電力機(jī)車線纜半成品制作與優(yōu)化

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摘要:首先介紹了HXD1(深度國產(chǎn)化)機(jī)車電纜制作工藝，并針對(duì)線纜制作工藝中線纜浪費(fèi)情況和接地線制作效率低的情況進(jìn)行了分析，提出相應(yīng)的改善優(yōu)化方案，對(duì)電力機(jī)車批量生產(chǎn)降低制造成本具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:電力機(jī)車;線纜;改善;優(yōu)化

引言

HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車是中國中車株洲電力機(jī)車有限公司與德國西門子合作，引進(jìn)消化技術(shù)，并深度國產(chǎn)化的新一代交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車。HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車由于其優(yōu)異的動(dòng)力特性和穩(wěn)定可靠的安全性深受客戶青睞，目前，該車型主要運(yùn)行在國內(nèi)的大秦鐵路、大包鐵路等。顧名思義，電力機(jī)車是完全依賴電氣線路供電才能運(yùn)行的機(jī)車。機(jī)車線纜作為電力機(jī)車電力傳輸和信息傳輸?shù)妮d體，其性能直接影響著電力機(jī)車安全可靠的運(yùn)行。因此，性能優(yōu)良的機(jī)車線纜是制作高質(zhì)量電力機(jī)車的必要條件。線纜長度對(duì)于控制機(jī)車制造成本是一個(gè)重要因素，線纜長度過長一方面直接增加了原材料的使用，使得機(jī)車投入成本升高;另一方面在下線的時(shí)候線纜裁剪過長對(duì)于后續(xù)人員作業(yè)帶來了很大困難，增加了工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低作業(yè)效率。線纜過短則不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求或者在機(jī)車運(yùn)行過程中容易被扯斷繼而影響電力機(jī)車的行車安全。目前，線纜在下線制作過程中通常是采取比較保守的策略，即下線的長度比實(shí)際所需要長，留有一定裕度。現(xiàn)機(jī)車中采用的裕度值過于寬泛，線纜浪費(fèi)比較嚴(yán)重，同時(shí)也增加了作業(yè)人員的工作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低電力機(jī)車的制造效率，這些最終轉(zhuǎn)化為了電力機(jī)車的制造成本增加上。過寬的裕度值使得線纜在電力機(jī)車裝配完畢后盤繞過多影響信號(hào)傳輸效率，綁扎多余的線纜也影響電力機(jī)車布線美觀。由此可見，電力機(jī)車線纜制作工藝進(jìn)行優(yōu)化對(duì)降低制造成本提高公司經(jīng)濟(jì)效益有積極的作用。尋求一套行之有效解決方案對(duì)線纜制作工藝進(jìn)行優(yōu)化成為迫切的需要。

1線纜半成品制作概述

1.1電力機(jī)車線纜簡介

電力機(jī)車電路線纜按功能劃分可分為主電路線纜、輔助電路線纜、控制電路線纜以及各類接地線纜。主電路線纜主要用于傳輸電力能源，包括高壓受電電路線纜、主變壓器電路線纜、主變流器電路線纜以及牽引電機(jī)電路線纜。簡而言之，主電路線纜與機(jī)車運(yùn)行直接相關(guān)。輔助電路線纜主要為機(jī)車的各種輔助設(shè)備供電。如為牽引風(fēng)機(jī)、屏柜風(fēng)扇、油泵水泵空氣壓縮供電，以及屏柜加熱、暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)等取暖設(shè)備的供電，還包括車上供電插座、空氣壓縮機(jī)電機(jī)等處的供電。輔助電路線纜并不直接參與機(jī)車運(yùn)行或者牽引，而是為對(duì)主電路設(shè)備的正常運(yùn)行提供輔助服務(wù)，調(diào)節(jié)和改善機(jī)車輔助設(shè)備的工作環(huán)境溫度，使其能夠長期穩(wěn)定可靠高效運(yùn)行。控制電路線纜主要實(shí)現(xiàn)機(jī)車上各種設(shè)備的控制信號(hào)傳遞。控制電路線纜還為車上的部分簡單設(shè)備如車上照明燈等進(jìn)行閉合或斷開控制。此外，電力機(jī)車上一些數(shù)字模塊模擬模塊等信息采集模塊以及由給類控制器控制的設(shè)備提供電源，通常這類設(shè)備的所需電壓值比較小。接地線纜主要有以下兩方面的作用:一是在電路中器安全保護(hù)作用，在漏電的情況下，用電人員和接電線并聯(lián)，由于接地線電阻小，電流經(jīng)過它迅速流入大地，使用電人員避免觸電;二是防止電磁輻射干擾。機(jī)車線纜線型由材料、耐壓等級(jí)和標(biāo)稱橫截面積三部分組成組成。

