试析地铁车辆轮对压装关键影响因素

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影响机车轮对注油压装压力值的探讨

影响机车轮对注油压装压力值的探讨

影响机车轮对注油压装压力值的探讨摘要:本文通过试验统计分析并结合实践经验探究了影响机车轮对注油压装压力值的重要因素,分析了注油压力、配合表面粗糙度、润滑剂使用对压装过程的影响,并提出了优化方案。

关键词:轮对;压装;因素分析;优化方案一前言和谐型电力机车在我国铁路运输行业有着广泛的应用,轮对是机车车辆重要的走行部件,轮对压装对车辆运行安全和运行品质有重要的影响。

和谐型电力机车轮对压装方式主要为注油压装,在高压油的作用下,轮轴以一定过盈量通过压装机进行配合。

压力曲线是反映轮轴压装质量的直观指标,压力值不合格会导致压装失败甚至车轮、车轴报废的情况,影响压装合格率。

本文以HXD1系列机车轮对压装为例,采用统计分析、实验验证等方法,分析了影响注油压装压力值不合格的因素并提出优化改善方案,经验证可行有效。

二影响压装压力值的因素HXD1系列机车轮对组装采用的是整体车轮注油压装技术,压装过程可分为两个阶段,如图1。

第一阶段冷压阶段,通过轮对压装机将车轮在润滑剂辅助下压入车轴。

当车轮内孔油槽与车轴轮座接触时开始第二阶段注油压装阶段:通过油泵往车轮油嘴注入高于接触应力的高压油,油不断渗透,在车轴轮座和车轮内孔配合面形成油膜,压装过程在油膜隔开的状态下进行,直至压装结束[1]。

压装前需进行压装机和轮轴状态的检查调整,压装时操作者应关注压力曲线的实时变化,压装完成后进行轮对内测距、轮位差测量并按要求进行反压试验。

图1 车轮压装及压装曲线示意图本文统计分析了中车株洲电力机车有限公司2017-2018年共10117对和谐型电力机车检修轮对的压装情况,如表1,其中压力曲线不合格为105次。

表1 压力曲线不合格率统计结合数据及实际经验发现导致压装压力不合格的主要因素有注油压力、轮轴配合表面粗糙度和润滑剂使用等。

三各要因分析1 注油压力注油压力为高压油泵提供的油压值大小,据《机车轮对组装技术条件TB 1463-2015》[2],HXD1型电力机车轮对使用的整体车轮注油压装建议压力值为98~170MPa。

轮对一次压装的浅析与对策

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。

转向架轮对压装故障分析

转向架轮对压装故障分析

转向架轮对压装故障分析 摘要:轮对是转向架中重要的部件之一,又是影响车辆运行安全性的关键部件之一。在实际生产过程中经常会遇到轮对压装曲线陡升、轮对压装无法压到位等故障,本文着重探讨了转向架轮对压装出现故障的原因分析。

关键词:转向架;轮对组成;故障 1 引言 轮对在轮轴接合部位采用过盈配合,使两者牢固地接合在一起,为保证安全,绝对不允许有任何松动现象发生。两者过盈配合后产生巨大的静摩擦力保证两者的相互定位。车轮压装工艺通常分为三种:冷压法、热压法、注油压装法。本文主要讨论冷压法,是指使用轮对压装机将定位好的车轴和车轮进行压装,压装前要用清洗剂将车轴、车轮轮毂孔及注油孔清理干净不留异物。需涂抹润滑油,比如二硫化钼或纯净植物油。

2 加工原因 首先用外径千分尺检测车轴轮座直径,每个截面的测量值为每个截面均分三点的平均值,是否满足要求在规定的公差范围内;其次用内径千分尺检测车轮轮毂孔直径,每个截面的测量值为每个截面均分三点的平均值,是否满足要求在规定的公差范围内;圆柱度是否满足要求;车轴轮座与车轮轮毂孔选配过盈量是否为轮座直径的0.08%-0.15%;轮座引入角和轮毂孔过渡圆位置的加工情况,是否存在棱角。这些因素都会影响轮对压装。

