自平衡式滑阀座研磨机研究

铁路货车制动阀是铁路货车制动装置的核心部件，其性能将直接影响铁路货车的制动性能，关系货车行程安全。目前，铁路货车的制动方式为主管减压制动，充风缓解的原理，其核心部件制动主阀滑阀面的各通风孔与车辆的各个管路相连接，所以其气密性将影响车辆的各部分制动管路充风与缓解压力，也就直接影响车辆的自动效果。基于此，研制自平衡式滑阀座研磨机，使研磨后的滑阀座平面的平面度与粗超度满足工艺要求，确保铁路货车车辆的制动性能，从而保证行车安全。

1 滑阀座概述

滑阀座是120 型货车空气控制阀的主要结构体，滑阀座平面与节制阀配合，滑阀座平面与滑阀底面配合，滑阀动作完成制动管路切换风路的工作，滑阀座平面的研磨质量直接影响120 阀的气密性功能。《铁路货车制动装置检修规则》规定，滑阀座质量特性级别中的关键特性是滑阀座平面的研磨粗糙度应小于0.4μm。

2 研磨原理分析

由于滑阀座内部空间受限，其研磨采用油石条进行珩磨，在研磨过程中油石平面与滑阀座平面接触部分（即接触平面）的受力是否均匀将直接影响研磨后滑阀座平面的平面度以及水平度，所以在研磨过程中需要动态保证油石的受力点始终保持在接触平面的中心位置，从而避免研磨后的滑阀座平面出现偏磨现象。

3 自平衡式滑阀座研磨机整机结构设计

本自平衡式滑阀座研磨机设备通过机械自动对中结构与油石研磨动力单元相结合方式，在研磨过程中保证油石的下压力始终位于基础平面正上方的中心位置，从而保证研磨的接触平面

本机主要由夹紧机构、油石研磨动力单元、压紧机构、除尘机构、油石夹、人机交互系统和箱体等组成，具体如图1 所示。

图1 整机结构示意图

3.1 夹紧机构

夹紧机构由驱动气缸、滑阀座反向压紧装置、滑阀座定位装置组成，研磨时滑阀座定位装置上的定位销通过滑阀座安装面固定螺栓孔将滑阀座定位，滑阀座反向压紧装置通过两侧勾手将由气缸拉动将滑阀座固定到滑阀座定位装置的上平面上部，如图2 所示。

图2 夹紧机构图

3.2 油石研磨动力单元

油石研磨动力单元由平行双杆驱动气缸、油石驱动连杆、压紧机构中心自动找正装置组成，如图3 所示。研磨过程中，平行双杆驱动气缸动作带动油石驱动连杆以及压紧机构中心自动找正装置在水平直线导轨上往复运动，从而实现油石对滑阀座平面的珩磨，压紧机构中心自动找正装置带动压紧机构上的拨杆来实现压紧机构始终保持在接触平面中心位置。

图3 油石研磨机构示意图

3.3 压紧机构

压紧机构是由驱动气缸、压紧杠杆、压紧机构驱动拨杆组成，如图4 所示。

图4 压紧机构

研磨过程中，驱动气缸向上拉动压紧杠杆，压紧杠杆通过支撑点使得压紧轴承向下压紧油石，压紧机构整体固定在工作台面的水平直线导轨上，并通过压紧机构驱动拨杆由油石动力单元带动调整压紧机构始终保持在接触平面中心位置。

3.4 除尘机构

除尘机构是由油石除尘刷、除尘刷旋转定位机构、吸尘装置组成，如图5 所示。研磨过程中，除尘刷旋转定位机构将油石除尘刷旋转定位到油石研磨平面下方，油石在除尘刷上往复运动，从而使油石上的研磨下来的粉末刷掉并由吸尘装置将统一粉末回收。

图5 除尘机构

3.5 油石夹

油石夹是根据滑阀座内部空间大小设置的油石固定装置，油石通过粘合剂粘贴在油石夹固定凹槽内部，确保油石在收到压紧机构压紧力过程中不至于损坏油石以及保证油石研磨平面受力均匀。

3.6 人机交互系统

人机交互系统是通过触摸屏显示油石研磨状态，操作者可以根据屏幕显示实时调整油石研磨次数和研磨方式。

4 结论

自平衡式滑阀座研磨机在研磨后的滑阀座无需再进行任何形式的人工修整，彻底摒弃人工技艺性生产。彻底解决研磨油石平面与滑阀座平面的平行问题，工件的研磨力量可以调整，工作效率高，研磨质量好，使研磨后的滑阀座平面的平面度与粗超度满足工艺要求，确保铁路货车车辆的制动性能，从而保证行车安全