淺談鐵路貨車車軸鍛造生產線選擇

李立峰 藺昊 王正軍 崔屹

摘 要：對于鐵路車輛的運行來說，其中最為重要的部分就是車軸部位，其一方面要承載的車輛自重和荷載，同時也要在列車啟動和剎車時承載沖擊力和制動力，同時在列車調整運行當中，其受力情況會更復雜，因此在正常情況下，其質量要求較高，相應地，其處理技術也是和其他部件有所不同的。原材料的處理和鍛后處理都有很高的要求，在正常情況下，要保證其可以滿足于相關技術要求。

關鍵詞：鐵路貨車車軸；鍛造；生產線

中圖分類號：TG311 文獻標志碼：A

鐵路貨車車軸的運行有很高的質量要求，因此其應用的加工工藝也異于其他部件，工藝要求更高，在加工過程當中，要保證其可以經過2次鍛造和變形，這樣才能大大提高其自身的力學性能。現在我國很多企業當中的鍛軸生產線已經經過了多年使用，設備老化嚴重，要及時進行改造，該文結合實際情況針對其改進情況進行了總結，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

1 車軸鑄造工藝的選擇

現在我國應用當中的車軸鑄造工藝有2個類型，其一是應用水壓機的自由鍛工藝，其在我國應用較為廣泛，下拉式快鍛液壓機也屬于該類型，但是很多早期技術在我國已經淘汰；另一種是則是精鍛工藝，大多應用大型數控鍛造設備，在我國中東部地區推廣力度較大。相比之下，下拉式快鍛液壓機在鍛造壓力方面具備顯著優勢，比較徑向鍛造錘頭打擊力度不足的情況，此種設備的鍛造效果更好，并且其成品也在外觀上有所不同，快鍛液壓機端頭屬于外突形式，而精鍛機車軸端頭則屬于內陷形式，在鑄造時需要著重觀察，以避免車軸鑄造與實際需求有所偏差。

1.1 設備選型

在鐵路貨車車軸鍛造生產的過程的過程中，除了要做好鑄造工藝的選擇外，還需要有關方面能夠做好設備的選型工作，只有做好設備的選型工作，才能更好地滿足實際鐵路貨車車軸鍛造生產的要求，發揮出設備的功能作用。具體而言，應該做好以下幾種設備的選型工作。

1.1.1 鍛造設備

在實際進行鐵路貨車車軸鍛造生產階段，鍛造設備是不可或缺的重要設備，這類設備的應用，對于加工生產的效果具有重要的影響。目前有3種類型的主設備可以實現車軸鍛造施工，分別是蓄勢器傳動、徑向鍛造機和快鍛液壓機。其中液壓機設備的應用效果最好，可以應用國產的設備，結合實際應用可以做出如下調整：

首先，壓機進口元件數量與液壓閥的增加，能夠顯著提升液壓機設備的整體性能，使設備使用故障率與損壞率有效降低，同時利用元件保護措施，更有助于延長設備使用壽命；其次，借助溫度檢測裝置能夠對車軸鍛造質量與進度進行監控，由此增強構件制造的可控性；再次，提供智能化與自動化車軸加工系統，確保能夠通過計算機管理與編程數據，使車軸構件加工質量得到保障；最后，將全液壓軌道式操作機應用到入車軸鍛造流程中，并提供2臺設備交互式鍛造，在提高生產效率的同時，降低機械設備的損耗。

1.1.2 溫控設備

除了要注意鍛造設備的選型外，還需要有關方面能夠做好溫控設備的選型工作，就該設備本身而言，能夠借助自動化與儀表數據更細致地管控加熱爐的鍛造質量。期間，通過燃氣引導方式能夠有效降低加熱爐陰陽面的問題，并且通過傳感元件更有利于通過計算機管理平臺審核數據，為后續車軸鍛造工藝的落實提供更詳細的參考資料，由此增強產品質量的可控性。

1.1.3 生產線工藝流程及平面布置

在下拉式快鍛液壓機上鍛造鐵路貨車車軸的工藝流程為：軸坯下料、軸坯加熱、軸坯輸送、車軸鍛造、校直、空冷。主要工藝過程為：

用橋式起重機將4根軸坯料吊到上料臺架上，用推鋼機將坯料推到輥道上，坯料經輥道運送到步進爐的裝料端。步進機械將坯料送入爐內加熱并間隔地使坯料向出料端步進，送至出料端的懸臂輥上，加熱好的坯料由懸臂輥側出運送到爐外的送料小車上。

軸坯的鍛造加熱溫度為1 100 ℃～1 150 ℃，爐溫設定為1 200 ℃。全部上料及加熱過程均為自動完成，爐溫按設定溫度可實現10 ℃內溫差。加熱爐的工作狀態監控、加熱溫度曲線、軸坯加熱原始憑證的存儲、輸出、打印全部通過計算機來完成。送料小車回轉90 ℃后送至左操作機接料位置，操作機夾住坯料后開始車軸的鍛造，同時通過計算機采集并記錄紅外線測溫儀測量的始鍛溫度。按工藝過程卡的操作要求，完成一端的鍛造后，由右操作機接過半成品軸進行另外一端的鍛造。車軸完成鍛造后通過計算機采集并記錄紅外線測溫儀測量的終鍛溫度，并鍛打軸號，通過送料小車將軸送至校直工序。

在車軸的鍛造過程中，所有的直徑尺寸和長度尺寸全部采用計算機對壓機和操作機的參數設定來實現各部尺寸的控制。校直機的上下料采用輸送機械手，校直機為3 120 kN液壓驅動，車軸的校直溫度不得低于700℃，完成校直的車軸送至軸架子上進行空冷。

2 應用效益簡介

其應用了計算機來對其加熱系統進行監控，在鍛造軸坯的過程當中，讓過去存在的加熱不均得到了根本性的改善，同時也讓溫度波動較大的弊病得到了根治。

過去的車軸不直、彎偏的問題也得到了改善，加工完畢后無須進行鍛軸校直，大大提高了生產質量，可以在長期重載當中得到很好的應用效果。

生產成本得到了大量節約，車軸材料應用總量從原來的535 kg縮減為525 kg。

液壓機當中的很多關鍵部件都應用了質量過關、技術先進的產品，從而使設備的功能和可靠性得到了很大的提高，同時借助計算機平臺，使設備的利用率也顯著提升，實現了車軸鍛造的全過程管控。

另外，溫度紅外檢測設備可以對于全部加工鍛造過程當中的溫度進行全過程監測，大大提高了加工階段的可靠度，避免出現質量問題和工作事故。同時應用車軸數據管理系統可以全面收納其管理憑證，這樣可以大大提高其追溯可信度。

運用計算機設備可以對于多道工序進行管理，保證了生產和物流管理秩序。同時包括上料和加熱以及鍛造軸號都可以實現有全過程監測。

在衛生環保性能上也得到了保證，大大改善了車間工作環境。

3 結語

該生產線應用了8 000 kN快段機來作為主要應用設備，并且更新了操作、液壓和電控系統，因此和原型機相比，其設備的工作性能得到了很大的提高，保證了生產效率和質量。保證了設備選型的合理性才能保證工藝的可靠性，在生產當中將過去普遍存在車軸不直的問題有效解決，同時也可以大大提高材料利用率，降低生產成本，使經濟效益保持良好。該文對其進行了介紹和總結，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

參考文獻

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