轮对压装标准关键技术研究
轮对一次压装的浅析与对策
轮对一次压装的浅析与对策发布时间:2022-09-02T01:38:38.300Z 来源:《科学与技术》2022年4月8期(下)作者:思晓花[导读] 统计近年来的一次压装合格率,经过分析轮对压装曲线,找到影响一次压装合格的关键因素,思晓花中国铁路青藏集团有限公司青海省西宁市 810006摘要:统计近年来的一次压装合格率,经过分析轮对压装曲线,找到影响一次压装合格的关键因素,制订相应措施,使得各型轮对压装合格率明显提高。
关键词:轮对;加工;压装;粗糙度;圆柱度;过盈量。
轮对一次压装是按厂修技术标准将加工选配好的车轮、车轴经同温后利用轮对压装机过盈冷压,通过压装压力曲线来判断轮对是否压装合格。
一、轮对一次压装合格率的数据统计西宁东车辆段承担着青藏集团公司客货车轮对的组装工作,具有10种轮对的厂修资质,而现场仅有一条轮对组装流水线,承担8种客车轮对、2种货车轮对组装工作,无法同时组装客、货车轮对。
经统计2017年至2020年共计压装轮对10625条,其中客车轮对压装1508条,共计压装1637次,其一次压装合格率平均为92%;货车轮对压装共计9117条,共计压装9422次,其一次压装合格率平均为为96%。
其中RDAM96轮对的一次压装合格率,最低仅为65%。
二、轮对一次压装的过程分析由以上数据可以看出,西宁东车辆段厂轮轮对一次压装合格率偏低。
进而分析2020年度压装不合格曲线,主要有降吨、超吨、平直、轮位差(盘位差)超限及中间凹下等原因。
对轮对一次压装过程进行分析如下:1.人员素质。
由于从2016年才开始从事轮对压装工作,业务技能及经验掌握有一定差距,加之10种轮对组装之间换型频繁,导致作业人员对标准易混淆。
比如2017至2020年厂轮共计压装RDAM96轮对188条,分11次完成,平均每次17条,实际生产中最多一次压32条,最少一月仅有2条,无法对轮座、轮毂孔、盘座、盘毂孔的粗糙度、圆柱度及过盈量等因素调整到最佳配合,缺乏经验值。
地铁车辆轮对压装工艺研究
行状 态下 都 能 够 符 合 电 网 的要 求 ( 低 于国标 G B / T l 4 5 4 9 —9 3的规 定 值 ) , 将 有 利 于 电 网 的安 全 运 行 和 经济 运行 。 ( 3 ) 接入短 路容 量大 的地方 电网系统 。
准设 计 的地铁 车辆 轮对 为例 , 针对 配合 表面粗 糙度 、
润 滑介质 和过 盈量 3个 方 面 开展 工 艺 试 验 , 总 结 出 各 因素变 化 与轮对 压装 质量 的关 系 。
( 4 ) 压 装 曲线 。按 E N标 准要 求 , 轮 对压 装 曲线
必须 在 图 1 所示 的压 装 曲线范 围 内 。图 中 , A B、 B C、 H E和 E D为直 线部 分 , A G等 于轮座 长度 。
参考 文献 :
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1 试 验 相 关 参 数
该地铁车 辆轮对 的车轴轮座平 均直径 d m 为
2 0 0 mm, 压 装配 合 面长度 为 1 6 8 m m, 按E N 1 3 2 6 0 标 准要 求设 计 。
( 1 ) 过盈 量 。根据 B S E N 1 3 2 6 0 -2 0 0 9标准 , 轮
轮对压装工艺中几个关键问题的分析
并 不 能 取 得 理 想 的 压 力 曲线 和 终 止 压 装 力 , 它 还 受 到 配 合 表 钝 , 影 响 工 件 表 面 的 锥 度 及 粗 糙 度 ,所 以 要 求 最 多磨 削 2 个 工
面几何形状误差等 因素 的制 约。 1 . 1轮座 、轮毂孔锥度 对压 装合格率的影 响 加 70 . 1 0 的 正向锥度 , 以保 证 曲线形状及 终止压 装力 合格 。
合表 面各 部位 的尺寸 ( 沿 径 向 方 向 )都 不 相 等 , 因而 沿 轴 向 度 较 大 且 方 向 一 致 时 , 在 开 始 压 装 时 , 会 出现 压 力 小 或 没 压
通常 ,在车轮轮毂 孔上 ̄ n I . 0 . 0 4 的正 向锥度 ,车轴轮座 上 的定 位点 ,中 b¥ L 稍有磨 损将直 接影 响车轴 的定位精 度 。所 以,工件 吊装前须 先将车 轴 的两 端清 理干净 :防止 车轴 中心
方 向每一 横截面 的过 盈量也 不相 等 。如 果轮座 与轮毂 孔 圆锥 混 入 中心 孔 。 力 ,而压 装一 定量 的长度 时随过 盈量 的增加压 力迅速 增大 ,
造 成 曲线 的长 度 不 够 。
步 获 得 理 想 的 轮 轴 压 装 曲线 , 提 高 一 次 性 压 装 合 格 率 , 还 需要 进 一 步 深 入 、 系 统 、 全 面 的 研 究 分 析 一 一 通 过 对 轮 、 轴
坏 直接影 响 到轮轴压 装环 节 的合 格与 否 。通 过对压 装环节 主 座 、轮 孔 直 径 ,来 计 算 过 盈 量 ,挑 选 最佳 组合 进 行 压装 。
要 质 量 问题 的 分 析 , 我 们 找 到 了 引起 这 些 问 题 的 原 因 , 并 在 相应 生 产 工 序 中采 取 措 施 ,加 强 了工 艺管 理 。 1影 响 轮 对 一 次 压 装 合 格 率 的 因素
