貨車車體液壓鉚釘機的改進分析

劉艷賓

（中車齊齊哈爾車輛有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

貨車車體液壓鉚釘機的改進分析

劉艷賓

（中車齊齊哈爾車輛有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

液壓鉚釘機適合于鋼板、不銹鋼板、鋁板及非金屬夾層的連接。液壓鉚釘機對板件表面無任何要求，連接點處板件表面原有的鍍層、漆層不受損傷。貨車車體液壓鉚釘機是鐵道貨車生產(chǎn)中的關鍵設備，文章結(jié)合貨車制造中某廠家制造的車體鉚釘機存在諸多缺陷進行了改進與完善。

貨車；鉚接；液壓鉚釘機；改進

液壓鉚釘機是利用沖壓機設備和專用連接模具通過一個瞬間強高壓加工過程，依據(jù)板件本身材料的冷擠壓變形，形成一個具有一定抗拉和抗剪強度的無應力集中內(nèi)部鑲嵌圓點，即可將不同材質(zhì)不同厚度的兩層或多層板件連接起來。

貨車車體液壓鉚釘機是鐵道貨車生產(chǎn)中的關鍵設備，其性能的優(yōu)劣直接影響貨車的制造質(zhì)量。在貨車制造中，某廠家制造的車體鉚釘機存在諸多缺陷，造成設備故障較頻繁，鉚釘返修切換較多，給正常生產(chǎn)帶來諸多不便，針對以上問題進行改進與完善。

1 鉚釘搶的改進

（1）鉚釘槍油缸的改進。原鉚釘槍在油壓小于20MPa下使用，鉚接力常常不足。因此，對鉚釘槍進行了改進設計。新鉚釘槍的主要技術參數(shù)為：油壓凹MPa下，最大鉚接力為30t；鉚釘槍油缸內(nèi)徑為150mm；活塞桿直徑為60mm；油缸壁厚為13m，油缸密封因型式為Yx形密封圈加擋圍密封；同時在前蓋上增設了銅套，適當加長了導向長度，提高了活塞桿的穩(wěn)定性，減少了活塞桿的磨耗。

（2）鉗體的改進。原用鉚釘機鉗體強度不足，在危險截面處經(jīng)常出現(xiàn)變形、裂紋甚至斷裂。改進后，將危險截面強度提高了20%，并對其強度重新作了校核。

2 升降機構的改進

（1）升降油缸的改進。①升降油缸內(nèi)徑和行程。因升降油缸受力不大，但速度較快，故取升降油缸內(nèi)徑為100Wn。由于改進后的鉚釘機還需鉚接位置較高的腳蹬鉚釘，故將行程加大至580m。②活塞桿直徑的確定。為方便維護，選取升降抽缸與工作油缸的活塞桿直徑相同，且升降油缸兩端與座及滾輪架的聯(lián)接方式均采用鉸接形式。③油缸壁厚和密封形式的改進?？紤]到升降油缸較長，故改進后的油缸壁厚取10nm。同時，將o形密封圈改為Yx形密封因加擋圈的密封形式。

（2）升降機構的改進。原升降機構直接作用于活塞桿上，導向裝置也較粗糙，造成活塞桿伯磨，并產(chǎn)生變形，同時升降時晃動較大。改進后，升降機構安裝有4對組合滾輪的滾輪架，通過升降油缸推動滾輪架在軌道架上作升降運動，保證了運動的平穩(wěn)性，避免了活塞桿的變形與偏磨。同時，升降機構與滾輪架采用螺栓聯(lián)接，方便了安裝與維修。另外，將整個計樣機構放置鉚釘鉗的右側(cè),增加了工作空間，方便了操作。

（3）滾道架的設計。滾道架采用了1.5t普通叉車的軌道架結(jié)構，允許重物偏離軌道中心最大為500m，而鉚釘機：升機構總重為6670N，重心偏離軌道中心565m故可以不校核其強度。

（4）縱橫走行小車的改進。為了提高縱橫走行小車的運行平穩(wěn)性，將橫K小車的輪距由350 mm增大至500m并將縱向4車的輪距由320mm增大至470mm。