3 装配过程的影响 车轴轮座、车轮的轮毂孔是否清理干净,注油槽里残留异物会直接影响轮对压装从而使压力曲线陡升;人工推轮的时候,推入量不够,轮毂孔的前端没超过轮座引入角,压装的时候啃伤,导致金属堆积。 4 设备自身问题 压装机上下压头的两个平面,没在同一垂直平面上,相差比较大也会导致拉伤;压入的速度应保持均匀,不均匀也会导致呛轴。

5 结语 轮对压装过程中需要注意很多方面来避免曲线陡升等压装故障。要注意加工后的车轴、车轮应符合图中的尺寸公差、形位公差和表面质量要求;装配前要做好轮座和轮毂孔表面的清洁;装配前要检查设备及工装是否能满足压装要求;压装时要避免因操作不当影响轮对压装。

影响机车轮对注油压装质量的因素分析及优化方法

影响机车轮对注油压装质量的因素分析及优化方法

创新与实践TECHNOLOGYANDMARKETVol.28,No.5,2021影响机车轮对注油压装质量的因素分析及优化方法潘俊宇,刘名涛(中车株洲电力机车有限公司,湖南株洲412000)摘 要:通过数据统计分析并结合实践经验探究了机车轮对注油压装质量有重要影响的因素,分析了轮轴表面粗糙度、润滑剂使用方法、工装设备状态、注油压力、环境因素等对压装过程的影响机理,并提出了优化方案。

关键词:机车;注油压装;因素分析;优化方案FactoranalysisandoptimizationofthequalityinfluenceofoilpresstechnologyPANJunyu,LIUMingtao(CRRCZhuzhouLocomotiveCo.,Ltd.,zhuzhou412000,China)Abstract:Thispaperstudiedmainfactorofoilpresstechnologyforvehiclewheelsetthroughplentyofdataanalysisandpracticalexperience.Theaffectmechanismofsurfacenessofmatchingface,lubricantapplicationmethod,toolingfacilitiesstatus,oilinjec tionpressureandenviromentalinfluenceshavebeenanalysedandoptimizationschemeshavebeenproposed.Keywords:locomotive;oilpresstechnology;factoranalysis;optimizationschemedoi:10.3969/j.issn.1006-8554.2021.05.005 引言和谐系列电力机车在我国铁路运输行业有着广泛的应用,为我国铁路客运和货运做出了巨大贡献。

轮对压装标准关键技术研究

轮对压装标准关键技术研究
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。
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》.201》.2002.02
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。
车轮加工后压人端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
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。

广州地铁8号线车辆制动参数对轮对、闸瓦的影响分析及优化

广州地铁8号线车辆制动参数对轮对、闸瓦的影响分析及优化

利用电制动,导致踏面、闸瓦磨耗较大,所以把踏面清扫施加的速度值由任何速度改为“小于15km/h”及“小于45km/h”两种方案(以下简称“15km/h方案”“45km/h方案”)进行持续跟踪验证。

逻辑修改后,有效减少了踏面清扫的频率,轮径的磨耗率和闸瓦磨耗率显著下降,则轮径的磨耗率小于4.8倍的轮缘厚度磨耗率,轮缘厚度偏大问题得到了解决。

2 轮对病害数据统计分析解决了轮缘偏大问题后,在此后几年的运用中,轮对的病害却显著增加,导致镟修工作量大大增加,并造成轮对浪费。

其中,轮对主要病害为轮对圆跳动、踏面擦伤、踏面翻边等。

对轮对病害简单定义如下:1)轮对圆跳动:即单个轮对出现椭圆现象。

2)踏面擦伤:踏面因空转滑行、碾压外物等原因所产生的损伤。

3)踏面翻边:轮轨长时间相互作用导致踏面边缘形成毛刺。

广州地铁曾就轮对圆跳动、踏面擦伤、踏面飞边等轮对问题咨询庞巴迪,得到的答复大意为:目前并无证据表明该问题是由轨道方面的原因所造成;而针对车辆方面,加速时的空转、制动时的滑行是最可能的因素。