锥度车轴轮对压装分析
锥度车轴轮对压装分析摘要我国轨道车辆转向架造、修普遍采用轮轴冷压装工艺, 基于基轴制(或基孔制)采用过盈配合,选配车轮轮毂孔、车轴轮座直径后, 均匀涂抹润滑介质后压装,通过压装过程产生的位移--压力曲线判定配合标准。
但冷压装轮对在退卸时往往产生车轴、车轮拉伤现象,致使车轴、车轮报废。
锥度车轴车轮压装的轮对,可以很好避免该项问题的发生。
锥度车轴轮对的压装需解决的是如何在制造过程中保证压装曲线符合标准要求。
通过以往车轴加工经验,分析、实践锥度车轴的加工过程和参数指标控制方法。
建立力学模型,分析锥度车轴压装过程中车轴车轮配合直径变化对压力变化产生的影响,制定压装过程中达到符合要求的压装曲线的控制方法。
关键词转向架锥度车轴轮对压装曲线1问题的提出目前,部分轨道交通车辆在运营维护过程中为便于更换车轮及降低车轴损伤率,提出车轴轮座、车轮轮毂孔须采用锥度配合的冷压装组装。
锥度车轴轮对压装技术标准依托于《EN 13260 铁路应用-轮对与转向架-轮对-产品要求》及《UIC 813 为动车和拖车提供轮对的技术说明--公差和组装》。
基于国内普速客车以及高速动车组转向架等干线铁路客车轮对成熟、完备的轮对冷压装制造工艺技术,以及理论计算压装力及压装速度等参数,进行理论探讨。
2工艺性分析2.1锥度车轴加工与检测锥度车轴压装以轮对冷压工艺为基础,采取基轴制,先计算得出满足要求过盈量,选配确认车轮内孔直径与车轴轮座直径后,均匀涂抹润滑介质,用压力机一一对应进行压装。
检测、选配、压装时应使轮轴处于同一温度下进行,压装后压装曲线是唯一的检验依据。
锥度车轴压装的关键因素是过盈量的选取,其决定压装曲线走势。
过盈量的选取要保证提供足够的配合力,使轮对在运用中不发生相对运动,保证运行的安全。
故尺寸范围内,选取合适的过盈量进行车轴单件加工、检测,是首先需要解决的问题。
加工1:300锥度轮座无技术难点,加工前进行砂轮修型后,参照既有工艺可完成轮座精磨削加工。
轮对压装
摘要:本文主要介绍的是轮对的组装过程和轮轴联结质量及其分析等问题。
引言:车辆轮对是由两个同类型和同材质的车轮与一根车轴按规定压力和规定尺寸紧压配合组装成的一个整体。
他承受着车辆的全部载荷,并在负重的条件下沿轨道作高速运转。
因此,要求能圆滑的滚动并坚固耐用,以确保行车的安全、平稳。
对于快速客车来讲,车辆轮对还需包括两个同类型筒材质的制动盘组成,按规定的压力和尺寸紧压配合在车轴上,以提高整个车辆的制动力。
轮对的制造是指将车轴及车轮、制动盘的毛胚经机械加工后组装成轮对,并最后对整个轮对进行加工、检查等全部工作而言,轮对制造的工艺过程如下:车轴、车轮、制动盘是靠过盈时显得紧配合联接,并采用压装法。
紧配合联接不需用键和螺钉,便能传递较大的扭矩和承受轴向载荷,因而在相同的载荷下,能减小零件的尺寸,节省金属材料。
零件的紧配合联接,也可用热装或冷装法来实现。
热装和冷装系利用加热或冷却相互配合中的某一零件,使过盈量暂时消除,以便自由的完成两者的组装,待恢复至室温后,即形成过盈而达到紧配合联接。
由于热装法及冷装法难以检查轮对组装后的质量,所以目前尚未应用于轮对组装,而压装法能根据压力及自动记录器及压力表所示出的压力曲线及压入力大小来鉴定联接的可靠程度。
因此在车辆制造中轮对的紧配合联接目前均采用压装法。
轮对的组装轮对组装的技术要求:轮对的组装质量,直接关系到行车安全,因此在组装前后应严格按下列要求进行检查。
(1)车轴、车轮、制动盘组成应符合按规定程序审批的图纸及技术条件的要求车轴座及制动盘座部的表面粗糙度应达到Ra≤1.6um,而相应的轮毂孔的表面粗糙度应达到Ra≤6.3um。
为使车轮、制动盘易于压入车轴,在车轴的轮座及制动盘座靠近外侧均应旋成锥形,作为导入部分,长度分别为(12+40)mm、(10+20)mm 。
其小端直径较大端直径小1mm,轮座与制动盘座其余部分均应旋成圆柱形,在这一部分全长内的圆柱度不得超过0.05mm,大端必须靠近轴中央一端,圆度不得超过0.02mm,直线度不得超过0.015mm;轮座、盘座加工时,应向轴中央方向加旋,轮座长为186mm,盘座长为180mm。
轮对压装关键因素浅析
轮对压装关键因素浅析作者:曹振山宋宇晗李钊来源:《山东工业技术》2018年第07期摘要:轮对是转向架的重要组成部分。
通过了解轮对压装的基本工艺的基础上,并进一步分析圆柱度,过盈量,压入速度和润滑剂等关键因素对轮对压装质量的影响。
通过分析关键因素的影响,有助于提高轮对压装质量,从而为转向架安全工作提供重要保障。
关键词:转向架;轮对压装;关键因素DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.07.023轮对本身的结构并不复杂,但是由于它承担的任务多且重要,因此它的加工制造以及组装要求都非常高。
尤其是轮对的组装对于转向架的运行表现起到关键性的作用,组装稍有差错容易引发列车停车,甚至脱轨等重大事故。
通过对轮对组装过程的分析,可以更好地保证轮对正常使用,保障列车行驶安全。
1 轮对压装工艺简介轮对本身结构较为简单,但是其对压装的要求却十分严格。
目前常见压装根据压装方式不同可以分为普通压装和注油压装两种方式。
