動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成定位臂檢修技術(shù)研究

（中國南車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266000）

動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成定位臂檢修技術(shù)研究

魏海霞 寧允展 胡廣勝

（中國南車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266000）

動車組在各級檢修時，轉(zhuǎn)向架需要進行分解檢查，發(fā)現(xiàn)構(gòu)架組成定位臂梯形槽表面偶有損傷現(xiàn)象。本文針對在檢修時發(fā)現(xiàn)的定位臂梯形槽部位的兩種典型損傷現(xiàn)象進行原因分析，制定相應(yīng)的預(yù)防措施，進行損傷部位的檢修技術(shù)研究。重點講述了定位臂焊修、研磨技術(shù)要點，為構(gòu)架組成上其余加工部位的檢修技術(shù)提供了檢修經(jīng)驗。

動車組檢修；轉(zhuǎn)向架；定位臂；焊修工藝；貼合率

1 引言

定位臂作為動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成與輪對組成的連接部位，通過軸箱定位節(jié)點將構(gòu)架組成與輪對組成相連接，在轉(zhuǎn)向架運行過程承受著來自定位節(jié)點的橫向力及軸向力，對列車的安全運行起著重要的作用。尤其是定位臂的梯形槽，其加工尺寸精度是保證與軸箱定位節(jié)點芯軸配合面貼合率的關(guān)鍵要素。新造時構(gòu)架組成定位臂梯形槽部位采取成型銑刀加工及手工研磨工藝共同保證。根據(jù)檢修規(guī)程要求，轉(zhuǎn)向架四、五級檢修時構(gòu)架組成須確認其與定位節(jié)點梯形芯軸配合面的貼合率，使用專用檢測芯軸檢測，滿足75%的工藝要求。

2 定位臂損傷現(xiàn)象

動車組每120萬公里就會進行一次高級修，每個高級修程構(gòu)架組成需進行分解檢修，這就需要將構(gòu)架組成與輪對組成分解，定位臂部位會頻繁拆卸、組裝。

在拆卸時碰到堅硬異物、組裝時節(jié)點與芯軸間存在異物或其他非正常作業(yè)方法都可能會導(dǎo)致定位臂梯形槽的斜面出現(xiàn)表面損傷現(xiàn)象，主要損傷呈現(xiàn)如圖1、圖2所示兩種情況。其中圖1為轉(zhuǎn)向架落成組裝時安裝表面有異物附著，在組裝過程中導(dǎo)致擠傷；圖2為構(gòu)架組成在拆卸或存放時由于碰到堅硬異物或而劃傷。

3 預(yù)防損傷出現(xiàn)的措施

根據(jù)對損傷現(xiàn)象的確認，從人、機、料、法四方面進行分析，制定了預(yù)防措施如下：

第一，組裝前清理梯形槽及定位節(jié)點表面，確保無異物。

第二，組裝時嚴格執(zhí)行工藝要求，定位內(nèi)外兩個螺栓均勻緊固。

第三，轉(zhuǎn)向架分解時，使用專用工裝，兩側(cè)均勻分解。

第四，在工序中流轉(zhuǎn)時須做好梯形槽的防護，避免有異物擊傷。

為使預(yù)防措施有效執(zhí)行，制作定位臂損傷的典型案例，加大宣貫力度，強化工序檢查作業(yè)，有效地避免了定位臂損傷現(xiàn)象的發(fā)生機率。

4 定位臂檢修技術(shù)研究

總結(jié)構(gòu)架組成在檢修過程中呈現(xiàn)的損傷現(xiàn)象，從損傷現(xiàn)象是否符合構(gòu)架組成定位臂檢修要求區(qū)分為兩種情況：

第一，損傷深度較淺，損傷面積小；

第二，損傷深度較深或損傷面積較大。

綜合考慮損傷程度對列車安全運行的影響因素及局部焊修修復(fù)的工藝性，對構(gòu)架組成制定了如下檢修標(biāo)準(zhǔn)：

檢查構(gòu)架的梯形槽,劃傷、磕碰等缺陷深度小于0.3mm時，打磨去除高點，缺陷部位圓滑過渡后磁粉探傷檢查,修復(fù)后的梯形槽加工面施行染色檢查,采用5～10μm的鉛丹膜檢查,接觸面積不小于75%。

