提高货车轮对压装合格率的研究

薛希党（大秦铁路股份有限公司湖东车辆段，山西大同　037000）



提高货车轮对压装合格率的研究

薛希党
（大秦铁路股份有限公司湖东车辆段，山西大同037000）

摘要：货车轮对组装是轮对检修的关键环节，如何提升组装合格率是检修单位一直研究的课题，也是维护货运安全的保证。文章以湖东车辆段轮轴车间为研究对象，对影响轮对组装质量的关键因素进行分析，并针对性地提出提升组装合格率措施，对提升轮对组装合格率有重要的指导意义。

关键词：轮对组装；合格率；货运

1　影响轮对组装质量的原因

（1）配合过盈量偏大或偏小。车轴轮座与车轮轮毂孔属于过盈配合，轮座压入轮毂孔过程中，轮毂会受到径向正压力，并且发生变形，导致轮毂孔直径增大，因此轮毂孔会出现拉应力，而轮座在轮毂孔的挤压下直径会缩小，轮座内部会产生内应力。如果过盈量越大时，轮毂内的拉应力与轮座内应力也越大，轮对组装过程中配合面的摩擦力越大，那么就可能出现轮座拉伤或吨大等问题，甚至超过材料的强度极限时，导致轮毂发生裂损。反之，过盈量过小时，轮座与轮毂配合面的摩擦力也不足，轮对组装过程中会出现吨小或曲线平直的问题，而且还无法保证货车运输过程中轮对的可靠性。

（2）车轴与轮毂孔圆柱度偏大。车轴轮座理论上是圆柱体的，车轮轮毂孔理论上也是圆柱体，然而在实际加工过程中车轴轮座与车轮轮毂孔往往并不是圆柱体，圆度和圆柱度（锥度）误差是无法避免的。为确保压装质量，铁路总公司对轮座和轮毂孔的圆柱度公差进行规定，同时轮座直径沿轴端向内可逐渐增大，轮毂孔直径从外侧向内侧可逐渐增大。在符合规定压装力范围内，轮座与轮毂孔圆柱度越大，二者配合面越不稳定，压装过程中会出现局部受力不均，局部压力过大，导致局部摩擦力过大，使得压装曲线不合格。而且车轴轮座与轮毂孔圆柱度过大，会导致配合面接触状态不均匀，容易造成轮座疲劳裂纹等缺陷。

（3）加工精度不高。车轴、车轮加工是由数控车床和磨床完成，加工过程中加工精度受到各种因素的影响，导致精度难以得到保证。比如，车轴轮座引入段主要依靠车床进行加工，磨床无法对轮座引入段进行有效加工，导致引入段粗糙度过限的问题无法杜绝，粗糙度过大影响轮对预压装，出现起始压力偏大的现象。此外车床和磨床虽然加工精度较高，但是车轴和轮毂孔并不是绝对的圆柱体，如果圆柱度偏大，会影响轮对组装质量。

（4）设备性能不稳定。轮对压装机使用过程会发生磨损，影响设备使用精度。如果设备磨损会导致车轴中心线与轮毂孔中心线不对中，或者车轴中心线与车轮中心线不垂直，从而使得轮对组装过程中出现压入力陡增或陡降的现象，导致压力曲线不合格。另外轮座、轮毂孔涂油装置故障，导致出现不涂、漏涂、涂油不均的问题，压入力也会突然增大，从而使得压装力比正常值偏大。因此设备如果出现故障，会影响轮对质量，不仅影响压装曲线，还可能造成轮座拉伤等缺陷。此外在实际作业中还存在由于设备抖动，引起车轴和车轮抖动，导致压力曲线波动。因此可以说设备对货车轮对压装有着很大的影响，设备性能是否稳定直接关系着压装合格率。

（5）工艺落实不到位。轮对组装岗位必须要严格落实工艺标准，工艺得不到严格落实，会导致轮对组装不合格。如果轮对组装前未将轮座擦拭干净或轮毂孔铁屑清理不到位，轮座上附着杂物或轮毂孔附着铁屑，在组装过程中有可能会出现局部配合面摩擦力过大，导致压入力在短时间内突然增大，压装曲线不稳定。如果轮对组装前未对车轴与车轮信息进行核对，导致实际组装的车轮与选配的车轮不一致，或者是未对左右端的车轮进行甄别，左右端车轮出现反位，导致压力曲线记录的车轮编号与实际组装的车轮编号不一致，从而导致轮对组装不合格。

2　提升轮对组装合格率的措施

（1）选择合适的过盈量。过盈量对压入力的影响非常明显，轮对压装必须要选择合适的过盈量。如何选择一个合适过盈量是一个比较困难的问题。利用计算机模拟软件进行仿真，由于各种因素设定的值与实际值存在一定差距，而且全部的影响因素也不可能都考虑进去，导致仿真使结果与实际结果存在较大差距，因此软件仿真获得的结果只能进行参考。关于过盈量应该选择多少，到目前为止并没有一个确定值，在这里可以通过统计学的方式来进行统计与分析。为保证压入力符合限度要求，轮对组装必须选择合适的过盈量，过盈量技术要求为0.17～0.30mm。但是这个过盈量只是一个参考范围，轮轴车间从建厂以来共组装近七万条轮对，在五年多的时间里对过盈量的选取不断进行摸索，目前选择的过盈量为0.2～0.23mm，考虑到温度对材料性能和过盈量的影响，在冬季可以将过盈量放宽到0.2～0.24mm。