其中普通压装根据压装温度不同可以分为热压装和冷压装。
热压装是将车轮内孔进行加热使其膨胀后再进行压装,其主要是针对过盈量较大的情况下使用。
热压装工艺设备一般较为复杂,一次投入成本较高,压装合格率较高,可提高车轴的使用寿命,止推试验效率低。
冷压装是直接通过压装机将车轮压到车轴上的方式,其主要是针对过盈量较小的情况下使用。
冷压装设备较为简单,一次性投入成本较低,但压装合格率一般,对操作要求较高,操作不当容易“戗轴”,对车轴寿命有一定影响,止推试验效率高。
而注油压装是在车轮上开注油孔,在压装过程中通过注入高压油,在车轮和车轴接触面之间形成一层油膜进行压装,其主要是针对车轴表面要求较高时使用。
注油压装设备较为复杂,操作难度较大,加工难度大,但压装过程允许停顿且不限时间,可以在一定范围内自由调整车轮位置。
这三种压装工艺目前都在使用,都有各个的优缺点。
这三种压装工艺的选择主要根据车轮和轮轴的结构以及压装的具体要求来决定的。
关于轮对压装工艺参数优化设计的探讨
关 键 词 : 对 ; 装 ; 验 ; 数 轮 压 试 参
中 图 分 类 号 : 7 . 3 . U2 0 3 1 1 文献标识码 : B
1 问题的提 出
轮 对是 车辆 转 向架 的 重 要部 件 , 质量 状 况 直 接 其 关系 到铁路 运营 安全 , 是 影 响 货 车成 本 的重 要 组 成 也
部 分 。 目前 , 只有 少数 企 业 采 用 从 国外 引进 的全 套 生 产线进 行轮对 压装 , 轮对 压装 的合 格 率较 高 ; 而多数 企
因此 , 设计 了 3组不 同 的粗糙 度 值 ( 6 3“n . R ≤ . Y,6 3
m< R ≤ 1 m,1 m< R ≤ 1 m) 行 试 验 。 0 0 5 进
择 都 会对 圆 柱 度 带来 很 大 的 影 响 。若 圆 柱 度 取 值 过 大 , 上上 述 因素 的影 响 , 际操 作 中很 有 可能会 得 到 加 实
圆柱度 超差 的结 果 。在 长期 的生 产 实 践经 验 中得 知 ,
轮 毂孔 圆柱度 小于轮 座 圆柱度 的压 装合 格率 较高 。综
()车轴轮座 的终加工采用磨削手段 , 3 其粗糙度值变 化小, 试验中按 轮对组装规则要求选 为不大 于 20 n。 . Y ( )轮毂孑 采用 立式 车 床加 工 , 同 的工艺 参 数 、 4 L 不 不 同的刀具 、 同 的转 速 得 到 的粗 糙 度 值 相 差 较 大 。 不
2 轮 对 的 压 装 原 理
轮轴组 装 采用冷 过盈 压装 。车轴 的轮座 部分 在压 装力 的作用 下沿 车轮 轮 毂 孑 移 动 , 压装 配合 面产 生 L 在 弹性 和塑性 变形 , 当压装 力克 服 了压 装 配合 面上 正 压 力产 生的摩擦 阻 力 时 , 车轴 与 轮 毂孑 表 面产 生 相 对 使 L 移 动 , 而实 现轮 轴 的压装 。 从
轮对压装
影响车辆轮对组装质量的因素压装曲线轮对是窄轨车辆的重要部件,其质量的好坏,直接影响到行车安全。
作为轮对生产的重要环节——轮对的组装应引起我们的高度重视。
轮对组装采用车轴和轮毂孔的过盈配合来实现,中国地方铁路《窄轨车辆检修规则》规定:轮与轴的配合过盈量为0.14—0.25mm。
利用压力组装法通过油压机的压力,将车轴的轮座压装于车轮毂中,靠金属的弹性变形的特点,采用较合理的配合过盈量,使轮对的轮毂孔做紧密的夹固接合。
其配合不产生塑性变形,不松动。
鉴于车辆轮对受力复杂,使用年限长,加之轮对在制动时闸瓦和车轮磨擦产生的高热传导的轮毂会引起轮毂孔的膨胀,轴颈运转热传导到轮座会引起轮座膨胀等情况《窄轨车辆检修规则》规定压装的最终压力按轮毂孔直径计算,每100mm最小不得低于30吨,最大不得超过50吨;压力机应同时具备压力表及自动记录仪器,保持作用良好,曲线与压力表吨数差不超过5吨;正常合格的压装曲线,在压装全过程中其压力应当是均匀增长。
由于压装力的大小及压力曲线的开头直接关系到轮对的压装质量,而影响压装力和压力曲线形状的因素又较多,现仅就实际工作中易产生的几个因素加以分析。
一、轮座与轮毂孔压旋削加工时的几个形位公差对压装力的影响。
(一)配合表面粗糙度对压装力的影响机床转速的快慢,进刀量的多少对工件表面粗糙度都有一定的影响,而在测量轮座、轮毂孔尺寸时,测点均系表面波峰值,在压装过程中,波峰值被擦平,对过盈量会产生一定的影响,使得配合的结合力减小,影响压装质量,因此在组装工艺中规定:轮毂孔加工后粗糙度为Ra1.6um,轮座的粗糙度为Ra1.6um,Ra值的过大或过小,都会导致压装过程中出现跳“吨”现象。
(二)圆锥度对压装力的影响为保证压装曲线逐渐上升,组装过程中沿轴线接触面的过盈值应相对稳定或趋于上升,过盈值的选取应以测量压装接触长度的中点的数值为宜,因此,如果轮座与轮毂孔圆锥度较大且方向一致时,在开始压装时,会出现压力小或没压力,而压装一定量的长度时随过盈量的增加压力迅速增大,造成曲线的长度不够;如果前端过盈量大,在压装开始时,压力上升迅速,末端过盈量小,不能继续“长吨”甚至出现“降吨”,同样造成压力曲线不合格。
出口车轮对工艺研究,实现多品种小批量轮对自动压装
