姜子明
中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江 齐齐哈尔 161006
摘要：转向架是铁路货车的走形部关键部位，其制造质量直接关系到铁路货车运用的安全。其中的车轴、侧架等又是转向架的关键零部件，其加工质量的好坏直接关系转向架的运行品质及安全。为此，本文重点对铁路货车转向架零部件加工工艺优化进行研究，保证其加工质量和效率。
关键词：铁路货车；转向架零部件；加工
引言
由于铁路运输具有运输量大、安全性高、速度快、成本相对较低等优势，因此，铁路运输是现阶段世界上各个国家运输的主要方式。铁路运输直接推动经济的高速发展，基于此，世界上各国对铁路货车的重载运输给予高度重视。
1转向架结构简介
铁路货车一般由车体、转向架、制动装置以及连接钩缓装置等部件组成。转向架位置介于车体与轨道之间，引导车辆沿钢轨行使，承受车体及线路的各种载荷并缓和动作用力，是保证车辆运行品质的关键部件。转向架主要由轮轴组成、侧架组成、摇枕组成、集成制动装置以及轮对径向装置等组成。径向转向架采用轮对径向装置，能够解决蛇行稳定性和曲线通过性能的矛盾，大幅减少轮轨磨损，降低牵引能耗，减少环境污染。径向装置由两个副构架和两连接杆组装而成。
2车轴加工工艺优化
车轴的加工工序主要有车削和磨削工序，其中车削工序的质量控制直接影响后续的磨削工序，是车轴的关键加工工序。现对原车轴车削工序进行分析研究，提出车削工艺的优化方案。
2.1车轴毛坯材质及尺寸
一般由供应商向铁路货车制造厂家提供车轴毛坯，铁轮货车制造厂家完成车轴的车削、磨削和探伤工序，形成车轴成品。车轴的材质为LZ50，主要车削部位为轴颈、轮座和防尘座，车削量约3mm。
2.2原车轴车削工艺分析
车轴切削量约3mm，切削量较大，一刀加工不能满足车轴尺寸及表面粗糙度的要求，车轴的车削一般采用半精车+精车的车削工艺，且半精车和精车分别在不同的设备上完成。半精车切削量约2.5mm，采用单刀架车床完成加工，精车切削量约0.5mm，采用单刀架或双刀架车轴完成加工。优点：半精车+精车工序分设备加工，将车轴车削工序的加工时间分散到不同设备上，减少加工时间提高生产效率。
缺点：①车轴在不同设备上加工，需二次装卡，增加车轴上下料的磕碰风险；同时二次装卡易造成车轴定位基准已产生差异，影响车轴加工质量；采用单刀架车床加工，加工过程中需要车轴调头加工，又增加了磕碰伤的风险。②现有单刀架车床使用年限较长，故障率较高，加工尺寸不稳定，且为非数控车床，对车轴的质量和加工效率都有较大的影响。③原有加工工艺车轴需频繁转序、上下料和装卡，以及掉头车削，操作者劳动强度较大。
2.3车轴车削工艺优化方案
针对原车轴车削工艺的缺点，同时为了保证加工质量并兼顾加工效率，并减少操作者劳动强度，拟从以下几个方面进行车削工艺的优化：①为了减少车轴的上下料次数，减少磕碰伤的风险，将半精车和精车工序调整到同一台车床上完成，将车轴上下料次数减少一倍。②为了杜绝车轴的调头，确保车轴一次装卡完成加工，同时为了保证车轴加工节拍能够满足生产需求，采用双刀架车轴车床替代原有的单刀架车床，保证车轴加工质量及效率。③由于半精车和精车工序在同一台双头车床上加工，切削量大，需要采用断屑加工，以保证铁屑能够自动切断并排屑。
2.4优化方案的实施效果
通过设备更新，车削工艺优化，合适的刀具选用和切削参数的制定，实现了车轴自动断削工艺加工，实施效果如下：①采用数控双刀架车轴车床，实现了车轴车削一次装卡全自动加工，车轴加工质量得到有效保证。②将半精车+精车工序合并在同一设备上完成，将车轴上下料次数减少一倍，有效降低车轴磕碰伤风险。③随着新设备和新工艺的应用，经过切削试验，选型半精车和精车用刀具及加工参数，成功实现车轴的断屑加工，满足了全封闭数控车床自动加工需求。④随着半精车和精车合并于同一台设备上完成，随着数控化设备的应用，大大减少了转序、天车、车床操作的作业频次，降低了操作者的劳动强度。
2.5优化方案的固化
经过工艺试验验证及批量生产应用，车轴车削工艺优化方案效果良好，固化为：①半精车+精车在同一台设备上完成。②加工工艺参数：半精车：主轴转速：≥250r/min切削深度：≤2.5mm进给量：0.3-0.4mm/r精车：主轴转速：≥315r/min切削深度：≤0.5mm进给量：0.2-0.4mm/r.