（2）选择合适的圆柱度。目前铁路总公司对轮座及车轮轮毂孔圆柱度的要求为不大于0.050mm，在符合规定压装力范围内，轮座与轮毂孔圆柱度越大，二者配合面越不稳定，组装过程中会出现局部受力不均，局部压力过大，导致局部摩擦力过大。但是这种摩擦力只是一种假象，只是出现在组装过程的一瞬间，体现在压装曲线上就是压力值突然升高和突然降低，导致压装曲线出现跳动。而且车轴轮座与轮毂孔圆柱度过大，会导致配合面接触状态不均匀，容易造成轮座疲劳裂纹。轮轴车间经过几年组装质量的控制，目前使用的车轴轮座圆柱度为0.030～0.040mm，轮毂孔圆柱度的圆柱度为0.010～0.020mm，通过加严轮毂孔的圆柱度公差的方式来提升轮对组装合格率。

（3）提升尺寸精度卡控。提高尺寸精度应该从两方面入手：首先要提高加工精度、提高数控车床、数控磨床、立式镗床的加工精度，设备定期进行检修，每日开工前做好首末件鉴定记录，换刀后进行重点盯控。此外，轮对组装前要强化尺寸复核，轮对组装前由车轴、车轮复核岗位人员对车轴与轮毂孔进行复核，确保选配尺寸符合要求。车轴测量机与车轮测量机开工前要做好日常性能校验，外径千分尺和内径千分尺每日使用前要进行校对，并定期送检，严格控制精度误差。如果是人工测量车轴与轮毂孔，由于量具与配件贴紧程度不同，测量数据会存在偏差，因此人工测量应该由多人测量取平均值，以降低测量误差。轮座磨削后粗糙度须达到Ra1.6μm，车轮加工后粗糙度须达到Ra6.3μm。车床加工轮座引入段要符合粗糙度的要求，数控车床对轮座加工后要用粗糙度测量仪对引入段的粗糙度进行测量，倘若粗糙度不符合工艺标准，要进行重复加工，直到符合工艺标准为止，同时要提高轮毂孔与内侧端面过渡圆弧质量，加工后作业人员要对该部分的加工质量进行检查，不得留有明显的手感。

（4）加强设备维护与保养。轮对压装机必须按照要求进行维护保养，以确保设备状态良好。轮对压装机每周使用样板进行系统校准，每日开工前操作人员需进行设备点检，检查轮座部位涂油油箱及车轮轮毂孔喷油液压站的液面符合要求。每日须对轮对压装机的首末条压装轮对进行压力对比检测，每日完工后需要将设备各部件返回到初始状态，对设备进行润滑与擦拭。如果设备闲置超过五天时间，必须要对车轴和轮座涂油装置进行防尘保护。易磨损部件要定期检查与更换，压头和摆锤顶轴端面以及V形槽垫铁等关键部位要定期检查，减小车轮与轮座压装中心偏离。

（5）落实工艺标准。轮对组装前要对车轴和车轮信息进行仔细核对，确认选配的车轴与车轮是对应的，确认左右端车轮没有反位。轮对组装前要将轮座擦拭干净，车轮加工后要及时将轮毂孔内的铁屑清理干净。轮对组装不仅要对轮对压装曲线进行观察，最为关键的是要对组装后的轮对进行检测，包括对轮座外露部分、轮对内距、轮位差的检查与测量。因为有些轮对从曲线上来看没有任何异装，但是实际上可能会出现车轴轮座拉伤、轮对内距和轮位差超限的问题。因此轮对组装岗位作用人员在压装后必须要进行外观检查和测量，对组装质量进行复核。并且在冬季要做好车轴和车轮同温，轮对在组装前要确保车轴和车轮同温八小时以上。

（6）提高作业人员素质。轮对组装工艺落实最终由岗位职工来完成，目前轮轴车间轮对组装岗位实行两班倒制度，轮对压装岗位4人，压装前车轮、车轴复核岗位2人，其中4人大专学历、2人中专学历，从人员结构来看职工整体素质相对较高，在轮对组装岗位工作均已超过4年，工作经验也较丰富。为进一步提高轮对组装合格率，需进一步提升岗位职工素质。岗位职工一方面要加强对《轮规》、岗位作业指导书的学习，严格落实轮对组装工艺；另一方面可以加强与其他单位的交流学习，增加岗位职工外出交流学习的机会。

3　结语

如何提升货车轮对组装合格率是轮对检修单位必须要面对的课题，也是货车运行安全的重要保证，轮对组装合格率受到很多因素的影响，包括压装机状态、压装速度、配合面状态、过盈量、圆柱度、加工精度、工艺落实、管理水平、人员素质、环境温度等等。轮对组装合格率的提升必须要从日常作业来抓，从日常管理来抓，从方方面面入手，从而达到预期的目标。

参考文献

［1］李晓艳，赵捷梅，等，铁路货车轮对压装仿真计算［J］.铁道车辆，2013，（5）.

［2］王艳萍.铁路货车轮对压装压力曲线问题分析的建议［J］.科技创新与生产力，2013，（2）.

［3］梁红琴，杨浪，赵永翔.货车轮对压装过程仿真及参数影响研究［J］.铁道车辆，2013，（5）.

Improvement of Freight car Wheel Assembly Qualified Rate

XUE Xi-dang
（Hudong Car Depot，Daqin Railway co.，LTD.，Datong，Shanxi 037000，China）

Abstract:Freight car wheel assembly is a key link in the process of wheelmaintenance，how to improve the assemblyqualified rate is the research topic for maintenance department.This paper analyzes the key factors that affectthe wheel assembly qualityand puts forward measurestopromote the assembly qualified rate，which has important guiding significance to improveassembly qualified rate.

Key words:wheel assembly；passing rate；freight

中图分类号：U279.34

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2016）05-0058-02

收稿日期：2016-04-27

作者简介：薛希党（1969-），男，山西朔州人，大学本科，工程师，主要研究方向：货车轮轴检修。