港機(jī)設(shè)備行走車輪組裝和質(zhì)量控制

王兆光

摘要：港機(jī)設(shè)備行走車輪在加工過程中受到加工工藝和加工材料的影響，使得車輪設(shè)備在機(jī)械性能存在著很大的差別，因此如何提高車輪組裝和質(zhì)量控制是提高車輪使用壽命的重要保障，因此本文在此基礎(chǔ)上就港機(jī)設(shè)備行走車輪組裝和質(zhì)量控制的相關(guān)問題做了一定的探索。

關(guān)鍵詞：港機(jī)設(shè)備;行走車輪組裝;質(zhì)量控制

1.現(xiàn)代車輪設(shè)計(jì)與制中造過程

為了保障現(xiàn)在制造的車輪在硬度和強(qiáng)度滿足一定的要求，往往會(huì)采用素車輪作為基礎(chǔ)材料，常用的型號有45Mn、55Mn、60Mn號，制造過程中為了進(jìn)一步提升車輪的硬度，往往在調(diào)質(zhì)工藝后會(huì)對材料表面進(jìn)行淬火操作，這樣就可以顯著提高車輪表面的強(qiáng)度，使得車輪表面的強(qiáng)度等級達(dá)到HRC45～50，能夠滿足港機(jī)設(shè)備行走的要求，但是通過這些工藝，但是在材料的耐疲勞強(qiáng)度不能夠滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，在使用一階段之后會(huì)使得車輪表面存在很多問題，比如在車輪表面會(huì)出現(xiàn)很多裂紋、點(diǎn)蝕等缺陷，影響車輪的使用年限。但是如何在車輪材料選擇上使用42CrMo低合金鋼材料來完成制造過程，將材料調(diào)質(zhì)到HB26-280附近，這樣不僅能夠保障設(shè)計(jì)的合理性和可靠性能，還能夠顯著增強(qiáng)車輪表面的抗磨性和耐疲勞性能，而且車輪的厚度也不是很強(qiáng)，另外在制造過程中通過一定的工藝處理，還能夠顯著增強(qiáng)車輪的抗腐蝕的性能，從而滿足不同行業(yè)的需求，從而滿足港機(jī)設(shè)備行走車輪的性能。

2.組合車輪的過盈連接計(jì)算

隨著加工技術(shù)不斷，使得組合車輪的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)越來越成熟，組合車輪的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也變得越來越成熟，輪箍采用過盈連接方式與輪轂組裝成為一體。但是在具體設(shè)計(jì)和安裝輪箍的尺寸時(shí)需要通過一定的公式進(jìn)行準(zhǔn)備計(jì)算，在實(shí)際計(jì)算過程中需要對很多機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而保障車輪結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和軸向力滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，具體的計(jì)算公式本文在本節(jié)做了一定的分析。其中動(dòng)力矩計(jì)算公式為：

T=F×d/2×μN(yùn)m

在上述公式中：F表示的是材料之間的結(jié)合力，具體的計(jì)算公式來計(jì)算：

F=P×πd×b，其中，取μ表示的是摩擦系統(tǒng)，在實(shí)際計(jì)算過程中可以將設(shè)置為0.12。而b代表為的材料結(jié)合面的面寬，單位為mm。結(jié)合面的計(jì)算公式為：Q=pFμ=P×πdb×μ。

3.港機(jī)設(shè)備在組裝過程中存在的問題

3.1加工工藝的問題

由于港機(jī)設(shè)備行走車輪在加工過程中受到加工工藝和設(shè)備條件的限制，會(huì)受到各種因素的干擾（例如殘余應(yīng)力狀態(tài)和冶金因素的影響），這樣就會(huì)使得在加工過程中材料和尺寸發(fā)生變形，導(dǎo)致加工存在著一定的偏差，這樣就會(huì)導(dǎo)致加工質(zhì)量難以保障，從而出現(xiàn)一定的加工缺陷（如裂紋）等。另一方面，加工產(chǎn)品在如果只是使用目視檢查的方法來判定加工是否存在缺陷是有很大的局限性，因?yàn)楹芏嗉庸と毕荻际菬o法觀察到的缺陷，一旦存在著缺陷，高鐵在運(yùn)行過程中就會(huì)存在著很大的安全隱患。

3.2車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題

車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最核心基礎(chǔ)的要求，在實(shí)際開展設(shè)計(jì)的過程中，預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)一定要嚴(yán)格遵循模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。很多車輪加工存在著問題，一方面是由于加工質(zhì)量和工藝的限制，還有很大的原因就是因?yàn)檐囕喗Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存著很大的問題，在設(shè)計(jì)的過程中沒有考慮到加工的可行性，從而導(dǎo)致加工的質(zhì)量無法滿足設(shè)計(jì)的要求，從而使得車輪結(jié)構(gòu)加工存在著裂縫問題。

3.3連接件的設(shè)計(jì)和承載力的計(jì)算存在問題

首先，在設(shè)計(jì)的過程中一定要對車輪連接件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行可行性分析，同時(shí)要對連接件的承載力進(jìn)行理論計(jì)算，保障最終加工的連接件能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行承載力進(jìn)行驗(yàn)算的過程中，需要考慮到高鐵在實(shí)際運(yùn)行的受力情況，這有這樣才能夠更好地進(jìn)行加工。很多車輪組裝件在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)裂縫，因此在加工時(shí)要加以考慮。

