高速动车组轮对冷压工艺探讨

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年2月5期   作者:李冰 王瑞馥 宋廷宇 田永久 于立强 贺缨博
[导读] 轮对作为转向架的重要组成部分,为了保证高速动车组列车安全稳定运行
        李冰1 王瑞馥2 宋廷宇3  田永久4于立强 5 贺缨博6
        1-4&6中车长春轨道客车股份有限公司 长春 130062,
        5长春中车长客模具有限公司吉林长春 130062

        摘  要:轮对作为转向架的重要组成部分,为了保证高速动车组列车安全稳定运行,需要保证轮对的压装质量。判定轮对压装质量和影响轮对压装质量的因素很多,本文就CHR3系列动车组轮对压装要求、影响因素和改善方案进行分析。
关键词:动车组  轮对  压装  因素  改善   
1 概述
        轮对是转向架的重要的部件之一,是影响车辆运行安全的关键部件,承担车辆全部重量,且在轨面上高速运行,还承受着车体和钢轨两方面传递来到各种静、动作用力。轮对在生产过程中要执行严密的技术要求和严格的管理制度。
2 工艺标准及要求
        CRH3系列动车组采用冷压工艺进行轮轴组装,新造车执行BS EN 13260-2009。
过盈量:0.0010 dm ≤ j ≤ 0.0015 dm + 0.06,其中:j为过盈量,dm为轮座直径平均值,单位 mm,以轮座直径为198mm为例,过盈量为0.198mm~0.357mm。
最终压装力:0.85 F≤ 最终压装力≤1.45 F
其中:
F=4·dm
F——压装力,单位为MN。
dm——轮座平均直径,单位毫米mm。
        压装力应当在车轮压装至轮毂上的30mm 内开始增加。然后该压装力应当持续增加,但是不应超过规定的限度曲线外。但允许出现以下情况:
a)通过注油槽处压装力允许减小。但在该点经过25mm 位移后,压装力应当恢复到之前的压装力最大值。在力减小的过程中,压装力可以小于图4 下部曲线规定的值;
b)在末端25mm 的位移上,压装力的最大减小量为50kN。

注:1、AB、BC、HE 和ED 是直线段,AG 等于轮座长度。
2、对于车轮,各不同点的位置如下:YH=1.3d;YC=0.85F;YD=YE=1.45F。
说明:
d——压装部位的名义直径,单位:m;F——压装力;
x——压装位移,单位:mm;y——压装力F 单位:MN
3 操作执行过程
        (1)压装前车轴、制动盘、车轮必须在相同环境温度存放至少8小时,各种检验量具至少与车轮、制动盘、车轴同温8小时。
        (2)用100#—240#砂纸轻擦车轴配合表面(轮座和盘座)。砂纸轻擦方向为与车轴中心线约成45°和135°用清洗剂配合干净的吸油纸对相关压装表面(轮座和盘座)进行仔细清洁,确保清除油脂及其他杂质。
        (3)利用外径千分尺检测轮座、盘座外径的实际尺寸,并记录其实测数值。使用干净的毛刷及不含杂质的白布线团将少量的润滑脂均匀的涂抹在压装配合面上(轮座和盘座)。
        (4)检查车轮及制动盘的油槽与轮毂孔是否为圆滑过渡,特别是注油孔处。若过渡处有明显锐棱或尖角须用风动布砂轮将其圆滑过渡;若车轮及制动盘压装引入端存在毛刺或者杂质,可用风动布砂轮或者砂纸妥善处理。
    (5)利用内径千分尺检测轮毂孔和盘毂孔的实际尺寸,并记录其实测数值。根据轮座、盘座、轮毂孔和盘毂孔的实际尺寸值,判断是否满足过盈量要求。不满足过盈量要求的零部件需要重新选配。
        (6)压装时要注意观察曲线的变化, 压装曲线必须符合EN13260中所描述的曲线内容。在车轮压装曲线实际的压装力超出额定压力最大最小值范围时,需做退轮处理。
        (7)压装后对一定比例轮对进行反压/止推试验,试验在压装结束至少48小时后执行,具体要求是车轮反压试验要在轮毂处逐渐作用一个轴向压力。反压力为F=4·d
保压时至少为30秒;
        (8)制动盘反压试验要在制动盘逐渐作用一个压力,并至少保持30秒,这个压装力等于规定最小压力值的120%。
        (9)若车轮发生了轴向移动,需要退轮,重新选配,二次压装。
4 影响压装质量的关键因素
   (1)装配面洁净程度。装配面存在杂质,在轮对压装时不易发现,曲线也正常,但在轮对退卸过程中会发现轮座表面和车轮有明显划伤,甚至会造成戗伤,大大提高了检修的成本。主要原因有:1、在车轮打磨过程中,铁屑飞溅到装配面,在压装过程中造成配合面的擦伤;2、涂抹润滑脂的工具(线团或毛刷)上沾有砂粒等杂质,进入装配面;3、轮座在用砂纸处理后未清理干净,砂纸颗粒进入装配面。
        (2)装配面粗糙度。车轴和车轮经过加工后表面粗糙度应保证在ra1.6~ra3.2之间。粗糙度过大或过小都会导致压装中出现“跳吨”现象。在压装前对轮座砂纸处理应均匀到位,对轮毂孔的打磨要彻底,避免任何高点存在。
        (3)润滑脂的涂抹厚度。润滑脂涂抹不均匀会导致在压装过程中压力不是稳步增长;润滑脂涂抹过多会导致摩擦系数降低,压装力可能会低于规定限度;润滑脂涂抹过少会增大摩擦系数,压装过程中可能会导致装配面擦伤,或者压力突然增加,超出规定限度。
5 改善方案
        (1)提高装配面洁净度控制,将车轮打磨封闭在密闭环境中或者远离轮对压装场地;提高涂抹润滑脂工具的更换频次;对砂纸处理后的部位进行彻底清洁。
        (2)利用粗糙度测试仪严格控制加工后表面的粗糙度,并通过细化打磨要求(如打磨力度,打磨次数,打磨路径等)。
        (3)利用线团或毛刷均匀涂抹润滑脂后,再使用干净的吸油纸轻轻擦除,保证在装配面形成一层薄薄的润滑脂。
??6 结束语
????????轮对压装过程是一个十分复杂的过程,每个步骤都应该进行严格管控,细化标准和要求,才能保证轮对的装配质量和后续的检修成本。
          
  ?参考文献:
???[1]严隽耄.车辆工程[M].北京:中国铁道出版社,2012.
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