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中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810085－02
内燃机车柴油机连杆螺栓自动测量控制试验台是对原连杆螺栓试验台（俗称：内燃机车曲轴连杆螺栓把对机）进行全面数控技术改造的新型设备，也是针对铁路内燃机车G型连杆螺栓专项检修工装、仪器技术改造而设计的专用工装。它符合机车连杆螺栓的检修工艺规范及要求。它以工艺螺栓为标准，自动检测螺栓的拉伸量，完成对连杆螺栓在试验台上的整体装配过程，并确定定位位置。它属于一项铁路内燃机车专用设备。
一、连杆螺栓伸长量的原理及测量方法：
内燃机车柴油机曲轴连杆螺栓检修工艺的关键问题是测定螺栓在拧紧后的伸长量。
（一）连杆螺栓拉伸及作标记
在连杆螺栓螺纹部分和头部的结合面涂以适量二硫化钼（建议用ND5机车齿轮箱油），将连杆螺栓拧入工艺套内，按技术要求开动试验台对一批螺栓进行予拉伸，因为新螺栓都需要做预拉伸试验，通过触摸屏操作程序，预置螺栓的伸长量为0.7±0.03mm(G型连杆预拉伸量为0.64＋0.04mm)，达到拉伸量后，将螺栓松开，再设置0.5～0.52mm的伸长量进行拉伸。而拉伸过的（或旧的）螺栓就不进行预拉伸了，而是直接拉伸到（0.5～0.52）mm，再把工艺套上的标记对应位置反刻到连杆螺栓头部，并在连杆头部端面打出柴油机代号、连杆顺序号、螺栓号等钢印（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）。
（二）工艺螺栓拉伸及作标记
对于新工艺螺栓首先做0.7±0.03mm的预拉伸，对于已用过的工艺螺栓不再做预拉伸。做拉伸时，工艺螺栓的螺纹部分和头部结合面涂以适量的二硫化钼（建议用ND5机车齿轮箱油），按0.5～0.52mm拉伸量把紧，把工艺套上的标记相应反刻到工艺螺栓头部（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）。
（三）工艺螺栓预装
用已检查过拉伸量的工艺螺栓将瓦盖与连杆把对，设定拉伸量0.5～0.52mm（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）进行位伸，达到规定值后，将工艺螺栓六角头部的标记反刻到瓦盖座面上对应部位上。
（四）组装测试
松开工艺螺栓，再用已刻好线的连杆螺栓逐步拧紧到二个刻记号对齐的位置后，在便于检修的位置上用扁铲打上刻线（要注意清除旧的刻线）。停机测量连杆的内圆等其它相关尺寸并作好相关记录。在机车上安装时只要把螺栓拧到刻线（扁铲打上）即可。
二、原连杆螺栓把对机的工艺
原把对机主要依靠固定扭矩电动扳手（额定扭矩2000 Nm）作为螺栓拧紧的动力来源，把摇连杆装在夹持器上并夹紧，把电动扳手装入支架，分3次旋转螺栓，按工艺要求测量并旋转到刻度为止。利用专制百分表测量装置测量工艺螺栓的伸长量。利用专制千分尺测量装置测量螺栓拉伸量。测量的原理与工艺要求与上面介绍的机车工艺相类似。
通过几年的现场作业与摸索，此项设备与目前现代化工艺装备存在一些瑕疵：
1．自动化程度低。无论从工艺螺栓的测量，还是在螺栓的拧紧与伸长量测定都是借助专用工具手工作业为主，自动化程度低，劳动强度大，作业繁琐，专业性强。
2．工效低、强度大。每项作业都依赖专用工具，逐步完成，作业工艺流程关联差，结果是工效低。同时电动扳手重量（13Kg）大，手工拿上拿下并扶持，作业强度大。每台柴油机（16套连杆）正常情况下需要二天作业时间。
3．测量精度不高。虽然借助一定的专用设备，但因每人作业规范不同存在一定的测量误差，累积测量精度不高。