3 車體與傳動機構的改進

（1）車體的改進。原車體縱向剛度不足，造成車體下塌變形，影響使用，此次對車體結(jié)構進行了優(yōu)化與改進，提高了剛度。同時，為了提高運行平穩(wěn)性，將前后輪距1150mm增大至1580mm。

（2）傳動機構的改進。將原來的傳動機構進行簡化，提高了傳動效率，方便了檢修。同時，為減少車體運行阻力，將滑動軸承改為滾動軸承。

（3）車體驅(qū)動電機和減速機的選定。選用Y90S-4型電機。同時，為降低車體運行速度，選用與之匹配的BwY-22-71型減速機。

（4）主、從動軸的軸徑計算。按扭轉(zhuǎn)強度公式，得主動軸的軸徑44.9m，考慮將軸徑加大，為便于加工，取主、從動軸的軸徑均為50mm，軸身直徑均為70mm。

（5）滾動軸承的選型?？紤]到主動輪軸承受力較大，經(jīng)計算，每個主動輪軸承承受的垂直載荷F：11050N。擬定軸承使用壽命LA=42000h。從安裝空間考慮，要求采用外徑小、寬度大且承載能力高的軸承，故試選雙列向心短圓柱滾子軸承。由于轉(zhuǎn)速M=19.72r/min，故按額定靜、動載荷進行計算，取其中較大者。

4 液壓站的改進

（1）油泵和電機的選取?？紤]到工作油缸與升降油缸不同時工作，液壓系統(tǒng)可采用一個油泵供油。為避免升降速度過快，故按升降油缸速度來計算流量，可得油泵流量為161/min。按標準選用結(jié)構緊湊、重量輕、噪音小，在低于額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時有一定自吸能力且耐高壓的255CYl4-咀型斜盤式軸向柱塞泵，并選配Y18M-4型電機。

（2）油箱的改進。為了盡量增大油料的散熱面積、降低油溫，取油箱有效容積為375L，并對油箱結(jié)構與配置進行了改進與完善。

（3）液壓網(wǎng)的改進。液壓系統(tǒng)盡量采用先進且耐高壓的液壓閥。同時，為使液壓站結(jié)構緊湊，液壓閥盡量采用板式集成聯(lián)接方式。①將電磁換向閥由干式改為濕式，降低噪音，延長使用壽命。②將普通的溢流閥改為先導式溢流閥，不但可控制系統(tǒng)壓力，防止過載，保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，而且還可使系統(tǒng)卸荷。③在升降油缸進油管路上增設了節(jié)流閥，以避免升降油缸上升速度過快。④在總進油路上增設了平衡閥，既能起順序動作和卸荷作用，又可防止升降油缸因自重而自行下落，起到液壓平衡支撐作用。

（4）散熱裝置的設計。原液壓系統(tǒng)僅利用油箱散熱，效果不佳，造成夏季油溫高，影響了系統(tǒng)正常工作。改進后，安裝了蛇形散熱管，并采用強風冷散熱。

經(jīng)計算得：當液壓油溫升為21℃時，系統(tǒng)達到平衡。即，當環(huán)境溫度達到30℃時，則工作油溫穩(wěn)定為51℃，滿足液壓系統(tǒng)正常工作時對油溫的要求。

5 結(jié)語

通過對以上一系列關鍵部位的重新設計與改進，該貨車車體液壓鉚釘機的工作狀態(tài)大為改善，滿足了車體生產(chǎn)的要求。

Analysis of Improvement of Van Body Hydraulic Riveting M achine

LIU Yan-bin
（Qiqihar CRRC Corporation Limited，Qiqihar，Heilongjiang 161000，China）

Hydraulic rivetingmachine issuitable for connection steelplate，stainlesssteelplate，aluminum sheetand nonmetal interlayer.For there isno requirements for surface ofhydraulic rivetingmachine，original coating，paint layer on the surface of the plate at the connection isnotdamaged.Van body hydraulic rivetingmachine is the key equipmentin railway freightcarproduction. According tomany defects in van body hydraulic rivetingmachine，the papermakessome improvement.

van；riveting；hydraulic rivetingmachine；improvement

U272

A

2095-980X（2016）11-0053-01

2016-10-26

劉艷賓（1968-），山東諸城人，主要研究方向：鐵路起重機及特種貨車的鉚工組焊、機械加工、機械及液壓組裝等。