货车车体液压铆钉机的改进分析

刘艳宾

（中车齐齐哈尔车辆有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

货车车体液压铆钉机的改进分析

刘艳宾

（中车齐齐哈尔车辆有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

液压铆钉机适合于钢板、不锈钢板、铝板及非金属夹层的连接。液压铆钉机对板件表面无任何要求，连接点处板件表面原有的镀层、漆层不受损伤。货车车体液压铆钉机是铁道货车生产中的关键设备，文章结合货车制造中某厂家制造的车体铆钉机存在诸多缺陷进行了改进与完善。

货车；铆接；液压铆钉机；改进

液压铆钉机是利用冲压机设备和专用连接模具通过一个瞬间强高压加工过程，依据板件本身材料的冷挤压变形，形成一个具有一定抗拉和抗剪强度的无应力集中内部镶嵌圆点，即可将不同材质不同厚度的两层或多层板件连接起来。

货车车体液压铆钉机是铁道货车生产中的关键设备，其性能的优劣直接影响货车的制造质量。在货车制造中，某厂家制造的车体铆钉机存在诸多缺陷，造成设备故障较频繁，铆钉返修切换较多，给正常生产带来诸多不便，针对以上问题进行改进与完善。

1 铆钉抢的改进

（1）铆钉枪油缸的改进。原铆钉枪在油压小于20MPa下使用，铆接力常常不足。因此，对铆钉枪进行了改进设计。新铆钉枪的主要技术参数为：油压凹MPa下，最大铆接力为30t；铆钉枪油缸内径为150mm；活塞杆直径为60mm；油缸壁厚为13m，油缸密封因型式为Yx形密封圈加挡围密封；同时在前盖上增设了铜套，适当加长了导向长度，提高了活塞杆的稳定性，减少了活塞杆的磨耗。

（2）钳体的改进。原用铆钉机钳体强度不足，在危险截面处经常出现变形、裂纹甚至断裂。改进后，将危险截面强度提高了20%，并对其强度重新作了校核。

2 升降机构的改进

（1）升降油缸的改进。①升降油缸内径和行程。因升降油缸受力不大，但速度较快，故取升降油缸内径为100Wn。由于改进后的铆钉机还需铆接位置较高的脚蹬铆钉，故将行程加大至580m。②活塞杆直径的确定。为方便维护，选取升降抽缸与工作油缸的活塞杆直径相同，且升降油缸两端与座及滚轮架的联接方式均采用铰接形式。③油缸壁厚和密封形式的改进。考虑到升降油缸较长，故改进后的油缸壁厚取10nm。同时，将o形密封圈改为Yx形密封因加挡圈的密封形式。

（2）升降机构的改进。原升降机构直接作用于活塞杆上，导向装置也较粗糙，造成活塞杆伯磨，并产生变形，同时升降时晃动较大。改进后，升降机构安装有4对组合滚轮的滚轮架，通过升降油缸推动滚轮架在轨道架上作升降运动，保证了运动的平稳性，避免了活塞杆的变形与偏磨。同时，升降机构与滚轮架采用螺栓联接，方便了安装与维修。另外，将整个计样机构放置铆钉钳的右侧,增加了工作空间，方便了操作。

（3）滚道架的设计。滚道架采用了1.5t普通叉车的轨道架结构，允许重物偏离轨道中心最大为500m，而铆钉机：升机构总重为6670N，重心偏离轨道中心565m故可以不校核其强度。

（4）纵横走行小车的改进。为了提高纵横走行小车的运行平稳性，将横K小车的轮距由350 mm增大至500m并将纵向4车的轮距由320mm增大至470mm。

3 车体与传动机构的改进

（1）车体的改进。原车体纵向刚度不足，造成车体下塌变形，影响使用，此次对车体结构进行了优化与改进，提高了刚度。同时，为了提高运行平稳性，将前后轮距1150mm增大至1580mm。

（2）传动机构的改进。将原来的传动机构进行简化，提高了传动效率，方便了检修。同时，为减少车体运行阻力，将滑动轴承改为滚动轴承。

（3）车体驱动电机和减速机的选定。选用Y90S-4型电机。同时，为降低车体运行速度，选用与之匹配的BwY-22-71型减速机。

（4）主、从动轴的轴径计算。按扭转强度公式，得主动轴的轴径44.9m，考虑将轴径加大，为便于加工，取主、从动轴的轴径均为50mm，轴身直径均为70mm。

（5）滚动轴承的选型。考虑到主动轮轴承受力较大，经计算，每个主动轮轴承承受的垂直载荷F：11050N。拟定轴承使用寿命LA=42000h。从安装空间考虑，要求采用外径小、宽度大且承载能力高的轴承，故试选双列向心短圆柱滚子轴承。由于转速M=19.72r/min，故按额定静、动载荷进行计算，取其中较大者。

4 液压站的改进

（1）油泵和电机的选取。考虑到工作油缸与升降油缸不同时工作，液压系统可采用一个油泵供油。为避免升降速度过快，故按升降油缸速度来计算流量，可得油泵流量为161/min。按标准选用结构紧凑、重量轻、噪音小，在低于额定转速运转时有一定自吸能力且耐高压的255CYl4-咀型斜盘式轴向柱塞泵，并选配Y18M-4型电机。

（2）油箱的改进。为了尽量增大油料的散热面积、降低油温，取油箱有效容积为375L，并对油箱结构与配置进行了改进与完善。

（3）液压网的改进。液压系统尽量采用先进且耐高压的液压阀。同时，为使液压站结构紧凑，液压阀尽量采用板式集成联接方式。①将电磁换向阀由干式改为湿式，降低噪音，延长使用寿命。②将普通的溢流阀改为先导式溢流阀，不但可控制系统压力，防止过载，保持系统压力稳定，而且还可使系统卸荷。③在升降油缸进油管路上增设了节流阀，以避免升降油缸上升速度过快。④在总进油路上增设了平衡阀，既能起顺序动作和卸荷作用，又可防止升降油缸因自重而自行下落，起到液压平衡支撑作用。

（4）散热装置的设计。原液压系统仅利用油箱散热，效果不佳，造成夏季油温高，影响了系统正常工作。改进后，安装了蛇形散热管，并采用强风冷散热。

经计算得：当液压油温升为21℃时，系统达到平衡。即，当环境温度达到30℃时，则工作油温稳定为51℃，满足液压系统正常工作时对油温的要求。

5 结语

通过对以上一系列关键部位的重新设计与改进，该货车车体液压铆钉机的工作状态大为改善，满足了车体生产的要求。

Analysis of Improvement of Van Body Hydraulic Riveting M achine

LIU Yan-bin
（Qiqihar CRRC Corporation Limited，Qiqihar，Heilongjiang 161000，China）

Hydraulic rivetingmachine issuitable for connection steelplate，stainlesssteelplate，aluminum sheetand nonmetal interlayer.For there isno requirements for surface ofhydraulic rivetingmachine，original coating，paint layer on the surface of the plate at the connection isnotdamaged.Van body hydraulic rivetingmachine is the key equipmentin railway freightcarproduction. According tomany defects in van body hydraulic rivetingmachine，the papermakessome improvement.

van；riveting；hydraulic rivetingmachine；improvement

U272

A

2095-980X（2016）11-0053-01

2016-10-26

刘艳宾（1968-），山东诸城人，主要研究方向：铁路起重机及特种货车的铆工组焊、机械加工、机械及液压组装等。