魏巍

摘? ?要：本文通過(guò)對(duì)輪對(duì)壓裝重要性的分析，結(jié)合中國(guó)中車集團(tuán)旗下某公司實(shí)際情況。在影響非標(biāo)輪對(duì)壓裝質(zhì)量的諸多因素中，通過(guò)表面粗糙度、錐度、壓裝速度、過(guò)盈量四大因素對(duì)輪對(duì)壓裝質(zhì)量產(chǎn)生影響著手，根據(jù)抓主要可以控制因素的思想指導(dǎo)，提出用過(guò)盈量的大小為主要可控方案，對(duì)輪餅和軸之間的過(guò)盈量進(jìn)行優(yōu)化選擇，達(dá)到實(shí)現(xiàn)壓裝合格的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：非標(biāo)輪對(duì)? 輪對(duì)壓裝? 表面粗糙度? 錐度? 壓裝速度? 過(guò)盈量

中圖分類號(hào)：U26? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（c）-0071-02

1? 背景

輪對(duì)是鐵道車輛轉(zhuǎn)向架的重要組成部分，它由兩個(gè)相同的車輪和一個(gè)車軸通過(guò)過(guò)盈配合壓裝而成的，鐵路車輛的“腿”是轉(zhuǎn)向架，而列車的“腳”則是輪對(duì)，車輪與車軸的聯(lián)接只要有一絲松動(dòng)，輕則火車脫軌拋錨，重則車毀人亡，因此輪對(duì)的質(zhì)量是影響車輛運(yùn)行性能和安全性能方面的重要因素。

既然輪對(duì)制造過(guò)程十分重要，作為輪對(duì)制造過(guò)程中的最重要的工序—輪對(duì)壓裝，可以說(shuō)是異常關(guān)鍵。控制了輪對(duì)壓裝質(zhì)量，基本上就保證了輪對(duì)產(chǎn)品的安全性。

2? 車輛輪對(duì)冷壓裝工藝方法及壓裝過(guò)程中面臨的技術(shù)難題目前，國(guó)內(nèi)采用的輪對(duì)壓裝工藝主要有三種：冷壓裝（運(yùn)用范圍最廣）、注油壓裝（現(xiàn)在初步推廣）和熱壓裝（成本較高，精度要求高）。

在中車集團(tuán)下屬分公司中，輪對(duì)壓裝普遍采用冷壓的工藝技術(shù)。冷壓的方法不需要加熱、不需要注油，經(jīng)濟(jì)而且高效，中車旗下某公司（以下簡(jiǎn)稱該公司）的輪對(duì)壓裝工藝亦是采用冷壓裝工藝。該公司的所有輪對(duì)產(chǎn)品使用的壓裝機(jī)是北京中鐵泰格技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn)的TG0101M型輪對(duì)壓裝機(jī)，相比于以前陳舊的壓裝設(shè)備，具有精度高，效率快等優(yōu)點(diǎn)，能夠極大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。該公司的輪對(duì)產(chǎn)品在中鐵總公司未成立前基本上都是鐵道部部頒輪對(duì)，對(duì)于這些成熟產(chǎn)品的壓裝，各種工藝參數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品很少出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。但是隨著近幾年以來(lái)中國(guó)鐵路裝備產(chǎn)品“走出去”的戰(zhàn)略指導(dǎo)，該公司將市場(chǎng)開拓到非洲、美洲等國(guó)家，這些國(guó)家的鐵道車輛輪對(duì)形式不盡相同，參考的標(biāo)準(zhǔn)也很難統(tǒng)一，工藝參數(shù)很難標(biāo)準(zhǔn)化，輪對(duì)壓裝過(guò)程面臨著產(chǎn)品壓裝質(zhì)量不過(guò)關(guān)的問(wèn)題。如何去提升這些非標(biāo)的冷壓而成的輪對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量就成為目前急需解決的一大難題。

對(duì)于輪對(duì)壓裝，它的成功率不像機(jī)加工工藝那樣通過(guò)測(cè)量手段等直接可以控制，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞牽涉到一系列的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員不可能做到面面俱到，什么都去考慮，但技術(shù)人員可以抓其中的關(guān)鍵影響因素來(lái)進(jìn)行質(zhì)量控制。

3? 影響輪對(duì)壓裝質(zhì)量的因素及分析

從近幾年中車各生產(chǎn)廠家的技術(shù)部門與鐵路院校等相關(guān)科研機(jī)構(gòu)所做的輪對(duì)壓裝試驗(yàn)及結(jié)果分析的相關(guān)文獻(xiàn)可以看出，他們采用的試驗(yàn)手段都是列出可能的影響因素，然后選擇其中的一個(gè)影響因素作為研究變量，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中要保持其它的所有影響因素不變，最后根據(jù)輪對(duì)壓裝機(jī)上顯示的結(jié)果反推分析影響輪對(duì)壓裝質(zhì)量的因素。筆者的該公司業(yè)已如此，根據(jù)該公司近幾年來(lái)從事輪對(duì)壓裝工藝研究的經(jīng)驗(yàn)得出，影響非標(biāo)輪對(duì)壓裝產(chǎn)品質(zhì)量的因素主要有以下幾種。

3.1 表面粗糙度

車輪輪轂孔和車軸輪座部位的表面粗糙度直接影響了壓裝過(guò)程中接觸部位的摩擦系數(shù)，對(duì)輪對(duì)壓裝質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一定影響，粗糙度也高，壓裝力就越大。不少學(xué)者研究出：表面粗糙度從6.3μm降低到3.2μm，壓入力要減小近100kN。