三、本机概述
（一）主要特点、用途
针对原把对机存在的一些瑕疵，结合目前电脑技术的发展，按照上海铁路局《DF型内燃机车检修工艺》中《柴油机活塞连杆组检修工艺》规定中的各项要求，利用数控技术，对试验台进行技术改造设计和制作。提高自动化程度、工作效率、劳动强度。
（二）主要特征
该设备是“机-电-液”相结合的高技术产品。液压缸一次自动夹紧8套连杆、工作台采用回转支撑，并通过变频旋转电机自动旋转到位、通过平面自由对位机构准确与螺栓对准、触摸屏操作、通过传感器直接测量拉伸长度、通过变频减速主电机（扭力扳手）经齿轮组传力机构将连杆螺栓的拉伸到位。通过电脑程序来控制夹紧、工作台转动、螺栓拉伸，同时能够自动检测螺栓的拉伸长度，并鉴定其是否合格。该设备运行平稳灵活，占地面积小，自动化程度高。
（三）主要技术参数
A、扭力扳手：
额定功率：1.5KW
输出转速：2r/min
最大扭矩：4200Nm
B、装夹泵站：
额定功率：3 Kw
最大压力：15Mpa
额定流量：8.5L/min
C、旋转电机：
额定功率：0.75 KW
输出转速：13 r/min
最大扭矩：530Nm
（四）主要结构及工作原理
本设备主要结构由固定台、旋转台、平面对位机机构、连杆装夹机构、液压装夹泵站、扭力电机、工作台旋转电机、电器、微电控制系统等部分组成。
1.装夹泵站2.旋转台3.工作台旋转电机 4. 固定台
5.扭力电机6.平面对位机构7. 连杆8. 连杆装夹机构
A、 固定台
是本套设备的承重与安装基础，并提供扭力电机和旋转电机的安装底座。
B、旋转台
它既是设备工作台面，又是连杆安装固定基座，有8套摇连杆装在其侧面。可以通过回转支撑平稳的转动，使其安装的连杆转到相应的位置，操纵人员不必变动位置，便可进行所有连杆的拆、装工作。
C、平面对位机构
它是传递动力扭矩和连杆对位机构。
D、连杆装夹机构
它通过后面油缸的伸缩，球型机械联运作用，使夹具座携带连杆进行转动，旋转到位后，推动滑动推杆，将压板压在连杆上，固定连杆。
1.油缸2.连杆3.夹具座4.推杆5.压板
E、液压装夹泵站
为装夹油缸提供动力，采用叠加阀组，结构紧凑，通过电磁阀的换向，控制8套连杆的装夹。
1.油箱 2.阀组3.电机4.齿轮泵
F、回转轴承
本设备采用的“单排球式回转支承”是国际先进的四点接触球式结构。这种支承能承受轴向力、径向力、倾覆力矩并需相对旋转的机械最理想的配套件。使旋转台转动平稳，无振动。
G、扭力电机和旋转电机
扭力电机和旋转电机均采用调频减速电机，通过控制器对其速度进行调节，使其旋转平稳、无冲击。
H、电气系统
采用电控箱统一布线，采用电器标准布线规范。
I、控制系统
本设备操控采用了先进的PLC控制，触摸屏操纵，完成所有的动作，并记录相应的数据。该工作站的液压原理图：
（五）微电控制系统
由操纵和微电控制系统组成。
操纵：采用程序和触摸屏输入相关数据，并完成连杆螺栓拆装的全部操纵。
微电控制系统：采用西门子PLC控制器，完成连杆螺栓拆、装的所有逻辑动作，通过高精度传感器直接测量螺栓的拉伸量，控制电机的起、停，使其拉伸到规定长度。
四、性能、品质特点
本机是一台集“电脑-机电-液压技术”系统技术为一体化的仪器。它采用新型的微电机控制系统，程序化控制操作，通过弱电、强电相互控制，采用变频技术控制主、付电机，液压系统夹紧并定位，通过高精度传感器的信息采集，集成数据统一分析、处理，通过机械传递运动，拉伸螺栓达到标准工艺要求，并能测量螺栓的伸长量数值，进行统一的保存、打印输出。测量精度高，动作灵敏，工作效益高。与原连杆螺栓把对机相比具有时代先进性，值得推荐。
参考文献：
[1]东风4型内燃机车检修工艺（第一分册：柴油机）……上海铁路局机务处汇编.