初始踏面清扫逻辑下,踏面清扫的频率较现时的要高;每次施加踏面清扫时就会对轮对踏面进行一次修磨,由于空转滑行造成轮对不平或缺陷等都会被磨掉。

而现时逻辑,由于施加次数减少,轮对表面的修磨也随之减少,因此,有缺陷的部位就会慢慢积累,最终形成轮对病害。

从理论上分析,“45km/h方案”在踏面上施加踏面清扫的频率更高,修磨作用也更多,有利于减少轮对病害;但该方案对于轮对、闸瓦的磨耗要较“15km/h方案”的大。

因此,有必要对此进行定量分析,即分别对两种踏面清扫方案进行统计分析,通过对比以选出更优方案。

选取12列列车进行数据统计与分析,数据范围为2013年6月至2016月3月,所选列车在该时间段内制动参数均没有进行过修改。

表1为两种方案下各轮对病害的统计数据。

表2—表4为轮径、轮缘、闸瓦磨耗统计表。

表5为两种方案下轮对病害及轮对、闸瓦磨耗统计表。

城轨轮对轴承压装不合格原因分析及改进措施

城轨轮对轴承压装不合格原因分析及改进措施发布时间:2022-07-13T07:41:59.552Z 来源:《福光技术》2022年15期作者:宋克穷[导读] 针对城轨轮对轴箱轴承压装过程力不合格、压装曲线异常跳动问题进行原因分析,提出改进措施,提升轴承压装一次合格率。

中车成都机车车辆有限公司四川成都 610000摘要:针对城轨轮对轴箱轴承压装过程力不合格、压装曲线异常跳动问题进行原因分析,提出改进措施,提升轴承压装一次合格率。

关键词:轴承压装;过程力;压装曲线;异常跳动引言转向架作为城轨车辆重要组成部件,直接关系着列车行车安全,而轮对轴箱装置组成又是转向架核心部位,承载在车辆与轨道相互作用产生的载荷与冲击,轴承压装质量又是关键之所在。

一、问题提出目前城轨轮对轴箱装置采用封闭双列圆锥滚子轴承,主要有德国生产的FAG轴承、日本生产的NTN轴承与NSK轴承。

压装过程中经常发生压装过程力低于标准规定值,以及压力曲线异常跳动问题,轴承需要退卸后重新压装,这不仅延长生产周期,降低生产效率,而且影响产品质量:在轴承退卸过程中也极大增加了轴颈、防尘座、轴承拉伤的风险,同时频繁的退卸会造成轴承构件受损,损害轴承的内径尺度和表面精确度,最终造成轴承运行稳定性受损。

二、轴承压装不合格原因分析2.1压装过程力低于标准规定值现城轨轮对轴承压装合格判定依据是以贴合前压力、最终保压力、压装后轴承轴向游隙来确定的,在压装过程中经常出现如图1所示过程力低于标准规定值问题;根据现场跟踪以及试验,从以下三个方面进行分析,并提出相应改进措施:图12.1.1轴颈外表面、轴承内孔圆度、圆柱度大城轨轮对轴承与轴颈、防尘座采用冷压方式进行过盈配合组装,压装力与过盈量成正比关系,同时又受到轴颈与轴承内孔配合表面接触面积大小的影响。

当轴承内孔或轴颈圆度、圆柱度偏大,轴承内圈与轴颈接触面积减小,导致配合摩擦力减小,初始压装力低于规定设计压装力,随着压装的不断进行,最终贴合前压装力低于工艺要求值,导致轴承压装不合格。

轮对故障发生的原因和危害分析及其防范措施

铁路货车车辆由于运输的需要,不断要进行编组,在一些大型编组站使用缓行器,有的使采取用夹板的方式夹住轮对,使车辆减速,来降低车辆速度,因此,使轮对受到不同于正常运行的阻力或打击,当遇有缺陷的轮对时,极易发生缺损.而在一些小型编组站,由于设备落后,还在使用铁鞋制动,当车轮踏面接触铁鞋后由于惯性原因还要再向前继续运行,但已不是滚动,而是变成了滑行,滑行距离较长时很容易擦伤轮对。

第三、车辆在运行中的因素车辆在运行中,各种情况非常复杂,有自身的、外界的,是车辆轮对故障产生的主要因素,具体说来包括车辆自身结构方面的和机车操纵方面的及制动机性能方面。

a、车辆构造因素今年来,车辆新技术得到大量应用,如交叉支撑装置,窄导框结构的侧架HDS型整体碾钢车轮,HDZ型整体铸钢车轮,L-A、L-B、L-C型组合式制动梁,高磨合成闸瓦,弹簧托板,一体式构架等.使车辆性能大为改观,特别是提高了运行速度,从过去平均时速30-40Km/h,提高到了80Km/h,一些直通货场列车甚至接近100Km/h,行包列车更是到达了120Km/h。