根據(jù)檢修標(biāo)準(zhǔn)將構(gòu)架組成定位臂部位的檢修技術(shù)分為兩種情況：

第一，打磨去除損傷位置高點，保證圓滑過渡，磁粉探傷合格后原形使用；

第二，對損傷部位采取局部補焊的手段進行焊接修復(fù)。焊修后進行打磨工序滿足75%貼合率要求后經(jīng)磁粉探傷合格后使用。

4.1 對于損傷區(qū)域較小、深度小于0.3mm的損傷，使用平銼進行打磨，去除高點并探傷合格后即可原形使用。目前在構(gòu)架組成損傷現(xiàn)象中大部分是該類損傷現(xiàn)象。

4.2 在多次的拆卸組裝過程中,由于異常問題的出現(xiàn)導(dǎo)致個別構(gòu)架組成出現(xiàn)了定位臂梯形槽斜面損傷區(qū)域較大影響貼合率75%或深度超過0.3mm的損傷,對于此類損傷,必須采取焊修工藝修復(fù)受損部位。

4.2.1 焊修工藝

構(gòu)架組成檢修時定位臂處于下方,但此位置不利于觀察及作業(yè),所以應(yīng)將構(gòu)架組成反向置于專用臺位便于焊修作業(yè)。

注意事項：對于表面缺陷的焊修易出現(xiàn)“咬邊”的焊接缺陷。而在咬邊根部往往形成較尖銳的缺口，造成應(yīng)力集中很容易形成應(yīng)力腐蝕裂紋和應(yīng)力集中裂紋，因此須嚴格控制“咬邊”焊接缺陷的形成。經(jīng)過對比焊修前后構(gòu)架組成的相關(guān)尺寸檢測記錄可得出，表面小范圍缺陷的焊修對定位臂部分的加工尺寸精度影響很小，可忽略不計。所以控制焊修過程中不發(fā)生“咬邊”缺陷是保證焊修質(zhì)量的關(guān)鍵。

（1）焊材的選擇與處理：對于定位臂這個特殊部位的焊修，均指定焊接技能較高的人員，采用焊條手工電弧焊的方法，使用φ3.2-TBW-52B的焊條。焊條在使用前必須烘干，焊條烘干采用專用的帶自動控制溫度的烘干箱，烘干箱必須帶有排潮裝置。堿性焊條的烘干溫度一般為300℃～350℃，保溫時間為1h～2h，酸性焊條的烘干溫度為70℃～150℃,保溫時間為1h～2h，焊接材料在烘干時應(yīng)排放合理、有利于均勻受熱及潮氣排除。烘干焊條時應(yīng)注意防止焊條因驟冷驟熱而導(dǎo)致藥皮開裂或脫落。

（2）焊接參數(shù)的選擇：定位臂部位采用50mm厚的鋼板焊接結(jié)構(gòu)，損傷寬度不超過5mm，據(jù)此選擇合適的焊接參數(shù)（電流：140A～160A；電壓：14V～17V，焊條直徑3.2mm）完成焊修作業(yè)。

（3）焊接工藝：焊修前使用風(fēng)動砂輪,小直徑砂輪頭仔細打磨將缺陷消除，目視檢查無缺陷。去除焊接位置及周邊影響焊接質(zhì)量的水分、油污等物質(zhì)。對需要修復(fù)的定位臂周圍螺紋孔及加工面進行防護，避免焊接飛濺落入螺紋孔或加工面上。不允許將接地線直接搭接在各加工面上。為確保焊修后的研磨量，堆焊時必須高出缺陷位置1mm～2mm，以保證后續(xù)定位臂研磨余量。