出口车轮对工艺研究,实现多品种小批量轮对自动压装摘要:本文对轮对压装工序新产品试制工艺研究过程进行了阐述,着重针对出口车轮对压装生产过程遇到的问题开展工艺分析、工艺攻关,最终实现多品种小批量轮对的自动压装,保质保量完成生产任务。
关键词:工艺尺寸参数轮对压装一、出口车轮对工艺分析根据图纸及工艺标准,将典型出口车标轨轮对、米轨轮对与国铁RD2型轮对进行主要压装参数的对比(见表1),可以发现出口车标轨轮对与RD2型轮对尺寸差异不大,米轨轮对差异较大。
表1出口轮对轮对压装最终压力、曲线判断标准等与RD2型轮对差异较大,需进行轮对轴型参数调整设置(见图1),同时开展工艺试验,明确压装过盈量内控标准,保证压装压力曲线图表符合AAR RP-631中曲线要求。
另一方面米轨轮对在压装过程中,需对设备进行多方面的调整,其中最主要的就是需选用内测尺(见图2)进行压装过程中的尺寸控制。
图1 图2二、出口车轮对压装工艺重点1、优化设备工装配置轮对压装工序使用设备为TG0101轮对压装机,通过对该设备摆锤压装行程及车轮压块开档尺寸(见图3)进行测量后,明确现有工装满足车轴总长为2000mm~2200mm,轮座直径为φ175mm~φ225mm轮对的压装。
综上,根据出口车轮对车轴总长、轮座直径、轮毂厚度等各部位尺寸,明确需重新制作各型轮对专用摆锤顶块,以满足出口车轮对的压装生产。
2、完善轮对压装机参数对出口车轮对图纸各部位尺寸及轮对压装标准进行明确,而后在设备轮对轴型参数修改界面内增加轴型参数,根据项点将相应的尺寸参数进行输入,完善各型出口车轮对压装参数。
图4为米轨轮对的参数设置界面,其中需注意产品压装曲线判断标准需按要求选用AAR标准,同时米轨轮对压装使用测尺应选用内测尺。
图3 图43、规范设备性能校验轮对压装工序每班开班前需使用RD2型标准轮对进行轮对压装机的日常性能校验。
因米轨轮对与RD2型轮对使用测尺不一致,同时出口车轮对尺寸与RD2型轮对尺寸间存在一定的差异,校验后不能保证出口车轮对压装尺寸合格。
铁路货车轮对压装质量评价指标及保障方法研究
点、 镶人 部应 力 分 布规 律 等 因 素进 行 兮析 , 总结 出
对车 轴压装 质量 的判 断指标 应该 有 顷, 即联 结 紧 固、 镶入 表面 无 缺 陷 、 合 表 面应 力 J好 和 滚动 平 配
由于研 究 的重 点是 轮对 配合 面的情 况 , 因此对
模型进行了一些简化 , 车轴模型只保 留了轮座及其
图 1
全 国 铁 路 路 况 比 例
保 障方法也 受 到很 大关 注 。 目前 国【外 对 压 装 质 量 的研究 主要集 中在 对各 种检测 方 拘讨论 , 是 但
都不 够 系统和 完整 , 因是 没有 一套。 原 价压 装质 量 的指 标体 系
12 镶入表 面完整性指标分析 .
为 了研 究镶 人表 面缺 陷对压 装质 量 的影 响 , 用 仿 真 的方法 分别 对 表 面无 缺 口和有 缺 口的 车 轴压
颈 圆弧 过渡 区域受 到 的应力 最大 , 与该处 阶梯 直 这
径 变化有 关 , 次 靠 近轮 座 外 侧 也 是 应 力 较 高 区 其
域 ;2 观察 圆弧 过渡 区 的截 面 , 现径 向方 向上应 () 发
力基本呈 线性 分 布 , 压 应 力 在 上 下 表 面 处 最 大 拉
( 如图 5 所示 )图中横 向是距离 , , 纵向是应力值 , 这 验证了之前根据材料力学理论进行的分析结果。
・
应 用研 究 ・
卢 航 宇 田
威
铁路 货车 轮对 压装 质量 评价 指标 及保 障方 法研究
∞ 加 ∞ ∞ ∞ 们
6 3
因此 , 良好 的压装 质 量应 该保 证配 合 面完整 没有 缺 陷。
半 径一 般较 大 , 以此 种情 况下扭 转 载荷一般 可 以 所 忽 略 。通过 仿真 车轴所 受载 荷 ( 图 4所示 )可 以 如 , 发现如 下规 律 :1从 轴 向方 向观 察 , () 车轴表 面在 轴
轮对组装过程中预压装系统的研究
轮对组装过程中预压装系统的研究摘要:为实现轮对组装过程中预压装工序迅速而可靠的完成,设计了基于PLC、伺服驱动器的轮对预压装系统。
系统由轴输送、轮输送、预压装三部分组成。
该系统将PLC控制器与伺服驱动器结合使用,以PLC控制器为核心实现预压装工序的整体控制。
为了能够对整套系统有更深入的理解,方便后期的维护与改进创新工作,本文对整套系统做了简明扼要的分析。
关键词:轮对组装;预压装;PLC;控制器1前言在轮对组装过程中,手工进行预压装需要多人配合而且需要天车进行辅助,在手工进行预压装过程中需要先将车轮与车轴进行组合,之后通过天车吊运到压装工位进行压装。
由于车轴与车轮质量较重,在组合与吊运过程中很容易造成车轮脱落,存在极大的安全隐患。
并且车轮与车轴分别在不同的工位进行加工,这就需要天车进行频繁的吊运,造成了人力物力的浪费且生产效率低下。
因此迫切地需要简洁有效的预压装自动化装备。
同时由于车型种类较多,车轮与车轴的尺寸经常变化,因此只能完成单一车型轮对预压装的设备已经失去了优势,取而代之的必将是柔性轮对预压装自动化设备。
为了实现轮对预压装的高效、便捷、自动化,运动控制系统[1]必不可少。
运动控制系统作为数控、机器人[2]、自动化生产线等自动化装备的核心,虽然目前已经发展到较高的水平,但仅限于一些通用性的运动控制系统和数控类系统,还没有基于这些运动控制系统,针对轮对预压装要求进行的成型产品的开发。