货车运行速度的提高,完全得益于提速转向架,转K2型转向架,转K4、转K5、转K6型转向架成为现行货车的主型转向架,车辆结构更加紧凑合理,这些优点是不争的事实,但凡事有利必有弊.货车运行速度的提高使制动距离延长,闸瓦与车轮踏面的磨擦加剧,特别是使用高磨合成闸瓦后,闸瓦本身虽然耐磨但对车轮的损伤却非常大,一方面摩擦时间长造成轮踏面外表的温度上升非常快,使材质变软;另一方面温度升高后闸瓦本身变化,将踏面表层较软的局部粘住,在不断滚动中使表层材质不断脱落,另外一个重要因素是整体辗钢车轮的踏面耐磨性减小,在实际运用中我们经常可以看到高磨合成闸瓦磨下的金属铁屑及踏面被磨出的构槽形状及明显的磨耗过限状况,甚至有的轮踏面凹下情况非常严重,圆周磨耗严重超限。

而对于一局部仍使用转8A型转向架的运用货车来讲,由于各部配件的配合尺寸较为不紧凑,所以车辆在运行中各部配件出现的偏磨现象较多,如车辆在通过曲线时靠外一侧的轮缘与钢轨紧贴,造成轮缘的偏磨。

地铁车辆轮重差对性能的影响及原因分析与预防

地铁车辆轮重差对性能的影响及原因分析与预防发布时间:2022-01-04T07:06:58.982Z 来源:《中国科技人才》2021年第24期作者:黄健龙朱泽仙[导读] 随着我国轨道交通行业的快速发展,对列车的安全舒适性、整车平衡性要求越来越高。

在地铁车辆的控制过程中,地铁车辆轮(轴)重分配误差,是非常重要的性能指标。

本文通过对常见的轮重不均衡模式进行原因分析,制定预防措施,可以有效提升车辆的平衡性。

黄健龙朱泽仙中车南京浦镇车辆有限公司江苏南京 210031摘要:随着我国轨道交通行业的快速发展,对列车的安全舒适性、整车平衡性要求越来越高。

在地铁车辆的控制过程中,地铁车辆轮(轴)重分配误差,是非常重要的性能指标。

本文通过对常见的轮重不均衡模式进行原因分析,制定预防措施,可以有效提升车辆的平衡性。

关键词:轮(轴)重差;平衡型试验;重心;误差一、引言:轮(轴)重是地铁车辆的重要技术参数,各轮对重量分配是否均匀,直接影响到牵引力的发挥和牵引运动性能的优劣。

因此,高性能的地铁车辆必须在设计制造过程中采取有效措施,将轮(轴)重差控制在较小的范围内。

IEC 61 133标准和国标GB 7928-2003对轴重的要求是:车辆的轮重偏差不超过该轴平均轮重的±4%,轴重偏差不超过平均轴重的±2%。

现有车辆轮重差调整工艺将转向架与车体分开进行控制,转向架与车体重量分配分别满足要求后,进行车体与转向架连接装配,整车组装完成后通过高度调整阀来进行轮重差调整,最终确保轮重差合格。

二、轮重差对车辆性能的影响2000年3月8日9时左右,日本帝都轨道交通公司日比谷线中目黑站内,运行在A线上属于帝都公司的第A861S列车的第8节车的前转向架在18.34km处脱轨,并与运行在B线上属于东武公司的第B801T列车的第5节和第6节车端部相撞,造成5人死亡、60多人受伤的重大事故。

经过分析,得出这次脱轨为爬轨脱轨,事故的主要原因为:(1) 静态轮重存在不平衡:脱轨的车辆由于破坏,无法测量其静轮重。

机车车轮压装工艺分析

机车车轮压装工艺分析发布时间:2021-06-18T06:20:08.294Z 来源:《中国科技人才》2021年第9期作者:高凯[导读] 铁路机车轮对承载车辆的全部重量,并在机车运行过程中受到交变载荷、静载荷、制动载荷的影响。