内燃机车柴油机连杆螺栓自动测量控制试验台是对原连杆螺栓试验台（俗称：内燃机车曲轴连杆螺栓把对机）进行全面数控技术改造的新型设备，也是针对铁路内燃机车G型连杆螺栓专项检修工装、仪器技术改造而设计的专用工装。它符合机车连杆螺栓的检修工艺规范及要求。它以工艺螺栓为标准，自动检测螺栓的拉伸量，完成对连杆螺栓在试验台上的整体装配过程，并确定定位位置。它属于一项铁路内燃机车专用设备。
一、连杆螺栓伸长量的原理及测量方法：
内燃机车柴油机曲轴连杆螺栓检修工艺的关键问题是测定螺栓在拧紧后的伸长量。
（一）连杆螺栓拉伸及作标记
在连杆螺栓螺纹部分和头部的结合面涂以适量二硫化钼（建议用ND5机车齿轮箱油），将连杆螺栓拧入工艺套内，按技术要求开动试验台对一批螺栓进行予拉伸，因为新螺栓都需要做预拉伸试验，通过触摸屏操作程序，预置螺栓的伸长量为0.7±0.03mm(G型连杆预拉伸量为0.64＋0.04mm)，达到拉伸量后，将螺栓松开，再设置0.5～0.52mm的伸长量进行拉伸。而拉伸过的（或旧的）螺栓就不进行预拉伸了，而是直接拉伸到（0.5～0.52）mm，再把工艺套上的标记对应位置反刻到连杆螺栓头部，并在连杆头部端面打出柴油机代号、连杆顺序号、螺栓号等钢印（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）。
（二）工艺螺栓拉伸及作标记
对于新工艺螺栓首先做0.7±0.03mm的预拉伸，对于已用过的工艺螺栓不再做预拉伸。做拉伸时，工艺螺栓的螺纹部分和头部结合面涂以适量的二硫化钼（建议用ND5机车齿轮箱油），按0.5～0.52mm拉伸量把紧，把工艺套上的标记相应反刻到工艺螺栓头部（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）。
（三）工艺螺栓预装
用已检查过拉伸量的工艺螺栓将瓦盖与连杆把对，设定拉伸量0.5～0.52mm（G型连杆螺栓拉伸量为0.54～0.58mm）进行位伸，达到规定值后，将工艺螺栓六角头部的标记反刻到瓦盖座面上对应部位上。
（四）组装测试
松开工艺螺栓，再用已刻好线的连杆螺栓逐步拧紧到二个刻记号对齐的位置后，在便于检修的位置上用扁铲打上刻线（要注意清除旧的刻线）。停机测量连杆的内圆等其它相关尺寸并作好相关记录。在机车上安装时只要把螺栓拧到刻线（扁铲打上）即可。
二、原连杆螺栓把对机的工艺
原把对机主要依靠固定扭矩电动扳手（额定扭矩2000 Nm）作为螺栓拧紧的动力来源，把摇连杆装在夹持器上并夹紧，把电动扳手装入支架，分3次旋转螺栓，按工艺要求测量并旋转到刻度为止。利用专制百分表测量装置测量工艺螺栓的伸长量。利用专制千分尺测量装置测量螺栓拉伸量。测量的原理与工艺要求与上面介绍的机车工艺相类似。
通过几年的现场作业与摸索，此项设备与目前现代化工艺装备存在一些瑕疵：
1．自动化程度低。无论从工艺螺栓的测量，还是在螺栓的拧紧与伸长量测定都是借助专用工具手工作业为主，自动化程度低，劳动强度大，作业繁琐，专业性强。
2．工效低、强度大。每项作业都依赖专用工具，逐步完成，作业工艺流程关联差，结果是工效低。同时电动扳手重量（13Kg）大，手工拿上拿下并扶持，作业强度大。每台柴油机（16套连杆）正常情况下需要二天作业时间。
3．测量精度不高。虽然借助一定的专用设备，但因每人作业规范不同存在一定的测量误差，累积测量精度不高。
三、本机概述
（一）主要特点、用途
