控制輪對壓裝質(zhì)量﹑提高輪對壓裝合格率的探索

張弓 宋一楹

摘要：本文以轉(zhuǎn)向架分廠RE2B型輪對壓裝過程中的輪對及車軸、車輪為主體研究對象，以輪對壓裝過程中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題為論點，對其加工及壓裝過程中各因素之間的關系及狀態(tài)進行研究。輪對組裝過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題：輪對壓裝噸大、噸小、輪位差超差、內(nèi)側(cè)距超差、輪對壓裝曲線不合格、燒軸、燒孔等，通過現(xiàn)場輪對壓裝過程中的數(shù)據(jù)進行分析，找出輪對壓裝過程中各種影響輪對壓裝質(zhì)量因素與輪對壓裝之間的關系。文中詳細闡述了影響輪對壓裝質(zhì)量主要因素與控制措施，從而提高輪對壓裝合格率的探索，減少燒軸燒孔現(xiàn)象發(fā)生。

關鍵詞：輪對;車軸;壓裝曲線;原因分析

1輪軸在鐵路貨車的重要作用

輪軸承擔車輛全部重量，且在軌道上高速運行，同時還承受著從車體、鋼軌兩方面?zhèn)鬟f來的其它各種靜、動作用力，受力很復雜，因此要求輪對應有足夠的強度，以保證在容許的最高速度和最大載荷下安全運行。輪對是轉(zhuǎn)向架中重要的部件之一，又是影響車輛運行安全性的關鍵部件之一，故在新造、廠段修及運用中，對輪對都有嚴密的技術(shù)要求和嚴格的管理制度。

2《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)程》（鐵運[2016]191號）對輪對組裝的主要技術(shù)要求

2.1同一車軸上必須組裝同型號﹑同材質(zhì)的車輪。

2.2原車輪與車軸不得重新組裝。

2.3輪對與輪轂孔配合過盈量為0.8‰～1.5‰。

2.4車軸輪座磨削完后表面粗糙度為Ra1.6μm，輪座外側(cè)應有一圓錐形引入段，輪轂孔內(nèi)徑面粗糙度須達到Ra6.3μm。

2.5輪對組裝前，輪座表面及輪轂孔內(nèi)徑面須清潔，均勻涂抹純植物油。

2.6輪對組裝后，壓力曲線應符合鐵運TB/T1718中規(guī)定的9種壓裝壓力曲線。

2.7輪位差不大于3mm，50鋼車軸壓裝力范圍為343KN-588KN/100mm。

2.8輪對內(nèi)側(cè)距離任意三處差不大于1mm。

3輪軸裝配的機理分析

輪軸組裝為過盈冷壓裝，采用的過盈量比0.8～1.5‰之間，在組裝過程中，車軸的輪座部分沿車輪轂孔移動，在壓裝配合面產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，當壓裝力克服了壓裝配合面上正壓力產(chǎn)生的摩擦力時，才能產(chǎn)生兩者的相對移動，從而實現(xiàn)輪軸的組裝。

3.1質(zhì)量問題原因分析

3.1.1在壓裝過程中車輪加工的粗糙度過低或過高，引起壓裝曲線的抖動，輸出不合格曲線。

3.2.2車軸輪座圓錐度不符合圖紙要求，形成倒稍，車輪內(nèi)孔倒角過小，造成壓裝后曲線噸位超限。

3.3.3車輪與車軸選配的過盈量不合適，造成的曲線噸位輸出不正常。

4燒軸燒孔車軸分析及解決方法

4.1出現(xiàn)燒軸燒孔主要原因

4.1.1引起該現(xiàn)象的主要原因：溫度過高，導致壓裝介質(zhì)（純凈植物油）變稀，輪轂孔刷油后很難附著其表面，導致壓裝過程中溫度升高出現(xiàn)燒軸燒孔現(xiàn)象

4.2解決措施

采取降低壓裝介質(zhì)物理降溫并在工藝要求范圍內(nèi)增大輪轂孔粗糙度措施使得輪對壓裝可順利進行，避免燒軸燒孔現(xiàn)象再次發(fā)生。

4.2.1物理降溫：將植物油放入冰柜冷凍后使用（冷凍時間不低于3小時），油盒內(nèi)植物油每用完三分之一時向油盒內(nèi)加入冷凍過的植物油。增大壓裝介質(zhì)濃度，使其更容易掛到孔壁上，減少燒軸概率。