中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116021摘要本文阐述了车轮压装的工艺过程及压装过程中易产生的问题,深入分析了产生这些问题的原因,并对问题提出了解决办法。

关键词轮对注油压装工艺分析1前言铁路机车轮对承载车辆的全部重量,并在机车运行过程中受到交变载荷、静载荷、制动载荷的影响。

若轮对压装质量不良,在机车行驶过程中会出现车轴与车轮松脱、轮对内侧距尺寸超差等情况,严重者会造成脱轨事故,直接影响行车安全。

因此应该对轮对的制造工艺提出较高的要求,而车轮压装是其中最重要的工序之一。

2车轮注油压装工艺简介注油压装即在车轮上与车轮内孔轴线相交一个角度处,加工1个注油孔,对应此孔在内孔加工1个环状油槽,注油压装时,在车轴的轮座和轮毂孔之间,注入高于它们接触应力的高压油,使之形成油膜,随着轮座和毂孔接触面的增加,油不断渗透,使整个轮对压装过程处于油膜隔开的情况下进行。

主要工艺要求:1.车轮压装前,车轴轮座表面和车轮轮毂内孔要擦拭干净,并均匀涂上一层纯净的植物油。

2.车轮压装时,轮轴中心线与压力机活塞中心线应保持一致,压入速度在0.5mm/s~5 mm/s。

3.车轮压装时,允许压力机中途停顿;压装后,不限停留时间自由调整内侧距和相位角。

4.合格的压力曲线:未注油时压力曲线应逐渐上升,注油后的压力曲线呈下降的趋势,终止时的压入力最小,且不超过196KN。

图1 合格的压装曲线图3影响轮对压装合格的主要因素3.1 车轮压装的过盈量车轮压装合格与否是通过压力曲线来判定的,压入力是其重要的判断依据,为保证压入力符合限度要求,必须选择合适的过盈量。

要把比轮毂孔直径大的车轴轮座压入车轮轮毂孔内,轮毂在由压入力引起的径向正压力作用下将会发生变形。

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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。

从式(1)与式(2)了解到接触面面积为“”,当轮对型号不变时接触面
面积为定值;压装力P与常数和径向正压力成正比,径向正压力、摩擦因素
决定了压装力大小;轮轴配合面表面质量、材质硬度、润滑介质及压装速度决定
了摩擦因素大小;组装过盈量大小决定了正向压力[2]。

1.2压装过盈量的影响
从上文分析结果了解到“压装过盈量”直接影响径向压力,根据材料力学相
关计算理论可计算出径向压力为的过盈量,即:
(式3)
——径向压力(MPa);——配合的公称直径(mm);——被包容件材
料弹性模量(MPa);——包容件材料弹性模量(MPa);被包容件刚性系数;包容件刚性系数。

其中:
(式4)
(式5)
——被包容件内径(mm);——包容件外径(mm);——被包容件材
料泊松比;——包容件材料泊松比。

当传递载荷一定时,配合长度与径向压力呈负相关关系,即配合长度越短则
径向压力越大;径向压力与过盈量呈正相关关系,即径向压力越大则所需过盈量
越大。

而过盈量的增大会增加装配难度,所以在轮对压装过程中飞必须控制好轮
毂与轮座的径向压力、配合长度。

1.3压装摩擦因数的影响
包括轮轴配合表面粗糙度、润滑介质、轮轴材质性质等,具体影响如下:
第一,粗糙度。

包括车轮内孔加工粗糙度及车轴轮座表面粗糙度,按照轮对
压装工艺要求前者需要控制在Ra2.5-3.0m范围内,后者则需要控制在<Ra0.8
m范围内。

第二,润滑介质。

主要选用液体润滑油和半固态润滑介质(钼基润
滑脂)两种。

其中液体润滑油较为常见,包括花生油、菜籽油等,使用较为方便
且容易形成均匀的润滑油膜,但容易受到外界因素影响,如温度、湿度等,所以
稳定性有待提升;而半固态润滑介质不容受到外界因素影响,相对稳定。

