铁路客车轮对压装影响因素分析

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

许子佳 赵峰 安然 梁姝博

(中车长春轨道客车股份有限公司,长春 130000)

摘要

轮对组成承载着整个车辆的载荷,是车辆走行部的重要组成部分,直接影响到车辆运行的安全性与稳定性。本文从轮对的压装工艺入手,分析影响轮对压装的主要因素。


关键词

压装;参数;因素;影响

正文


引言:

随着铁路客车的不断发展,轮对组成作为走行部的重要零件,主要负责承载列车重量,承受轨道对轮对的冲击,利用与轨道的粘着力产生驱动力及制动力等。轮对组成的质量决定了列车运行的安全与稳定,本文从轮对压装工艺着手,分析讨论影响压装质量的关键因素。

1.轮对组成结构:

轮对组成分为动车轮对及拖车轮对,主要区别在于是否有驱动装置。动车轮对压装与拖车轮对压装不存在差异性,本文以拖车轮对组成作为研究对象进行分析。拖车轮对组成主要是由车轴、车轮、制动盘、轴箱组成等部分构成。

2.轮对压装工艺简介

轮对压装工艺有三种不同的类型,分别为注油压装,冷压装、热压装。注油压装工艺即利用车轮上预加工的注油孔,使用高压油在车轴与车轮接触面形成一层油膜,使整个压装过程被油膜隔开;热压装工艺即车轮进行均匀加热处理,以热涨效应抵消车轮孔与轴颈之间的过盈量;冷压装既是在在同一温度下,使用压力设备将接触表面涂油或者润滑脂的车轴与车轮进行压装作业。本文以冷压装工艺进行介绍。

3.压装影响因素分析如下:

3.1轮轴加工要求

   车轴轮座加工后,压入端有一定长度的锥形或圆弧形引入角,该引入角的斜线(或圆弧)与轮座的相交点处须处理圆滑过渡;车轮加工后,压入端有一定大小的圆角,且圆角与轮毂孔的相切点须处理圆滑过渡,使车轮易于压入轮毂孔内。

理时需特别注意车轴与车轮引入的圆弧部位、车轮注油槽等在加工时易出现非圆滑过渡状况,或易出现毛刺、棱边等状况的部位。根据经验可用细砂纸(推荐160-200目)打磨,直至手感无明显高点或棱边状况,特殊情况下甚至可用布砂轮辅助处理。

3.2轮轴过盈配合尺寸

   压装前需测量车轮轮毂孔及车轴轮座的大端直径符合,并确认过盈量满足要求。在批量生产过程中,根据技术要求及实际操作经验,可将过盈量确定在要求范围的中值偏上,并将车轴及车轮加工的尺寸范围减小以达到轮轴任意配和便可满足要求。由于测量工具的精度及磨损、测量方式及准确度等原因,轮轴测量直径易出现测量误差,导致过盈量不满足实际压装需求。在实际生产中需要对测量的工具,如千分尺、千分表等测量器具进行校准并定期检定,尽量避免工具误差;人工测量车轮及车轴尺寸时可选取多截面,且每个界面在不同角度测量多组数据进行比对,减少人为测量误差。

3.3润滑剂使用

   使用润滑剂可在较大程度上降低压装时轮轴之间因干摩擦造成的拉、划等损伤。轮轴压装时需要选取合适的润滑剂,其中润滑剂流动性要适中(即不太粘稠也不太稀),且润滑剂的吸附力好,让其更能附着在配合表面;其次,更重要的一点是润滑剂要有足够的热稳定性和抗压性能。目前普遍推荐采用的润滑剂主要有植物油、二硫化钼等。

   涂抹润滑剂时仅需均匀薄薄一层即可,润滑剂涂抹过多导致轮轴之间摩擦因素大幅减小,最终压装力不满足要求;涂抹过少、不均匀或局部无润滑剂均可能出现润滑不良导致拉伤、划伤等状况。

3.4压装速度

    压装速度与轮对类型、使用的润滑剂种类、压装设备的功率等均有关系。UIC813标准中规定压装平均速度应在0.5-5mm/sEN13260标准及TB/T1718对压装速度均没有明确的规定。根据实际操作经验,在轮、轴配合表面粗糙度一定时,压装速度过快易造成跳吨现象。

3.5压装方式

    按照压装设备油缸作用位置不同一般可分为轮动和轴动,轮动即为在压装过程中,车轴保持不动而车轮在车轴上移动,轴动即为在压装过程中,车轮保持不动而车轴在车轮毂孔中移动;按照设备控制方式不同可分为数控程序控制和人工控制,数控程序控制即车轮与车轴的相对位置通过设备传感器及数控程序自动控制,人工控制即车轮与车轴的相对位置通过人工使用样板或工装判定。

3.6轮轴组装最终压力值

轮轴组装最终压力值(以字符F表示)是判定组装是否合格的主要参数之一。最终压力值过大造成轮或轴在径向方向变形过大(尤其是受结构刚度影响,在两端面应力最大区域变形最大),容易使轮轴压装过程中发生塑性变形;最终压装力过小则轮轴之间的配合没有足够大的张力,两种情况均易造成车轮在运行过程中发生相对转动甚至脱落。

参考文献:

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[2]冯绍艳  机车轮对组装标准对比研究『J』《机车车辆工艺》2014.04

[3]岳立峰 窦广旭  轮对压装工艺分析『J』《机车车辆工艺》2005.03

[4]张忠  过盈量在轮对压装中的重要性分析『J』《机械工程师》2010.01

[5]刘秩勋  车辆轮对组装中跳吨现象的分析『J』《机车车辆工艺》2000.01


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