4.2.2增大輪轂孔粗糙度：工藝要求輪轂孔加工后粗糙度不得超過Ra6.3，現(xiàn)采取調(diào)整刀具角度方法，使得粗糙度在滿足工藝要求前提下數(shù)值增大，有利于壓裝介質(zhì)掛到孔壁上，減少燒軸概率。

5輪對內(nèi)距三點差（≤1mm）超差因素研究

5.1原因分析

5.1.1車輪來料狀態(tài)分析：目前車間使用的車輪為馬鋼生產(chǎn)的整體輾鋼車輪和大同愛碧璽公司生產(chǎn)的整體鑄鋼車輪兩種，車輪的輪輞內(nèi)側(cè)面和踏面加工表面，工藝流程為先熱處理后機械加工，輪輞內(nèi)側(cè)面的平面度≤0.5mm，兩個內(nèi)側(cè)面平面度為0.5mm的車輪組裝在一起，即使最高值相對，內(nèi)距三點差正好等于1mm不超標準，可見輪對內(nèi)距三點差超差與車輪的來料狀態(tài)無關。

5.1.2車輪加工過程分析：車輪加工的定位面為外輪轂面，夾緊面為車輪踏面。若外輪轂表面附有異物或油漆流墜，當車輪裝夾定位時造成輪輞內(nèi)側(cè)面與立鏜的鏜桿不垂直，輪孔加工后中心線與內(nèi)輪輞面不垂直，這樣的車輪與正常的車輪組裝在一起，輪對內(nèi)距三點差大于1mm是意料之中的。

5.1.3車輪組裝過程分析：車輪與車軸在組裝過程中，當輪對壓裝機的鞲鞴中心與車軸中心線一致時，車軸在輪座引入端的引導下，以30～200mm/s的速度緩慢壓入車輪輪孔，此時車輪在壓裝定位鐵的作用下保持輪輞內(nèi)側(cè)面與車軸的中心線保持垂直，從而保證了整個壓裝過程處于理想狀態(tài)。當發(fā)生輪對壓裝機組裝胎具的定位導向輪發(fā)生磨損，導致車軸中心線與壓裝機鞲鞴中心不一致或壓裝定位鐵重復受壓在其表面產(chǎn)生壓痕時，導致壓裝后車輪的輪輞內(nèi)側(cè)面與車軸的中心線不在保持垂直偏差，該垂直偏差反映在兩車輪內(nèi)側(cè)面的平行偏差與輪輞內(nèi)側(cè)面的平面度偏差累加后，就造成了輪對內(nèi)側(cè)距三點差大于1mm。

6過盈量、輪轂孔圓柱度與輪對壓裝力關系的研究

6.1輪對與輪轂孔配合過盈量為0.8‰～1.5‰。RE2B輪對組裝過盈量為0.169-0.312mm。50鋼車軸壓裝力范圍為343KN-588KN/100mm。RE2B輪對組裝絕對壓裝力為723-1223KN。輪轂孔加工后圓柱度不大于0.05mm。

6.2輪對組裝過程中現(xiàn)場跟蹤觀察輪對壓裝壓力與過盈量及輪轂孔圓柱度之間的關系，并作出數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：

6.2.1通過數(shù)據(jù)分析后認為輪對壓裝過盈量應控制在0.19-0.21mm之間為宜。

6.2.2車軸圓柱度為不大于0.015mm，由于車間輪對組裝采取基軸制，現(xiàn)將輪轂孔加工后圓柱度控制在0.015-0.035mm為宜。

6.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計見下表：

結(jié)術(shù)語：通過上述的分析筆者認為提高輪對壓裝合格率，關鍵是控制影響輪對壓裝質(zhì)量的因素，在對輪對壓裝介質(zhì)溫度、輪轂孔粗糙度、輪對內(nèi)測距三點差、過盈量、輪轂孔加工圓柱度進行合理控制下，才能減少不必要的返修成本。實施的措施有：控制壓裝介質(zhì)溫度、在合理范圍內(nèi)增大輪轂孔加工后粗糙度，改善噴油裝置，合理選配壓裝過盈量，車輪加工輪孔圓柱度調(diào)節(jié)等。

參考文獻：

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[2]嚴雋耄，車輛工程、中國鐵道出版社、

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