可根据
实际轮对压装需要选用润滑介质[3]。

第三,轮轴材质。

常用车轴材质有EA1N及
EA4T两种,常用材质有ER9及CG09,EA4T和CG09的内部结构更为稳定。

2地铁车辆轮对压装优化措施
2.1压装过盈量匹配的优化措施
以某城市地铁B型车轮对压装为例,通过调查了解到该车轮对压装的过盈量为0.210-0.290 mm。

该城市地铁车辆行驶过程中感受到明显的顿挫感,这是压装吨值减小的缘故,可通过缩小轮对压装过盈量来增加压装力峰值,从而增加压装吨值,解决故障问题小的故障问题。

例如当将原压装过盈量0.210-0.290mm 缩小至0.260-0.280mm时压装峰值就会得到增加,从而解决压装吨小的故障问题,提升一次压装合格率[4]。

2.2轮轴配合面处理工艺的优化措施
包括打磨处理优化及润滑介质优化,具体如下:
2.2.1打磨处理优化措施
首先,控制好车轮毂加工粗糙度(控制在Ra2.5-3.0m范围内)及车轴轮座表面粗糙度(控制在Ra0.4-0.8m范围内),不同轮轴配合面打磨方式的粗糙度不同,以4421号轮轴和4422号轮轴为例,两者的粗糙度要求见表1。

表1 4421号轮轴和4422号轮轴的粗糙度对比
粗糙度(Ra/
m)
从表1中不难发现,4421号轮轴和4422号轮轴的粗糙度显然远远大于标准粗糙度数值,如果不加以调整会影响轮对压装质量,导致压装吨值减小。

针对这种情况,可根据摩擦因数在中的影响提高调整轮轴压装力,以达到提
升压装吨值的目的,最终优化处理轮对车轮内孔与轮座表面。

还可以使用80目砂纸交叉打磨车轮内孔与轮座(见图2-a和图2-b),以降低轮轴表面粗糙度。

a车轴轮座b车轮内孔
图2车轴轮座及车轮内孔表面交叉打磨
2.2.2润滑介质优化措施
首先,需要在轮对压装前将润滑介质均匀涂抹在轮座、车轮内孔表面,待形成润滑油膜后才能进行轮对压装,降低压装对车轴车轮造成的损伤。

其次,根据车型选择润滑介质,很多地铁车型轮对压装都比较适用液体润滑介质,如花生油等,但液体润滑介质稳定性较差,需要根据实际需要联合使用半固态润滑(钼基润滑脂),以提高润滑膜的稳定性[5]。

2.3轮轴材质硬度匹配的优化措施
常规的车轮材质硬度为170~185 HB,当车轴轮座材质硬度在140 HB偏小范围内时,与车轮匹配压装很容易产生起吨不明显,从而导致末端平直降吨故障发生。

针对这种情况可通过车轴滚压方式提高车轴轮座表面硬度,当硬度提升至170 HB时,压装效果就达到了最佳。

结语
压装力、压装过盈量、压装摩擦因数等都是地铁车辆轮对压装的关键影响因素,很多专业的技术人员在进行轮对压装时都会结合地铁车辆实际情况调整压装力、压装过盈量、压装摩擦因数,以提高轮对压装维修水平。

本文基于对轮对压装关键影响因素的了解,提出了几点关于“轮对压装工艺”的优化措施,包括压
装过盈量匹配优化、轮轴配合面处理工艺优化和润滑介质优化,均对轮对压装质
量提升起到了积极作用。

参考文献
[1] 戴冠豪,罗志勇,肖强,等. 地铁车辆轮对压装关键影响因素的分析[J].
机车车辆工艺,2021(4):19-21.
[2] 刘新艳,张洪超,赵晓丹. 地铁车辆轮对压装工艺研究[J]. 科学与财
富,2020(2):117.
[3] 杨晶,马晓龙,王洪权,等. 地铁车辆轴箱接地端子异常开裂原因分析[J]. 城市轨道交通研究,2022,25(2):103-107.
[4] 张翼,戴冠豪,肖强. 地铁车辆车轴压装前表面特性分析及处理[J]. 机
车车辆工艺,2021(3):26-28.
[5] 钟旭婕,寇杰,张济民,等. 地铁车辆连续测力轮对仿真与试验研究[J].
机械设计与制造,2020(10):295-298.。

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