基于PLC控制的铁路货车轮对轴承磨合机的研制

　　铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，轮对和滚动轴承是保证货车安全运行的关键部件，铁道部在《铁路货车轮对和滚动轴承组装及检修规则》中规定“轴承组装后必须检查组装状态，左右转动灵活，轴承的轴向窜动量应符合规定，并进行转速≥200r／min，时间≥5min的磨合测试，磨合过程中需使用测温仪和专用诊断测试仪测试轴承状态，并做好记录。”设计、研制轮对轴承磨合设备，提高铁路车辆的安全技术含量势在必行。

　　试验台简介

　　根据铁道部“货车滚动轴承磨合转速≥200r／min、时间≥5min、使用专用诊断测试仪测试轴承状态并做好记录”的要求，我们吸取了其他单位磨合机合理先进的部分，结合我单位现场实际情况，决定采用落地式、可编程序控制、计算机测试并记录，安装在流水线上使用的货车轮对轴承磨合机的设计方案，来达到轴承磨合的目的。转载于 无忧论文网 (暂不可见)　　1.设备的设计方案

　　在设计中，我们围绕着采用落地还是地上式，轮对旋转的驱动形式和控制方式以及经济性、安全性及美观性，进行了专门的讨论，并结合工作现场实地考察。经过认真的研究和反复论证，决定采用安装在流水线上的落地式、电动机驱动摩擦轮驱动。可编程序控制、计算机测试并记录的轴承磨合机方案，方案为：货车轮对轴承磨合机采用落地式，直接安装在轮对轴承组装流水线上，轮对与轴承组装后，不需要吊装设备，轮对可直接沿轨道推送到磨合机上进行试验。

　　1）采用橡胶摩擦轮并通过液压缸压紧摩擦轮与轮对内侧，由电动机带动摩擦轮来驱动轮对转动，实现轴承的磨合。

　　2）采用三菱可编程序控制器FX1N24MR对磨合机进行控制，控制可靠，操作方便。

　　3）采用计算机检测系统对轴承磨合状态进行全过程检测，并将全部所需数据打印、保存。

　　2.可行性分析

　　1）将轴承磨合机安装在流水线上，不论从检修空间、流程还是效率来说都是合理、可取的。

　　2）采用橡胶摩擦轮驱动系统驱动轮对旋转的技术业已成熟，性能稳定可靠。

　　3）可编程序控制器在我单位已被广泛采用，其可靠的控制、操作的方便，性能的稳定，提供了重要的技术保障。

　　4）计算机对磨合的全过程检测数据准确、性能稳定，状态能得到真实的记录。

　　系统简介

　　1．顶升部分

　　在流水线的适当位置，将两侧钢轨断开950mm在钢轨的下方，用厚10mm的钢板各焊接一个马鞍式的导向方箱，方箱托着线路钢轨，并在马鞍的中间加装一行程450mm的液压缸，使钢轨托着轮对，能自由升降。

　　2．驱动部分

　　在两导向方箱中部的适当位置，用10mm的钢板焊接左右各一伸缩方箱，固定在下方的支架上，方箱的伸出端，各加装一1.5kW的驱动摩擦轮电动机。安装在电动机上的摩擦轮在伸出时压紧轮对的内侧，并驱动轮对旋转。

　　3.电控部分

　　1）主电路 采用接触器控制驱动转轮电动机，液压系统动力电机具有过载保护、短路保护、失压保护等功能，电路简单可靠，维修方便。

　　2）控制电路 采用国际先进的PLC作电路逻辑控制，具有使用方便，运行经济可靠，维修简单的特点。

　　3）制动电路 采用能耗制动方式，具有电路简单，制动可靠，无噪声的有点。

　　4.计算机监控系统

　　1）操作界面友好 本软件为windows操作环境，操作人员只须按下几个功能键和鼠标键就可进行多种操作。

　　2）控制功能强 本系统通过配套的SPV组态软件，对每个回路可随意设定为模拟量显示回路、模拟量单回路控制、串级控制、比值控制等，还可设定为开关量控制回路。

　　3）维护方便可靠 SPV工业过程监控系统所用的工控机，除几块A／D，D／A转换板等接口外，主要部件跟其他计算机完全相同。

　　4）打印出的 “济南西车辆段轴承磨合机检测记录单”内容完整，数据准确，自动化程度高，能自动记录轴承磨合期间的轴承温升曲线，自动识别轴承温升质量是否合格。

　　5.性能指标

　　磨合机转速≥200r／min，磨合时间5min，测温范围0～100℃，工作环境5～40℃。

　　轮对磨合的全过程：将需磨合的轮对推到磨合机钢轨面上—输入轮对的轴号、压装日期、左右轴承的分类编号、代号一落下轮对（使轴承落在钢轨外侧的承载鞍上）—摩擦轮压紧轮对内侧—驱动轮对旋转磨合轴承—计算机实施监控—磨合完毕停止旋转（打印检测记录）—收缩摩擦轮—顶升轮对—推出轮对。

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