针对原把对机存在的一些瑕疵，结合目前电脑技术的发展，按照上海铁路局《DF型内燃机车检修工艺》中《柴油机活塞连杆组检修工艺》规定中的各项要求，利用数控技术，对试验台进行技术改造设计和制作。提高自动化程度、工作效率、劳动强度。
（二）主要特征
该设备是“机-电-液”相结合的高技术产品。液压缸一次自动夹紧8套连杆、工作台采用回转支撑，并通过变频旋转电机自动旋转到位、通过平面自由对位机构准确与螺栓对准、触摸屏操作、通过传感器直接测量拉伸长度、通过变频减速主电机（扭力扳手）经齿轮组传力机构将连杆螺栓的拉伸到位。通过电脑程序来控制夹紧、工作台转动、螺栓拉伸，同时能够自动检测螺栓的拉伸长度，并鉴定其是否合格。该设备运行平稳灵活，占地面积小，自动化程度高。
（三）主要技术参数
A、扭力扳手：
额定功率：1.5KW
输出转速：2r/min
最大扭矩：4200Nm
B、装夹泵站：
额定功率：3 Kw
最大压力：15Mpa
额定流量：8.5L/min
C、旋转电机：
额定功率：0.75 KW
输出转速：13 r/min
最大扭矩：530Nm
（四）主要结构及工作原理
本设备主要结构由固定台、旋转台、平面对位机机构、连杆装夹机构、液压装夹泵站、扭力电机、工作台旋转电机、电器、微电控制系统等部分组成。
1.装夹泵站2.旋转台3.工作台旋转电机 4. 固定台
5.扭力电机6.平面对位机构7. 连杆8. 连杆装夹机构
A、 固定台
是本套设备的承重与安装基础，并提供扭力电机和旋转电机的安装底座。
B、旋转台
它既是设备工作台面，又是连杆安装固定基座，有8套摇连杆装在其侧面。可以通过回转支撑平稳的转动，使其安装的连杆转到相应的位置，操纵人员不必变动位置，便可进行所有连杆的拆、装工作。
C、平面对位机构
它是传递动力扭矩和连杆对位机构。
D、连杆装夹机构
它通过后面油缸的伸缩，球型机械联运作用，使夹具座携带连杆进行转动，旋转到位后，推动滑动推杆，将压板压在连杆上，固定连杆。
1.油缸2.连杆3.夹具座4.推杆5.压板
E、液压装夹泵站
为装夹油缸提供动力，采用叠加阀组，结构紧凑，通过电磁阀的换向，控制8套连杆的装夹。
1.油箱 2.阀组3.电机4.齿轮泵
F、回转轴承
本设备采用的“单排球式回转支承”是国际先进的四点接触球式结构。这种支承能承受轴向力、径向力、倾覆力矩并需相对旋转的机械最理想的配套件。使旋转台转动平稳，无振动。
G、扭力电机和旋转电机
扭力电机和旋转电机均采用调频减速电机，通过控制器对其速度进行调节，使其旋转平稳、无冲击。
H、电气系统
采用电控箱统一布线，采用电器标准布线规范。
I、控制系统
本设备操控采用了先进的PLC控制，触摸屏操纵，完成所有的动作，并记录相应的数据。该工作站的液压原理图：
（五）微电控制系统
由操纵和微电控制系统组成。
操纵：采用程序和触摸屏输入相关数据，并完成连杆螺栓拆装的全部操纵。
微电控制系统：采用西门子PLC控制器，完成连杆螺栓拆、装的所有逻辑动作，通过高精度传感器直接测量螺栓的拉伸量，控制电机的起、停，使其拉伸到规定长度。
四、性能、品质特点
本机是一台集“电脑-机电-液压技术”系统技术为一体化的仪器。它采用新型的微电机控制系统，程序化控制操作，通过弱电、强电相互控制，采用变频技术控制主、付电机，液压系统夹紧并定位，通过高精度传感器的信息采集，集成数据统一分析、处理，通过机械传递运动，拉伸螺栓达到标准工艺要求，并能测量螺栓的伸长量数值，进行统一的保存、打印输出。测量精度高，动作灵敏，工作效益高。与原连杆螺栓把对机相比具有时代先进性，值得推荐。
参考文献：
[1]东风4型内燃机车检修工艺（第一分册：柴油机）……上海铁路局机务处汇编.