但是經(jīng)過(guò)多年實(shí)際壓裝經(jīng)驗(yàn)告訴現(xiàn)場(chǎng)工藝人員，此類影響程度很小。原因在于由于在進(jìn)行輪對(duì)壓裝過(guò)程時(shí)，需要在輪座外表面和車輪輪轂孔內(nèi)表面涂上一層潤(rùn)滑植物油，這樣無(wú)形中減弱了表面粗糙度帶來(lái)的影響;加上對(duì)于輪座和輪轂孔的粗糙度，圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)于此項(xiàng)參數(shù)定的很死，往往無(wú)法去進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的難度也較大，且不可控制，因此綜合起來(lái)考慮在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般對(duì)表面粗糙度不特別強(qiáng)調(diào)。

3.2 錐度

在進(jìn)行輪對(duì)壓裝過(guò)程前，往往在車軸、車輪加工時(shí)采用時(shí)，采用順錐的方式來(lái)進(jìn)行控制，這樣的好處是，在壓裝過(guò)程中，運(yùn)行平穩(wěn)，曲線上升的幅度不會(huì)出現(xiàn)忽升忽降的現(xiàn)象。在輪對(duì)壓裝時(shí)，錐度的過(guò)大和過(guò)小都不利于壓裝，過(guò)大會(huì)產(chǎn)生陡升的現(xiàn)象，過(guò)小則會(huì)出現(xiàn)壓力上升緩慢造成欠噸現(xiàn)象，當(dāng)然錐度越高，壓力上升越快，此類影響比粗糙度要高，但是，由于尺寸的限制，錐度如果過(guò)大則會(huì)造成尺寸的偏差，高過(guò)圖紙和技術(shù)要求的范圍，所以此項(xiàng)參數(shù)可以調(diào)整，但是幅度不大，不能起著明顯效果，加上錐度的參數(shù)大小在是靠著高精度設(shè)備和高水平工人來(lái)保證的，耗時(shí)耗力較大，所以一般對(duì)于錐度的影響筆者認(rèn)為不特別考慮。

3.3 壓裝速度

在進(jìn)行輪對(duì)壓裝過(guò)程中，壓裝速度的快慢，能夠直接明顯的影響到壓裝曲線的變化，經(jīng)過(guò)研究表明壓入速度在100mm/min以下變化時(shí)，對(duì)壓入力影響甚微;若壓入速度從100mm/min變化到300mm/min，用同樣的過(guò)盈量，壓入力要減小98.1kN左右;若再增大壓入速度，則壓入力減小得更多。而且當(dāng)壓裝速度較快時(shí)，壓力上升幅度較快，曲線上升角度增大，反之壓力上升幅度較慢，曲線呈平緩狀態(tài)。但是由于在壓裝過(guò)程中，油缸伸縮的快慢是在目前筆者所在該公司的設(shè)備上不能控制的，加上調(diào)節(jié)壓裝速度需要專業(yè)維修人員，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。所以壓裝這一因素的影響，也不在考慮范圍內(nèi)。

3.4 過(guò)盈量

現(xiàn)場(chǎng)工人師傅和技術(shù)人員多年的輪對(duì)壓裝經(jīng)驗(yàn)表明，過(guò)盈量對(duì)壓裝壓力曲線影響較為明顯，往往差距幾絲的過(guò)盈量，帶來(lái)的壓裝曲線都會(huì)截然不同，由于輪對(duì)壓裝合格率主要有3個(gè)方面要求：曲線形狀、形位尺寸和最終壓裝力的大小。形位尺寸和壓裝機(jī)的傳感器有關(guān)，曲線形狀只要機(jī)加工未造成表面凹凸不平則均可滿足條件，而過(guò)盈量直接可以直接控制最終壓裝力的大小，因此過(guò)盈量的選擇能很大程度上決定最后壓裝出來(lái)的輪對(duì)產(chǎn)品是合格或者是報(bào)廢。且如果要控制過(guò)盈量大小，只需在數(shù)控立式車床上對(duì)尺寸進(jìn)行編程，然后對(duì)車輪輪轂孔進(jìn)行加工即可，實(shí)施起來(lái)可行性較高，一般數(shù)控立車工即可達(dá)到能力要求。

4? 結(jié)語(yǔ)

從理論上說(shuō)，表面粗糙度、錐度、壓裝速度、過(guò)盈量四大因素都會(huì)對(duì)輪對(duì)壓裝質(zhì)量產(chǎn)生影響，但是在實(shí)際非標(biāo)輪對(duì)壓裝過(guò)程中，為提高效率往往只選擇最有效的因素來(lái)進(jìn)行控制，就該公司既有現(xiàn)有條件來(lái)講，表面粗糙度、錐度、壓裝速度較難形成有效的控制方法，或者就算能控制也需要付出諸多不必要的調(diào)整，造成很大的成本浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人的技術(shù)水平要求也較高，而且每對(duì)輪對(duì)需要調(diào)整的表面粗糙度和錐度都不相同難以形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下且保證質(zhì)量較為困難。

如果采用數(shù)控立式車床對(duì)輪餅進(jìn)行加工，對(duì)于過(guò)盈量的控制只需要工人對(duì)輪孔進(jìn)行數(shù)控編程和實(shí)時(shí)測(cè)量，控制加工參數(shù)即可。綜上分析可知在實(shí)際非標(biāo)輪對(duì)壓裝過(guò)程中控制過(guò)盈量是最合理的解決方向。

參考文獻(xiàn)

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