鐵道車輛用轉K6型承載鞍鞍面加工

■太原機車車輛配件廠 （山西 030003） 田建忠

1.承載鞍在車輛轉向架中的作用

轉K6型承載鞍是鐵道貨車轉向架中用于輪對軸承的承載件，通過承載鞍導框與轉向架兩側的側架進行垂向定位與導向，確定了輪對組件在轉向架中的正確位置，從而將車輪的轉動轉化為車體沿軌道前行的直線運動，同時將車體的載荷傳遞到車軸和車輪，并最終傳遞到軌道上。

承載鞍作為車輛轉向架中的重要部件，承載了來自車體的交變載荷，受力情況相對復雜，同時與側架導框配合起到了對輪對組成進行精確定位與導向的作用，特別是鞍面部位直接與輪對軸承外徑配合使用，其加工制造精度的優劣對確保車輛正常行駛和安全運行具有十分重要的意義。承載鞍具體結構型式及各部名稱如圖1所示。

2.承載鞍加工工藝分析

承載鞍作為輪對組成重要的承載件，鞍面環帶部分直接與輪對軸承外圈配合使用，導框凹槽與轉向架兩側的側架相配裝。根據設計要求，加工后的承載鞍鞍面尺寸為φ250+0.2mm，表面粗糙

+0度值Ra=6.3μm，形位公差的要求是：兩導框底面對鞍面中心線的對稱度允差為1mm，導框擋邊內側面對推力擋肩內側面的對稱度允差為1mm。承載鞍加工后的精度要求如圖2所示。

圖1 轉K6型承載鞍結構型式及各部名稱1.底面 2.鞍面環帶 3.定位擋4.推力擋肩 5.側面 6.頂面 7.導框擋邊8.導框底面 9.導框擋邊內側面

承載鞍作為剖分式結構的鑄鋼件，材質采用ZG230-450，鑄造后需經正火熱處理，硬度應≥121HBW，抗變形能力較強，整體剛度及切削加工性能良好。承載鞍在機加工前還需經拋丸或噴砂等表面處理，鑄件內外表面粘砂、氧化皮、毛刺及多肉等應清除干凈。加工鞍面前，需提前將頂面、底面和兩側導框面凹槽加工至成品尺寸，并以導框凹槽和底平面作為主要定位基準面，通過設計專用工裝來滿足加工后的幾何尺寸和形位公差要求。

圖2 轉K6型承載鞍加工精度要求

3.承載鞍車鞍面加工工裝設計與應用

承載鞍車鞍面加工工裝設計時，選擇已加工后的兩側導框凹槽及底面作為定位基準，考慮到承載鞍頂面已加工到成品尺寸，不便于直接選擇壓緊點，為此采用了滑移式平板進行整體面接觸壓緊，軸向夾緊時夾緊點選擇位于未加工的毛坯側面，通過四條內六角螺栓單點夾緊方式進行壓緊，具體結構如圖3所示。

具體使用時，需首先卸掉車床卡盤，將工裝聯接法蘭1直接安裝在車床主軸端面，兩件立板3分別對稱布置在聯接法蘭的外端面，中間安裝支承墊板4，兩側分別安裝了4件定位板，可同時安裝兩件承載鞍進行加工。承載鞍橫向以定位板5與導框擋邊尺寸定位，為了滿足鞍面尺寸相對導框底面的對稱度要求，兩定位板距離控制在284.5＋0－0.02mm，工件導框擋邊尺寸與定位板的配合間隙十分重要，如配合間隙過大，則容易造成產品加工后的形位公差不達標；配合間隙過小，則增加了制造難度，同時也不便于裝卸。合理的配合間隙應控制在0.05～0.10mm為宜。承載鞍軸向定位具體情況如圖4所示。

承載鞍垂向由支承墊板4進行定位，支承墊板高度為（20±0.02）mm，垂向定位的具體結構如圖5所示。

承載鞍準確定位后，裝入壓板2，通過六角法蘭面螺母M16進行緊固，并通過聯接在支板10上的4條內六角螺栓9進行軸向夾緊。加工完畢需要卸下工件時，先松開4條內六角螺栓9，再次將六角法蘭面螺母M16松開，移動壓板位置，使長孔讓過螺母位置，不必將螺母卸掉就可將壓板卸下，從而使工件從工裝中順利取出。

圖3 轉K6型承載鞍車鞍面工裝1.聯接法蘭 2.壓板 3.立板 4.支承墊板 5.定位板 6.六角法蘭面螺母M16 7.螺桿 8.內六角螺栓M10×70 9.內六角螺栓M10×50 10.支板 11.內六角螺栓M10×40

圖4 承載鞍軸向定位

圖5 承載鞍垂向定位

為了確保承載鞍鞍面尺寸φ250+0.2mm、推力擋肩尺寸+0163+1.5mm及位置公差的精度要求，通過數控編程，在數控車床上+0分粗、精加工兩道工序完成，加工時切削參數選擇：主軸轉速300r/min，粗加工切削深度2mm，精加工切削深度1mm，通過數控加工，確保了產品質量穩定性和一致性的要求。

承載鞍鞍面加工時的程序如下：

4.結語

承載鞍鞍面加工工藝實施后，產品質量得到了有效保證，加工精度和生產效率也得到了明顯提高，滿足了現場生產要求，確保了車輛的安全運行。該工藝方案對類似剖分式軸瓦類產品的加工和質量控制具有一定的借鑒和推廣作用。