3侧架组成
3.1侧架组成工艺分析
侧架组成由侧架、立柱磨耗板和滑槽磨耗板等零部件组成。侧架材质为B+级钢铸钢，需对侧架进行整体磁粉探伤检查。侧架需进行导框，需加工立柱磨耗板安装孔、挡键安装孔等，需组装立柱磨耗板和滑槽磨耗板，需要涂装侧架油漆等。
3.2侧架组成工艺难点及控制措施
导框顶面凹槽与导框凸台对称度要求高，控制难度大，需通过整体芯成型导框部位，并选择适当的加工余量和反变形量，同时在后续清理阶段严格控制毛坯两凸台的相对位置，经样板检测合格后，方可进行加工。加工后样板检测导框顶面凹槽和导框凸台对称度，合格后进行其余部位的加工及磨耗板组装。需严格控制油漆涂装质量，涂装前做好非涂装部位的防护，清洁涂装部位表面，到达要求后进行涂装。涂装时应保证其漆膜厚度满足要求，不能出现漏涂、流坠等质量问题。
4集成制动装置
4.1集成制动装置组装工艺分析
集成制动装置主要由主制动梁、副制动梁、制动杠杆和集成制动缸等零部件组成。集成制动装置结构复杂，零部件较多，应注意避免出现错装和漏装。
4.2集成制动装置工艺难点及控制措施
在转向架组装完成后进行集成制动调试和试验。集成制动试验时应注意观察各部件是否有干涉和制动缓解是否灵活。试验完成后应将制动缸接口处用塑料保护盖加以保护，以防止制动缸内落入灰尘等杂物。
5摇枕组成
5.1摇枕组成工艺分析
摇枕组成由摇枕、心盘磨耗盘和斜面磨耗板等零部件组成。下心盘与摇枕整体铸造，斜面磨耗板与摇枕采用螺栓方式联接。摇枕材质为B+级铸钢，需对摇枕进行整体磁粉探伤检查。摇枕需要进行心盘安装面、旁承安装面、旁承安装孔和斜面磨耗板安装孔的加工，还需进行斜面磨耗板的组装和旁承铆接。
5.2摇枕组成工艺难点及控制措施
摇枕心盘面的尺寸精度和全形要求较高，因此两旁承磨耗板安装面需保证平面度以满足要求。摇枕加工时，需重点控制摇枕弹簧承台面距心盘面高度尺寸、心盘面全形及尺寸、两旁承安装面加工质量，配置摇枕加工夹具和心盘面全形样板，一次装卡完成摇枕各部的加工及心盘全形质量要求。需控制摇枕旁的安装面厚度，确保铆钉铆接长度符合要求。摇枕组成斜面磨耗板组装后须与摇枕密贴。铸造时，采用整体芯成型斜楔面和涂刷涂料。后续清理阶段需控制其与斜面磨耗板配合面的表面质量，打磨凸起部位。
结束语
铁路重载货车的转向架零部件加工技术和我国铁路重载货车的重载质量、速度提升的目标的实现具有直接影响，通过对铁路重载货车转向架零部件加工关键技术的深入研究，使转向架关键部位工作的可靠性得到提升，同时使惯性故障问题得到有效解决，推动我国转向架零部件加工技术向着世界先进水平发展。
参考文献
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