圖1 異物擠傷（Pitted damage）

圖2 異物劃傷（Pitted damage）

4.2.2 打磨工藝

焊接后仔細清理藥皮，觀察焊修表面有無咬邊及焊接氣孔夾渣等現(xiàn)象，確保表面無焊接缺陷。外觀檢查合格后開始進行后續(xù)打磨、研磨作業(yè)。為保證定位臂加工面研磨質(zhì)量，研磨工具須根據(jù)研磨部位進行局部修磨后使用，該工序分三步操作：

涵養(yǎng)靜氣（吳語） ...........................................................................................................................................4-45

（1）粗磨處理：采用修磨后的砂輪（子彈頭）對焊修部位進行打磨，打磨部位需與原結(jié)構(gòu)輪廓圓滑過渡。注意打磨時應(yīng)將砂輪端平，不得傷及其它部位。

（2）細磨處理：選擇顆粒比較細的砂輪頭進行精細打磨作業(yè)。打磨方法采取往復(fù)交叉打磨法，此種方法可通過打磨紋路確定打磨位置，使砂輪頭部能準(zhǔn)確的磨到需打磨的位置，保證打磨精度。

（3）研磨處理：當(dāng)打磨焊接部位距定位臂加工平面較近時,為避免打磨傷及母材，改為研磨處理。此時采取的研磨方法是顯點研磨法。將檢測芯軸表面薄而均勻地涂抹紅丹粉，將檢測芯軸打入定位臂梯形槽內(nèi)部，并根據(jù)梯形槽內(nèi)臂著色情況判定局部高點，選用合適打磨工具研磨保證梯形槽的平面度。

打磨時依然采用往復(fù)交叉打磨方式。砂輪要端平，砂輪頭自下而上，呈45o角斜方向打磨，直至將焊修位置打磨平整。

4.2.3 尺寸檢查

對于定位臂等特殊部位，為保證安裝質(zhì)量，須對研磨后的梯形槽進行貼合率及尺寸檢查，具體要求如下：

（1）使用檢測芯軸檢測，定位臂梯形槽與檢測芯軸的貼合率須滿足75%的要求。

4.2.4 磁粉探傷

為保證定位臂部位的焊接質(zhì)量，在將缺陷部位圓滑過渡后進行磁粉探傷檢查，以確認無其他缺陷存在后進行焊修作業(yè)。當(dāng)梯形槽部位損傷經(jīng)過焊修、研磨處理并尺寸檢查合格后，對焊修部位再進行一次磁粉探傷檢查，探傷工藝參照動車組構(gòu)架焊縫磁粉探傷作業(yè)要求。

4.2.5 焊修人員資質(zhì)

因定位臂屬轉(zhuǎn)向架重要受力部位，且損傷較輕時焊修難度較大，為保證該部位的焊修質(zhì)量，對于該重要部位的焊修，均要求取得EN焊接資質(zhì)的人員進行焊修作業(yè)。在實際焊修過程中，均指派專人負責(zé)該部位的焊修作業(yè)。

結(jié)語

焊接構(gòu)架是車輛轉(zhuǎn)向架的主體承載結(jié)構(gòu)部分，是車輛運行中涉及行車安全的最重要部件之一。當(dāng)在動車組檢修過程中發(fā)現(xiàn)構(gòu)架組成定位臂出現(xiàn)損傷故障時，我們一方面積極開展定位臂損傷的檢修技術(shù)研究，以保證發(fā)生損傷現(xiàn)象的轉(zhuǎn)向架的正常檢修；另一方面深入分析研究定位臂損傷形成的原因，制定相應(yīng)的預(yù)防措施，以從根本上避免該損傷的發(fā)生。

定位臂損傷現(xiàn)象存在偶然性，而這偶然性又與作業(yè)人員的作業(yè)習(xí)慣有著一定的關(guān)聯(lián)。對于定位臂損傷部位的原因與預(yù)防措施在相關(guān)作業(yè)班組進行了重點宣貫，加強了轉(zhuǎn)向架組裝前及分解后對軸箱定位節(jié)點芯軸裝配表面質(zhì)量的確認，以利于分析定位臂梯形槽損傷形成的原因分析。隨著預(yù)防措施的宣貫、實施及有效監(jiān)控，有效降低了定位臂損傷現(xiàn)象的發(fā)生。

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