1.2線纜半成品制作工藝流程及要求

1.2.1線纜制作流程線纜制作工藝流程包括了下線、剝線、套線號(hào)和熱縮套管、壓接接線頭、吹線號(hào)套管和熱縮套管等步驟，如圖1所示。

1.2.2線纜制作注意事項(xiàng)線纜在制作過程中應(yīng)當(dāng)按照工藝文件要求執(zhí)行，保證線纜制作合格，見表1所示。

2線纜制作現(xiàn)狀分析

本文對(duì)線纜現(xiàn)現(xiàn)狀分析主要針對(duì)線纜制作對(duì)機(jī)車成本的影響上。目前，機(jī)車線纜制作過程預(yù)留的裕度過大加大了廢線的產(chǎn)出，另外預(yù)留線纜裕度大在設(shè)備接線過程中增加了作業(yè)人員作業(yè)的難度和工作量這就延長了生產(chǎn)周期，導(dǎo)致機(jī)車制作成本上升。針對(duì)這個(gè)情況，本文對(duì)線纜制作過程產(chǎn)生的廢線做了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。見表2所示。線纜制作過程中，裕度值過大現(xiàn)象主要出現(xiàn)在輔助電路線纜和控制電路線纜上。由于主電路線纜在機(jī)車上用量相對(duì)較少、分布也比較集中，在下線之前容易測(cè)量，所以工藝文件上給出線纜長度比較準(zhǔn)確，在接線工序中基本不需要再裁剪。主電纜線纜在機(jī)車制制造過程中產(chǎn)生的廢線數(shù)量極少。然而輔助電路線纜和控制電路線纜在機(jī)車上分布廣泛而且用量巨大，另外這兩種線纜基本都是與機(jī)車上的各類輔助設(shè)備和控制設(shè)備相連，各種設(shè)備在裝配到機(jī)車上之前，無法測(cè)量到接入線纜長度的準(zhǔn)確值，通常是跟根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并加大預(yù)留兩端線纜的裕度，保證線纜可用不至于報(bào)廢。線纜的長度拋量過大，一方面增加了線纜的用量導(dǎo)致線纜成本升高;另一方面過長的線纜給接線的作業(yè)人員增加了難度，原本1個(gè)工時(shí)可以完成工作量，由于線纜過長，現(xiàn)在1個(gè)工時(shí)的工作需要花1．5個(gè)工時(shí)甚至更長。降低了作業(yè)的效率，最終是導(dǎo)致電力機(jī)車制作成本增加。線纜拋量過大主要是由工藝人員定長時(shí)，依據(jù)三段定長法給出線纜兩端與設(shè)備相連處的長度。目前生產(chǎn)的HXD1(深度國產(chǎn)化)電力機(jī)車上使用的各類接地線纜有360根，總長度超過了120m。接地線主要有這幾種線型:6軟銅絞線TJRX3、10軟銅絞線TJRX3、16軟銅絞線TJRX3、25軟銅絞線TJRX3、50軟銅絞線TJRX3、TJRX3－120、TJRX3－185。各線型在機(jī)車上使用的數(shù)量和長度不盡相同，同一線型也有不同長度值。機(jī)車上由于使用的接地線線型和數(shù)量很多，如果制作過程出現(xiàn)異常，效率低下將會(huì)影響機(jī)車組裝。接地線制作現(xiàn)在是根據(jù)工藝文件中的代號(hào)編碼逐一裁剪制作，這樣雖然保證了不會(huì)遺漏，但是嚴(yán)重影響效率，尤其是目前生產(chǎn)任務(wù)異常繁重情況下，接地線制作效率有待提高。

3改善方案

針對(duì)目前電力機(jī)車線纜制作情況，由于線纜裕度過于寬泛，需要作出合理改善優(yōu)化，依據(jù)“122”定額管理原則，對(duì)線纜實(shí)際使用定額進(jìn)行及時(shí)的修訂，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能降低機(jī)車制造成本。

3.1針對(duì)線纜制作過程中線纜浪費(fèi)情況的改善優(yōu)化

1)采用三段定長法計(jì)算中央線槽中的線纜長度，并到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核實(shí)計(jì)算長度，預(yù)留一定裕度。2)設(shè)備兩端線纜長度首次采用三段定長法預(yù)留一定裕度(初次可以寬泛點(diǎn))。3)待首臺(tái)車下線布線接線完畢，再度數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，并進(jìn)行比較分析，對(duì)裕度值進(jìn)行優(yōu)化，如此反復(fù)，將優(yōu)化后的結(jié)果再運(yùn)用到后續(xù)車輛上。4)重復(fù)上面步驟3～5次，得到最優(yōu)結(jié)果。

3.2針對(duì)接地線制作過程中效率低下情況的改善優(yōu)化

1)將接地線的同一線型歸列出來，并把相同長度的接地線整理到一處。2)對(duì)同一線型同一長度的接地線統(tǒng)一一起制作。3)相同長度的接地線先裁剪出單根線的整數(shù)倍長度，然后再裁剪成工藝要求的單根線長，并壓接接線頭。4)對(duì)制作好的接地線按要求吹縮對(duì)應(yīng)的標(biāo)記線號(hào)并轉(zhuǎn)運(yùn)。

4結(jié)語

線纜制作不僅直接影響機(jī)車的質(zhì)量，還對(duì)機(jī)車生產(chǎn)成本有重要影響。因此需要在生產(chǎn)過程中不斷地優(yōu)化和規(guī)范，不僅要對(duì)制造過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，還要不斷地優(yōu)化相關(guān)的工藝文件，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能地降低生產(chǎn)成本使企業(yè)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，針對(duì)機(jī)車生產(chǎn)過程中，線纜浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重以及接地線制作效率低下，對(duì)此提出了相應(yīng)的改善優(yōu)化方案，對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低制造成本有一定實(shí)際指導(dǎo)意義。

作者：葉群英 陳笑茹 單位：中車株洲電力機(jī)車有限公司