在国内轮轴生产行业,目前还是以手工或单一车型的轮对预压装生产线为主,当生产不同车型时还需要工人手工进行预压装,不仅生产效率低下而且存在一定的安全隐患。
为了解决上述问题,设计了基于PLC的轮对预压装柔性控制系统,本文对柔性预压装生产线的软硬件设计部分进行细致的分析与研究。
2 预压装系统的机械结构在该系统的机械结构设计中主要分为轴输送、轮输送、预压装三个部分。
在轴输送部分主要由运轴小车与板链组成。
在轮输送部分主要由轮输送线、上下轮机械手与运轮小车组成,运轮小车可将精车完的轮对运送到预压装工位。
铁路车辆轮轴压装工艺分析及优化
钦 路 季辆 舱 知 压 装 互
口 姜长明 t 口 田 威
分 衍 殷优 化水
口 李玉婵
口 卢搋宇
1 . 齐 齐 哈 尔 轨 道 交 通 装 备 有 限公 司 黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 1 6 1 0 0 2
2 . 南 京 航 空 航 天 大 学 机 电学 院 南京 2 1 0 0 1 6
/ mm 圆 柱 度/ m m 粗 糙 度, m 圆柱 度 / mm 粗 糙 度 / m
国 际标 准 0 . 2 O O . O 2 0 1 . O 0 . 0 2 0 2 . 0
去 除 损 伤 区 域 后 会 导 致 轮 座 直 径 的 减 小 , 最 终 影 响 了
摘
要: 轮 对 是 铁路 车 辆 的 关 键 组 成 部 件 , 对 列 车运 行 安 全 起 到 重要 影 响 。为 了提 高轮 对 压 装 工 艺 的 可 靠性 , 对 压 装
工 艺进 行 了分析 及 优 化研 究 。 对 比分 析 了 国 内外 在 轮 轴 压 装 工 艺 方 面 的 标 准 , 通 过 对 比 试验 分析 了现 有 国 内标 准 的 不 足 ; 并 设 计 了等 效试 件 , 通 过 试 验 模 拟 了轮 对 压 装 和 退 轮 过 程 。 以压 装 曲线 、 损 伤 状 态和 退 轮 力 为综 合 评 价 方 法 , 优 化 了轮 对
轮对压装工艺分析
轮对压装工艺分析作者:杨廷琦曹振山纪炜来源:《科学与信息化》2019年第04期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着手,分析轮对压装质量保证及质量提升。
关键词轮对组成;压装工艺;质量提升1 研究背景随着高速动车组的不断发展,列车运行速度在不断刷新。
高速度运行的动车组列车受到的振动成倍增加,导致走行部轮对受到的硬性冲击不断增强。
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,利用与轨道的黏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,分析讨论提升轮对压装质量的关键点[1]。
2 轮对组成结构轮对组成分为动车车轮以及拖车车轮,主要区别在于是否均有驱动装置。
本文主要对轮对压装工艺进行探究,动车轮对组成与拖车轮对组成在轮对压装方面不存在差异性,本文以拖车轮对组成作为研究对象进行分析。
拖车轮对组成主要由车轴、车轮、制动盘、轴箱组成等部分构成[2]。
3 压装工艺分析3.1 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先加工的注油孔,使用高压油在车轴与车轮接触面之间形成一层油膜,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径之间的过盈量;冷压装即是在同一温度下,使用压力设备将接触表面涂油润滑油的车轮与车轴进行压装作业。
3.2 轮对注油压装工艺根据轮对材质及结构的差异性,采用不同的压装工艺。
本文介绍的动车组轮对压装采用注油压装工艺操作方法,由于油膜的作用提高了压装成功率与压装质量,且注油压装会使轮对与车轴之间具有较高的紧固力,在一定程度上提高了轮对的使用寿命[3]。
轮对注油压装在轮对组装压力机上完成,组装前首先对轮对及车轴配合处清洁处理,保证接触面无灰尘、无损伤。
将轮对及车轴放置于压力机的位置,向注油口中注入高压油,注油油压约为(120~150)MPa,压装力小于900kN。
轮对压装关键因素浅析
轮对压装关键因素浅析轮对是转向架的重要组成部分。
通过了解轮对压装的基本工艺的基础上,并进一步分析圆柱度,过盈量,压入速度和润滑剂等关键因素对轮对压装质量的影响。
通过分析关键因素的影响,有助于提高轮对压装质量,从而为转向架安全工作提供重要保障。
标签:转向架;轮对压装;关键因素轮对本身的结构并不复杂,但是由于它承担的任务多且重要,因此它的加工制造以及组装要求都非常高。
尤其是轮对的组装对于转向架的运行表现起到关键性的作用,组装稍有差错容易引发列车停车,甚至脱轨等重大事故。
通过对轮对组装过程的分析,可以更好地保证轮对正常使用,保障列车行驶安全。
1 轮对压装工艺简介轮对本身结构较为简单,但是其对压装的要求却十分严格。
目前常见压装根据压装方式不同可以分为普通压装和注油压装两种方式。
其中普通压装根据压装温度不同可以分为热压装和冷压装。
