董琦 李忠
中车沈阳机车车辆有限公司，辽宁 沈阳 110142
摘要：铁路货车轮对承担着货车移动和承载的功能，是直接关系到铁路货车安全的最关键部件。采用全自动压装机进行组装是最常见的轮对组装方式。为达到精准的压装效果，须严格记录压装曲线，以便及时发现问题、改进工艺，从而确保产品质量。本文主要基于自动化操作系统，分析了轮对压装曲线的信息采集记录，论述了判断系统的实际应用优势，并结合组装工艺，以期能够为相关实践提供些许参考。
关键词：轮对压装；曲线记录；自动判断；工艺分析
引言
轮对压装曲线记录和自动判断主要依靠计算机技术，采用高精度的传感器，运用高效的数据信息采集方式，对数据进行自动化的处理与分析，极大的提高了轮对压装的准确度与合格率。
1压装曲线记录及其自动判断分析
自动判断系统对提高轮对压装精确度的意义重大，通常运用计算机来控制整个运行系统，系统的构成主要包括主控制机、信息数据采集模块、压力传感器、位移传感器、电气装置系统等。
系统的定位和校准主要针对的是传感器的运作。传感器会在使用过程随着内外部温度的变化而产生变化，故在每次使用前不能忽略校准步骤。
数据信息的采集和记录是自动控制系统的核心部分。压力传感器向数据卡输送位移数据和压力点信号，数据卡将这些信息进行A/D转换，通过输出程序显示出来，并加以记录。每进行一次数据信息的采集工作，数据结果便同已经采集的信息形成曲线图，根据图线的规律，可以判断继续采集的数据信息是否符合标准，若有不合格的，系统会自动发出报警提示。
判断压装曲线是否合格须符合轮对压装压力曲线及说明。对压装曲线的管理方式有两种，包括立即打印和存盘处理。自动化操作系统使数据的保留和调取变得极为方便，在操作界面中能迅速找到数据信息，同时输送数据文件比较便捷，有助于重要信息的沟通交流。
2不合格曲线分析
影响轮对压装质量的主要因素是加工尺寸、过盈量、圆柱度、表面粗糙度等，压装曲线用于保证压装质量，对其要求严格是必要的。下面对实际生产中出现的各种曲线进行分析。
2.1压装曲线的吨大和吨小
出现压装吨大或吨小的情况是由于车轴轮座和车轮轮毂孔的选配不符合要求所造成的。轮规规定轮座与轮毂孔配合过盈量是轮座直径的0.8‰~1.5‰，过盈量的大小会影响压装曲线的变化。更换刀具时，刀具磨耗量的大小也会对选配造成一定影响。同时，压装力与轮座轮毂孔表面粗糙度、圆柱度也有关系。在轮规规定允许的情况下，车轴加工时适当增加轮座表面的粗糙度，保证圆柱度。选配时选择合适的过盈量，尽量贴近中间值选配，同时注意轮毂孔的加工要符合压装标准。这样就可以减小压装曲线出现吨大、吨小的情况。出现起吨特别大的曲线时，及时停止压装机的运行，以免对压装机造成损坏。这种情况的产生主要是由于过盈量偏大造成的，压装后会使轮座前端尺寸变小，正常测量不易发现差别，因此轮对两端都需退卸，车轴须重新进行加工。
2.2压装曲线的平直和降吨
平直及降吨的产生原因较复杂，主要是由于加工时表面粗糙度及圆柱度尺寸不标准造成的。普通外圆磨床的加工需要进行手动操作，上刀不均匀、在上刀的过程中进行两次及多次上刀都容易造成此类现象的发生。连续发生平直降吨曲线时，经测量分析排除轮座的影响后，若最高点压力贴近Tmin，轮毂孔加工者可以在规定要求内适当增加过盈量来解决；若最高点压力贴近Tmax，轮毂孔加工者可以在规定要求内适当调节圆柱度来解决。
2.3压装曲线的凹下
凹下的产生主要是因为在车床加工时，工作者在对刀后，要进行试切削，再根据加工余量进行第二次上刀。在这样的过程中，如果选配及选择加工余量不合理，就会影响在二次上刀时的圆柱度。因此，在轮对压装时由于圆柱度的尺寸有偏差，会造成在开始阶段没有吨位，故产生凹下现象。
