轨道车辆车轮、制动盘热装工艺
摘要
关键词
热装;车轮;工艺
正文
一、问题来源
由于轮对热装工艺对轮轴装配表面有较好的保护作用,轮对退卸后轮座伤害极小,已被很多轨道公司业主所关注,作者根据在泰国SRT115铁路客车项目生产应用,参考标准为EN13260-2009,将车轮热装工艺加以总结完善,并将本文推广于广大轮轴工艺爱好者进行共同探讨和改进,从而进一步提高轨道车辆行业的车轮热装质量。
二、车轮热装与传统压装工艺的比较
2.1热装工艺对比传统压装工艺的优点比较
2.1.1 装配精度高、废次品率接近于零;
2.1.2 特别有利于用户的日后检修;
2.1.3大幅度提高车轴的使用寿命及降低了客户的检修成本;
2.1.4执行此工艺,设备投入成本大大低于压装工艺;
2.2热装工艺及传统的压装工艺之比较
热装工艺及传统的压装工艺之比较表:
项目
组装方式 | 跳吨概率 | 装配及退卸戗轴概率 | 曲线合格率 | 轮位差及内侧距合格率及可达精度 | 车轮退卸后车轴轮座表面划痕深度(毫米) |
传统压装 | 5%左右 | 2%左右 | 85%左右 | 90%左右,1~1.5mm | 0.03-0.30 |
轮轴热装 | 0 | 0 | 无须曲线要求 | 100%,0.3~0.4mm | 0-0.008 |
2.3热装工艺拆卸车轮和压装工艺拆卸车轮比较
2.3.1热装轮对拆卸:采用超高压注油装置配合车轮推卸,则几乎没有划痕,无需任何处理,方便拆卸。
2.3.2冷压装轮对拆卸:采用超高压注油装置配合车轮推卸,车轴轮座表面及车轮内孔表面可能产生极其微小的划痕。
三、车轮热装工序过程
3.1在组装之前,必须确认所有组成车轮的原件均符合它们的说明文件中的几何要求,尤其,车轮和车轴必须分别达到EN13262和EN13261中说明的“带组装”状态。在热压配合之前轴座和轮/盘毂内孔都必须进行彻底的清洁。表面必须没有灰尘和油脂等。否则在拆卸时,表面可能会损伤(刮伤)。
3.2在热装时,整个车轮必须加热且温度不得超过250℃。如果采用不同的加热方式,必须提供证明表明EN13262中规定的车轮特性不会受到影响。一个车轮两个车轮的静态失稳必须在同一直径平面并在车轮的同侧。齿轮箱和制动盘的静态失稳必须在与车轮相同的统一平面,单应在车轴的两侧。
3.3轴座与轮毂孔之间的过盈量
过盈量“j”(单位mm)如下:
0.0009dm≤j≤0.0015dm
dm:直径平均值,单位mm。
3.4元件间的机械阻力
为了能够在组装元件之见传递力合力矩,组件必须能够在各元件之见不产生相对位移的前提下,承受30S的轴向力F,F=4.10-3dm,当0.8dm<L<1.1dm。
Dm时轮座直径的平均值,单位mm;L时安装长度,单位mm。
该力应在安装元件榖的某一平面与车轴之见逐渐施加直至达到力F。对于热装轮对,必须在车轮对车轴安装后恢复相同温度后在进行。
3.5电阻检测
每副轮对其两车轮踏面之间的电阻不得超过0.01Ω,试验电压范围是1.8V-2VDC。
3.6失稳
速度(km/h) | 测量面x的最大失稳值(g.m) |
120<V<200 | 75 |
V>200 | 50 |
四、制动盘热装工序过程
4.1热压配合制动盘的温度
压装制动盘的热压配合温度Tshrink是通过轴温Taxle 和必要的制动盘温度差(表1定义的)ÄTdisc得到的 。在热压配合前,制动盘必须立刻达到温度Tshrink 。 Tshrink = Taxle + △Tdis
盘毂内孔径 | 温度差 |
140 - 150 | 225 |
151 - 190 | 220 |
191 - 210 | 215 |
211 - 230 | 210 |
作为盘毂内孔特性的制动盘温差
表1中温度差的偏差为+7 K 和-5 K,包括了测量误差。
4.2制动盘的加热
制动盘热压配合的正确温度必须作为检测的标准。为防止制动盘达到不可接受的高温,保证烤炉最大温度在温度Tshrink以上不得超过20°C,至关重要。
4.3热压配合
在热压配合安装前,制动盘的温度需要被再次测量。温度必须达到Tshrink +7/-5°C,并且使用红外温度计保证正确性。一旦达到了指定的温度,就可以开始热压配合。
确保热压配合后的变形在规定范围内。需要将盘毂推到相应准确地止挡处(跳动差<0.1mm)。安装需要非常快速的完成,由于盘毂冷却时,连接处的必要清洁会使其温度迅速下降。
一旦装到轴上,制动盘应该慢慢转动,使盘毂均匀的冷却(盘毂单侧的冷却可能会引起盘座的扭曲变形)。
4.4热压配合后的检查
4.4.1在摩擦面的中部测量装配后的制动盘变形。除非在其他相关安装图纸中有所标明,最大允许的变形偏差为0.5mm。
4.4.2 制动盘的轴向位置与设定点位置的差值,允许偏差为±1mm。
参考文献
[1]刘晓岩.铁道车辆轮轴热装工艺[J].机车车辆工艺.2006(4):29-30+38
[2]icl0021en07克诺尔轴装制动盘拆卸和安装说明
[3]EN13260-2009铁路应用-轮对与转向架-轮对-产品要求
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