热压装是将车轮内孔进行加热使其膨胀后再进行压装,其主要是针对过盈量较大的情况下使用。
热压装工艺设备一般较为复杂,一次投入成本较高,压装合格率较高,可提高车轴的使用寿命,止推试验效率低。
冷壓装是直接通过压装机将车轮压到车轴上的方式,其主要是针对过盈量较小的情况下使用。
冷压装设备较为简单,一次性投入成本较低,但压装合格率一般,对操作要求较高,操作不当容易“戗轴”,对车轴寿命有一定影响,止推试验效率高。
而注油压装是在车轮上开注油孔,在压装过程中通过注入高压油,在车轮和车轴接触面之间形成一层油膜进行压装,其主要是针对车轴表面要求较高时使用。
注油压装设备较为复杂,操作难度较大,加工难度大,但压装过程允许停顿且不限时间,可以在一定范围内自由调整车轮位置。
这三种压装工艺目前都在使用,都有各个的优缺点。
这三种压装工艺的选择主要根据车轮和轮轴的结构以及压装的具体要求来决定的。
目前使用最为广泛使用的还是冷压装工艺。
常规的轮对冷压装工艺流程如图1所示。
2 轮对压装影响因素在轮对冷压装过程中,影响压装效果主要包括过盈量,圆柱度,压入速度和润滑剂等因素。
HXD3型电力机车车轮压装分析
HXD3型电力机车车轮压装分析摘要介绍了HXD3型电力机车车轮装置的结构及压装步骤;车辆检查工在车轮压装过程中,各种尺寸参数的测量,压装曲线分析;根据修程的不同,对于C4、C5修及C6修的HXD3型电力机车车轮压装相关尺寸参数的研究情况,提出了HXD3型电力机车车轮压装时应注意的问题。
关键词 HXD3型电力机车轮对装置轮对压装压装步骤曲线分析前言HXD3型电力机车是中国铁路的主力牵引机车之一,其车轮压装技术是确保机车安全、稳定运行的关键。
HXD3型电力机车车轮压装是一项复杂而重要的工作。
本文将对HXD3型电力机车车轮压装的过程进行分析,包括压装过程中的注意事项和安全措施、压装后的检查和维护等内容。
通过对这些问题的分析和讨论,以期为HXD3型电力机车车轮压装工作提供一些有益的参考和建议。
1 轮对结构及尺寸参数1.1HXD3 型电力机车轮对的车轴采用JZ2钢的实心轴,车轮为J11或J2的整体辗钢材质。
1.2轮座直径(H1为齿侧,H2为非尺侧)原形尺寸:φ252.35mm~φ252.39mm,下座尺寸:φ251.35mm~φ251.39mm;轮座粗糙度Ra≤1.6。
1.3轮毂内径(L1为齿侧,L2为非尺侧)原形尺寸:φ252.02mm~φ252.13mm,下座尺寸:φ251.02mm~φ251.13mm;内孔粗糙度Ra≤3.2。
1.4过盈量:车轮与车轴过盈量(H1-L1,H2-L2)即轮轴过盈量为:0.26 ~0.33mm。
1.5检修车轮滚动圆直径(D1,D2)为≥1200mm(新造车轮尺寸为1250mm)两侧车轮滚动圆差值的绝对值(D1-D2)≤1。
1.6 轮对内侧面距防尘座外端面距离的差(轮位差,即为L3-L4)≤1。
1.7 轮对内侧距:未负载状态为1353 +0.5/-1 mm(机车落成后为1353±3mm)。
1.8 车轮踏面径向跳动H≤0.31.9 车轮内侧端面跳动G≤1轮对结构及对应尺寸详见图1、图2。
轮轴冷压装问题的分析及解决
0 . 0 2 mm,不许有非正 常刀痕沟槽 。轴座的配合表
1 . 轮对冷 压装工 艺路线简 介
工艺路 线 为 :压装 前的 准备 ( 车轮 车 轴的加
工 )一 轮轴 在 压 装 机 上 装 夹 定位 一轮 轴 压 装 。 从 工
面选用磨削加工 ,其表面粗糙度值按 = 1 . 6 m 控
氟乙烯 ,车 削加 工成 。导 向套作用是 压装时 引导
露
冷 加 工 - -
3 1
T n 薏
轮 、轴 对 中 ,保证 同心 ,防止 配 合面 被 擦 伤 。保 护 套作 用 是避 免 轴端 面 直 接 受 力造 成 塑性 变 形 。导 向 套 与保 护 套使 用方 法 如 图4 所 示 ,天 车 吊装 车 轴 放 焊 接件 工 装 ,工 装 制 作好 后 ,先 试 用 工 装 ,找 到
采用 图5 定位工装控制内侧距) ,压装过程 中不许
停机。
_ — —
图5 工装设计 图
工装使用方法 ( 见 图6 ) :先在车 轴上安装
1 J ~] r ] 厂 。 。 。 ] 『 — —1 r 1 f _ _ ]
轴端导向套
广 r l q l , I
LL
护 套 、导 向套 ,用 油 压 机先 压 入 一端 车 轮 ,再 压
故。
轮和车轴采用过盈 配合 ( H7 / u 6 ),两车轮 内侧距
一
般要求控制在 ( L±2 )mm。轮 对 的 组 装 一 般 采
用轮轴压装机冷压装 ,压装过程 中对压装力和压装 曲线有严格要求 ,如不符合标准需重新选配压 装。 另外除了保证轮对压装的质量和精度外 ,还应控制 压装速 度来提高生产效率 。冶金车辆属于重载 型车 辆且使 用环境恶劣 ,轮对承受着车辆的全部载荷 , 并且保证其在钢轨上的运 行和转 向,轮对对车辆 的 整体性 能起着至关重要的作用 ,因此要严格把控轮
轮对压装工艺要点分析
轮对压装工艺要点分析作者:安迪徐华祥宋宇晗来源:《青年生活》2019年第18期摘要:轮对是轨道列车的重要组成部分,也是影响车辆运行安全的关键零部件,主要由一根车轴及两个车轮组成。
