变流器地翻翻转机及牵引变流器流转车

2021-07-02马晨阳陈子健

现代制造技术与装备 2021年5期

马晨阳陈子健

（1.铁科纵横（天津）科技发展有限公司，天津 301800；2.齐齐哈尔四达铁路设备有限责任公司，齐齐哈尔 161002）

变流器是列车上的关键部件，其质量会直接影响车辆直流制和交流制间的电能量转换，关系到车辆运行的安全性。目前，变流器检修前的调运、翻转工作多采用人工操作天车的形式进行，很大程度受现有空间和工人操作技术的限制。本文研制的变流器地翻翻转机及牵引变流器流转车，采用柔性精确定位，可快速一次完成对变流器工件的翻转操作，在不损伤工件的情况下大幅提高检修效率，同时有效保障工人的安全性。

本设备主要用于变流器在组装拆解过程中的翻转工序，可对运转输送车运送至翻转工位的变流器进行翻转。整机由底座、进给机构、升降机构、翻转机构、卡紧机构及控制系统组成，是一种牵引变流器新型翻转模式。牵引变流器流转车可实现智能流转运输。项目设计合理、结构紧凑、工艺先进、操作简便、运行稳定可靠、智能化程度较高，是牵引变流器新型的翻转模式，实现智能流转运输。

1 变流器地翻翻转机

变流器地翻翻转机主要由整体底座、进给机构、升降机构、翻转机构、卡装机构及控制系统等组成[1]，见图1。

图1 整机结构图

1.1 整体底座

整体底座作为翻转机的基座，起到固定和定位的作用。它采用标准型材焊接结构，整体刚性好，稳定性好。两侧翻转机构通过直线导轨与整体底座连接，既可保证设备整体的稳定性，又能保证两侧翻转机构拥有足够的定位精度。

1.2 进给机构

进给机构由减速电机、梯形丝杠、风琴护罩及检测开关等组成[2]。梯形丝杠转动驱动旋转机构在底座上完成进给动作。在进给机构的前后位置设有检测开关，可定位进给机构的行程。

1.3 升降机构

升降机构由立柱、直线导轨、高精度梯形丝杠、丝杠护罩及伺服电机等组成[3]。高精度梯形丝杠具有自锁作用，可防止翻转过程中升降机构上下位置的变化。两侧立柱上的直线导轨保证运动精度，左右两侧伺服电机同步控制，且设有位移传感器进行闭环反馈，保证升降过程的绝对平行及同步，从而杜绝工件在升降和翻转过程中受到扭力损坏。

1.4 翻转机构

翻转机构由伺服电机、减速器以及回转支承轴承等组成[4]。左右两侧旋转伺服电机同步控制，且设有旋转编码器进行闭环反馈，保证翻转过程的绝对同步，防止工件在翻转过程中受到扭力损坏。

1.5 卡装机构

卡装机构主要由横梁、卡紧座、定位机构、U形卡具、缓冲机构、检测开关、减速电机、左右旋梯形丝杠以及风琴护罩等组成[5]。

1.6 控制系统

控制系统采用西门子PLC作为控制单元[6]。翻转机的升降动作与翻转动作全部采用西门子伺服电机作为驱动，同时采用位移传感器监控控制翻转机两侧升降同步，采用sick高精度旋转编码器监控控制两侧旋转电机同步，通过PLC差补同步控制功能精准控制两侧翻转单元动作同步，实现全闭环控制。电控系统分为自动/手动两种控制方式，正常工作时使用自动方式。手动模式为检修或者调试设备时使用。同时，它配有急停按钮，在紧急情况下可以按下急停按钮，使设备停机，防止事故发生。

1.7 设备主要技术参数

设备的主要技术参数，如表1所示。

表1 设备的主要技术参数

2 牵引变流器流转车

2.1 牵引变流器流转车的功能及系统构成

牵引变流器流转车兼容各种型号的牵引/辅助变流器，主要包括CRH3系列牵引/辅助变流器、标动250/350牵引/辅助变流器、京张牵引辅助变流器，见图2。

图2 牵引变流器流转车的系统结构

输送车配置遥控器具有倒、顺行驶功能，引导转运车准确进入翻转工位，制动性能安全可靠。以电动机为驱动及转向动力，后侧为动力驱动，前侧为转向控制，轮胎为无痕轮胎，传动系统稳定可靠，整车缓启动。对于尺寸不同的变流器，装载面设置相应的调整工装，设有紧急急停装置和报警装置，具有断电急停功能。断开控制后，转运车自动刹车。

由于工件较重，又需正反两种摆放形式，型号尺寸较多，设置机械性挡边。吊装必定会对变流器造成磕碰，损坏漆面，因此翻转机运输车上设置了一个随动平台和标尺。标尺是方便吊装参照。随动平台是在变流器与车存在一定的放置误差时，依然可以完成自动翻转。