2.4压装曲线的陡升
陡升曲线的产生较少，主要是由于在加工时车轴轮座与车轮轮毂孔倒角不是圆滑过渡，倒角偏大，有突起状沟棱，从而造成压装过程中出现陡升现象。在轮对压装前检查轮座与轮毂孔表面状态可有效避免陡升的产生。
经过以上的分析，清楚的了解不合格曲线的例子。从这些例子中可以看出，之前的工序对最终压装曲线是否合格埋下了伏笔，这就需要每一道工序都要认真的完成，尤其是轮座磨削、轮毂孔加工、组装前复测，需要认真自检、互检。
3自动判断曲线的优势
轮对压装曲线记录及其自动判断系统在实际应用中成效显著，主要体现在以下几个方面：
第一点，采用轮对压装曲线记录及其自动判断系统，有效代替了传统的人工处理方式，自动化的压装方式可以避免以往人工压装中出现的质量问题。轮对压装曲线记录及其自动判断系统的技术结构更加先进，具有很高的自动化程度，对同工位轮对进行组装的时候，并不需要调换组装的位置，这样既确保了轮对压装标准的一致性，也可以缩短轮对压装的时间，且组装安全得到了保障。
第二点，自动判断系统可以对轮对的压装曲线进行智能化采集，且采集的数据精确度很高，生成的曲线图非常清晰，能够有效判别压装力参数，降低了误判的机率，压装参数的准确有效，进一步为提高轮对压装质量提供科学的依据，从而为行车安全奠定良好的基础。
第三点，可以自动掌握轮对内侧距离，有效判断轮位差，及时对压装的尺寸进行调整，比起人工调整方法，要高效、准确得多，且降低了返工率。
4工艺流程分析
4.1组装工艺
轮对压装机的性能状态十分重要，直接影响轮对压装质量。每日开工前，须对轮对自动压装设备的主要性能指标进行日常性能校验并填写记录。这是由于随着内外部温度变化，压力传感器可能发生零点漂移，直接导致压力值的偏差，所以必须予以校验。
为提高轮对一次压装合格率，组装前复测是十分必要的，可以有效的降低以上不合格曲线的产生。组装前复测包括轮座直径、圆度、圆柱度、粗糙度；轮毂孔直径、圆度、圆柱度、粗糙度；轮座与轮毂孔的过盈量。
轮对组装的工艺要求很高，它直接影响压装的效果和压装曲线的好坏。在轮对预压装前，轮座表面及轮毂孔内径面擦拭干净，均匀涂抹纯植物油。预压轮对左右车轮中心线与车轴中心线保持一致。压装前确认左右侧别正确，左右侧轮饼反装是造成起吨大或无吨的主要原因。压装过程中车轴纵向中心线与压力机活塞中心线须保持一致，防止轴颈端部墩粗。车轴纵向中心线与车轮轮辋内侧平面相垂直。压入速度应均匀并保持一致。
为保障压装后产品质量，组装后尺寸检测是避免不合格产品流出的重要工序，需要认真测量轮对内侧距离及其三处差，左右两车轮轮位差。
4.2不合格品控制
对于在生产中产生的不合格品，需要严格进行控制，避免造成行车事故。在平时的工作过程中，应该注意不合格品的统计，认真分析不合格的原因，做好记录。认真的做好不合格品的统计分析，及时掌握不合格品的原因，并组织相关人员进行认真讨论，找出解决问题的方法,既加强了对产品质量的监控，又使工序间的传递更流畅。操作者要认真填写《轮对组装不合格品跟踪卡》，根据填写说明，按照岗位作业指导书的要求对不合格品进行处置，保证不合格轮对的可追溯性。
与传统的组装方式相比，轮对压装方式有着不可比拟的优势，采用自动化的曲线记录和判断方式，不仅可以减少人工的投入，还可以有效提高压装的质量和效率，且可以通过便捷的曲线数据管理方式，判断压装结果的合格与否。制定合理的组装工艺，加强对不合格品的分析与控制，满足了轮对组装的要求。
参考文献：
[1] 中国铁路总公司《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》，铁总运（2016）191号。
[2] 相关部文、电报。