轮轴采用过盈配合连接,依靠过盈量传递扭矩和轴向力。
轮对采用压装工艺压装到车轴处,实现两者的过盈配合。
本文对轮对压装工艺进行论述,从压装过程中压装曲线、压装力、过盈量等多方向分析,提出压装过程中的关键工艺要点及注意要点。
关键词:轮对组成,压装工艺,关键项点1.研究背景铁路运输是我国重要的客运及货运方式,随着近些年经济的快速发展,轨道行业更是飞速发展。
轨道车辆主体由车体,转向架,制动系统,驱动系统,车辆设备等部分组成,其中转向架作为车辆的走行部结构,承担着支持车体载荷,提供驱动、制动功能以及自导向能力。
轮对作为转向架的关键部件,直接与轨道接触,为车辆安全运行提供了不可或缺的作用。
轮对与车轴压装组成,结合处过盈配合,依靠连接面产生的弹性、塑性变形,使轮对与车轴实现紧密连接。
2.轮对结构轮对组成由一条车轴与两个车轮配合组装而成。
车轴主要包括轴颈、轮座、防尘板座等组成。
轴颈承载车辆并传递载荷;轮座与车轮配合,作为结合面,通常采用锥体结构;防尘板座是轴颈与轮座的过渡部分,避免应力集中。
车轴采用碳素钢材质,热处理及机械加工处理。
为了减轻簧下质量,部分车轴采用空心车轴。
车轮由踏面、轮缘、轮辋、轮毂和辐板组成。
踏面是车轮与轨道接触的部分,现多采用LMA磨耗型踏面;轮缘是保证车辆在轨道上运行不脱离的部分;轮毂是车轮与车轴配合的部分。
车轮车轴组成如图1所示。
3.压装过程选择合适的车轴车轮进行压装,车轴与车轮结合处打磨去除毛刷,表面涂抹植物油润滑。
将车轮车轴放置恒温间8小时,实现温度的恒定。
车轮的压装采用冷压法进行,首先将车轴吊运至车轴支架处,调节车轴高度尺寸,使车轴纵向中心线水平。
然后吊运车轴套在车轴上,调节车轮状态,使车轴与车轮纵向中心线重合,进行预压装。
试析地铁车辆轮对压装关键影响因素
试析地铁车辆轮对压装关键影响因素摘要:“轮对压装”是“轮对换轮维修”关键工序,不仅关系到轮对换轮维修质量,还关系到地铁车辆行驶安全。
所以相关维修技术人员,除了深入了解地铁车辆轮对压装关键影响因素以外,还需要在该基础上不断优化、完善地铁车辆轮对压装维修技术。
对此,本文根据相关文献分析了地铁车辆轮对压装关键影响因素,然后提出压装工艺优化措施。
关键词:地铁车辆;轮对压装;关键影响因素;优化措施地铁车辆行驶过程中会遇到各种故障问题,需要专业的检修人员对地铁车辆进行全方位检查,以快速找到故障位置,然后分析其原因,最后采取有效的维修方法。
轮对换轮维修是地铁车辆检修主要环节,而“轮对压装”则是“轮对换轮维修”的关键工序,所以“轮对压装”检修水平直接影响轮对换轮维修质量,更关系到地铁车辆维修质量及效率。
因此,在进行“轮对换轮维修”前,必须根据轮对压装关键影响因素开展高水平的“轮对压装”。
1关键影响因素包括压装力、压装过盈量、压装摩擦因数,具体如下:1.1压装力的影响地铁车辆在行驶过程中车轮毂会沿车轴的轮座部分移动,当压装力克服压装配合面上的正压力时才会产生摩擦力,此时的车辆轮毂及轮座部分才会相对移动,然后完成轮对压装。
“压装力”的大小、变化趋势直接影响轮对压装质量,已经成为判断轮对压装质量的主要依据,调控压装力更是轮对压装的主要环节。
轮对压装受力(见图1)实际上就是轮毂与轮座接触表面时发生径向正压力的过程,两者接触面越大则正向压力越大,所引起的接触面摩擦力也越大,所以轮毂与轮座(车轴上与轮毂配合的部位)之间存在过盈量的关系[1]。
图1轮对压装受力示意图加设“压装力”为“P”,主要用来克服摩擦阻力(设为F),摩擦阻力决定压装力大小,即P=-F,两者的过盈量关系式如下:(式1)——轮座直径(mm);——轮座表面长度(mm);——径向正压力(N/mm2);——常数。
其中(式2)——过盈量;——弹性系数;——轮毂外径之半;——轮毂内径之半。
车轮压装质量问题探讨与规避
车轮压装质量问题探讨与规避【摘要】轮对的产品质量直接关系到行车的安全,因此车轮压装质量是一个至关重要的复杂性问题。
为了提高车轮压装质量,规避车轮压装风险,本文主要分析了车轮压装工艺的难点和流程,并着重提出了车轮压装应注意的难点问题。
【关键词】车轮压装;质量;探讨;规避轮对是转向架的最关键的部件之一,它不仅承担着车辆的全部重量负荷,同时还承受着来自各方面的复杂的综合作用力,因此轮对的产品质量对于行车安全是至关重要的,因而对轮对的设计、制造和压装有非常高的要求。
然而在现实的生产中,车轮的压装存在着很多的问题,记录和分析这些问题并积极找出问题的根本,对于解决这些问题,研发更多车轮压装的新工艺,积累丰富的车轮压装经验具有重大的意义和深远的影响。
1 车轮压装工艺的难点分析普通客车的车轮压装技术已经成熟,但是内置轴承式轻轨轮对轴箱组成的车轮压装与普通客车轮对轴箱组成的车轮压装相比更加困难,也更难操作,因此我们着重分析一下内置轴承式轻轨轮对轴箱组成的车轮压装存在的难点。
一般情况下,内置轴承式轮对的车轴轮座都处在车轴的最外侧,并且轴端只有一个中心孔,导致车轮在压装前无法完成预压装的准备,所以车轮无法和普通客车轮对轴箱组成的车轮一样预先套装在车轴上。
车轮压装时不仅要考虑由过盈量产生的压装力,而且还要保证在车轮压装的后期与轴承贴合过程中产生的贴合力在规定的范围内。
车轮压装的到位方式采用贴合力的大小来控制,导致无法有效控制两车轮内侧距的尺寸。