4.提高車輪結(jié)構(gòu)組裝質(zhì)量的幾點(diǎn)建議

4.1加強(qiáng)對于組裝項(xiàng)目的準(zhǔn)備

在正式組裝前，需要對組裝項(xiàng)目制定詳細(xì)的組裝工藝鑒定規(guī)范，同時(shí)要根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需要編寫具體的說明書和相關(guān)設(shè)計(jì)報(bào)告，同時(shí)要對組裝質(zhì)量做出可靠的分析和預(yù)測。同時(shí)在實(shí)際組裝前，需要根據(jù)組裝的對象進(jìn)行組裝工藝評定實(shí)驗(yàn)，只有在外觀質(zhì)量得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行相關(guān)的物理測試以及最終的無損檢測，只有都達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)之后，才能簽發(fā)組裝工藝評定報(bào)告，然后和組裝工人進(jìn)行技術(shù)對接。

另外在組裝作業(yè)之前，需要對組裝設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的檢查以及選型，因?yàn)椴煌捻?xiàng)目對設(shè)備的要求不同。同時(shí)設(shè)備的技術(shù)特性跟組裝質(zhì)量有著很大的關(guān)系，因此要根據(jù)項(xiàng)目要求來選擇合適的設(shè)備，同時(shí)所有的組裝工必須擁有相應(yīng)的紙質(zhì)證書和上崗許可證。對不同組裝項(xiàng)目，設(shè)計(jì)的組裝種類和工藝存在著很大的不同，所使用的組裝材料也有一定的差異。在組裝前需要對于設(shè)備進(jìn)行一定的測試，保證設(shè)備的安全性和可靠性，同時(shí)為了更好檢測組裝過程中一些物理參數(shù)的變化需要配備一定的儀器進(jìn)行檢測，常用的有電流表、電壓表、壓力表等儀器。

4.2對材料進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管

組裝材料的質(zhì)量直接影響著最終組裝項(xiàng)目的質(zhì)量問題。因此對于組裝材料必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢查之后才能夠使用，同時(shí)要確保所有的材料都要獲得相應(yīng)的質(zhì)量檢驗(yàn)之后才能夠使用，做到實(shí)物材料和鏟平認(rèn)證一致。在組裝之前要確保焊條沒有出現(xiàn)裂紋、脫落、受潮等現(xiàn)象。由于電絲和空氣長時(shí)間的作用會(huì)使得表面存在著有誤和銹跡，在組裝前需要進(jìn)行一定去污處理。保障原材料沒有問題是組裝施工項(xiàng)目最重要的因素，如果原材料的質(zhì)量都不能保證，那么項(xiàng)目的質(zhì)量肯定得不到保障。在實(shí)際工程中，由于組裝材料的種類有很多規(guī)格，而且需求量大且雜，這就要求相關(guān)企業(yè)制定科學(xué)合理的管理系統(tǒng)，對于原材料的采購、使用做詳細(xì)的說明，同時(shí)要上傳系統(tǒng)，嚴(yán)格監(jiān)管材料的采購渠道，一定要確保原材料質(zhì)量過關(guān)，同時(shí)對原材料的使用一定要嚴(yán)格控制，需要項(xiàng)目需求單位就行申請，然后確認(rèn)，最后進(jìn)行合理分配。通過系統(tǒng)的詳細(xì)記錄可以確保從源頭工程質(zhì)量。

4.3合理的控制組裝量

為避免了有效避免車輪結(jié)構(gòu)在組裝過程中殘余應(yīng)力的影響，在開展組裝工過程中一定要合理控制組裝量，這樣既能夠保障車輪結(jié)構(gòu)的整體的安全性和可靠性，同時(shí)又能夠有效減低材料的浪費(fèi)。在開展組裝工作前期，需要車輪結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸以及組裝類型進(jìn)行充分地分析和科學(xué)的布置，制定合理地組裝技術(shù)從而控制組裝最佳用量，來有效避免殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。對于需要組裝的零件，在保證連接牢固的前提下，盡量減小焊縫尺寸，從而減小組裝對車輪結(jié)構(gòu)的影響，從而避免殘余應(yīng)力的形成。

4.4調(diào)整加工工藝次序

車輪結(jié)構(gòu)的加工過程中也會(huì)受到殘余應(yīng)力的影響，對車輪結(jié)構(gòu)的質(zhì)量影響很大。因此在開展加工過程中，可以根據(jù)車輪結(jié)構(gòu)的實(shí)際項(xiàng)目需求來有針對性調(diào)整車輪結(jié)構(gòu)加工工藝順序，這樣不僅能夠有效提高加工效率和加工質(zhì)量，還能夠有效避免殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。例如，在實(shí)際加工一個(gè)具體的車輪結(jié)構(gòu)零件時(shí)，可以加工首先加工那些收縮量大的區(qū)域，在完成這部分加工之后在開始加工那些收縮量小的區(qū)域，因?yàn)闅堄鄳?yīng)力和加工的區(qū)域有著很大的關(guān)系，通過這種加工技術(shù)能夠有效控制加工的最終質(zhì)量。另外一方面，為了防止溫度對加工的影響，可以在加工準(zhǔn)備工作時(shí)，提前對加工的零件進(jìn)行預(yù)熱處理，這樣能夠有效縮小冷端和熱端的溫差，從而有效控制最終的加工質(zhì)量。

5.結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)港機(jī)設(shè)備行走車輪組裝和質(zhì)量控制需要對每一個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)質(zhì)量控制，主要這樣才能更好地促進(jìn)施工企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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