2 车轮压装工艺的流程分析车轮的压装是一个失之毫厘差以千里的工程,因此它对精准度要求很高,这就需要车轮压装过程必须按照科学的流程顺序进行,而且流程的每个环节都要十分精准。
2.1 车轮定位工装设计根据工装设计纲领,工装须满足车轴中心线与两车轮轮毂孔中心线、轮对压装机中心线均重合的目的。
在轮对压装机中心线已经确保水平的前提下,首先要使车轴的中心线与轮对压装机中心线重合。
由于车轴轴身两端为3°锥形,因此,关键在于车轴的支撑高度可微调。
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轮对压装标准关键技术研究
轮对承受着轨道车辆全部载荷,需要在高负载工况下进行高速转动。
车轮与车轴压装作为关键工序,保证各项压装参数,控制轮轴压装质量是轮对生产控制的重点。
一、轮轴加工要求
车轴轮座加工后,压人端有一定长度的锥形或圆弧形引人角,该引人角的斜线(或圆弧)与轮座的相交点处须处理圆滑过渡;车轮加工后,压人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,使车轮易于压人轮毂孔内。
由于机械切削加工特性,过渡位置处易产生挤压变形、棱边、划痕等情况,压装前需将车轴轮座包含引入部分,车轮轮毂孔包含引人部分进行充分处理,清除上面的毛刺高点、粒状或线状杂质等。
清理时需特别注意车轴与车轮引人的圆弧部位、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。
该
过程中去除毛刺高点,打磨使引人圆滑等操作均可减少压装及后续检修退卸车轮时出现拉伤、划伤的可能性。
二、轮轴过盈配合尺寸
轮座与轮毂孔为过盈配合,过盈量的大小须满足轮对压装后,车轮与车轴能配合紧密,在运用过程中相互间不发生松动;另一方面须防止过盈量过大的紧配合,导致车轮轮毂产生过大的塑性变形,在曰后的运营过程中发生松动现象。
过盈量(以字符j表示)的选取可根
据相关标准计算。
此处以车轮或车轴配合名义直径205mm计算,各主要典型组装标准过盈
量如表1所示。
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。
三、润滑剂的使用
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。
实际过程中,由于轮轴配合表面光洁度很高,容易出现润滑剂附着不好而被挤出的情况,使润滑效果大幅降低,如图1所示。
因此,可在轮轴表面用细砂纸处理车轴轮座表面,方向
应沿轴向的斜向方向,使车轴上出现斜向的毛细纹路,处理车轮时应沿着周向方向,使车轮出现周向的纹路,便于涂抹润滑剂后,润滑剂在毛细纹路中存储,提高润滑剂在表面的附着力。
经过试验表明此种方式对轮轴配合表面粗糙度影响较小,却能在很大程度上避免润滑剂在压装的过盈配合中被挤出,出现无润滑的干摩擦状况,如图2所示。
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。
四、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/s;EN13260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。
五、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。
六、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。
以车轮或车轴配
合名义直径205mm计算,各主要典型组装标准最终压装力如表2所示。
说明:a) EN13260最终压力值计算方式根据标准规定组合计算得出,且轮座有效长度和
直径需满足关系0.8≤L/D≤1.1。
b) UIC813最终压力值计算方式按照使用二硫化钼作为润滑剂,车轮为实心轮箍轮,且轮座有效长度和直径需满足关系0.8≤L/D≤l.l,此表中将动、拖车参数设
为一致(标准规定拖车3.5D≤F≤5.5D,动车3.5D≤F≤6.0D)。
c) TB/ T1718最终压力值计算方式按
照车轴为50钢材质计算。
从简单对比来看,各体系标准在最终压装力范围上差别不是太大。
七、结束语
根据标准规定,TB/T1718主要规定含碳量较高的国产碳素钢车轴(如50钢、40钢)与
车轮组装的技术条件;EN标准主要规定EN13261标准材质的车轴(如EA1N、EA1T、EA4T等)与车轮的组装;UIC813标准主要规定UIC811标准材质的车轴与车轮的组装。
其中EN13261
和UIC811标准规定的车轴在含碳量方面要明显低于TB标准的车轴。
从各标准体系内部的对
应关系,以及标准使用的一致性,应尽量采用标准体系中的系列标准,尽量避免标准之间套
用或混用,以使轮轴组装过程符合标准,使组装质量得到更好的控制。
参考文献
[1]徐国明影响轮对压装质量的因数[J].《机车车辆工艺》.1984.02
[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]张剑魏伟车辆轮对压装过程的仿真[J].《大连铁道学院学报》.2002.02。