鐵路車輪噴射修復(fù)的裝卡及拆卸

張志勇　李承紅

摘要：本文主要就金屬噴射法修復(fù)車輪及設(shè)備運(yùn)行的主要工藝流程，主機(jī)和噴室的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，噴射前工件的裝卡準(zhǔn)備和噴射結(jié)束后工件的拆卸過(guò)程所遇到的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)解決的辦法進(jìn)行闡述，其余涉及專利保護(hù)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容這里省略。

關(guān)鍵詞：噴射；工件；裝卡；拆卸

汾西重工2008年與芬蘭國(guó)立技術(shù)研究中心（下稱VTT）就精密噴射成型技術(shù)合作，共同開(kāi)發(fā)火車車輛因磨損報(bào)廢車輪的修復(fù)技術(shù)，為試制生產(chǎn)車輪樣輪，滿足工藝試驗(yàn)，根據(jù)VTT所提的特性參數(shù)和工藝技術(shù)指標(biāo)，公司成立9人專題項(xiàng)目組，（2電，1熱處理、6機(jī)）進(jìn)行分工設(shè)計(jì)。

1.噴射技術(shù)及系統(tǒng)配置

經(jīng)冶煉制備的液態(tài)金屬經(jīng)特殊裝置提供的高速惰性氣體霧化后，以亞音速噴射到經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的工件（車輪）上，迅速而致密的覆蓋在工件表面，并對(duì)金屬覆層進(jìn)行逐層碾壓，達(dá)到預(yù)期的形狀和強(qiáng)度，精密噴射成形法修復(fù)鐵路車輪設(shè)備包含以下幾個(gè)部分，主機(jī)及輥壓系統(tǒng)、感應(yīng)加熱噴室系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、液壓及氣源除塵系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、電控自動(dòng)化系統(tǒng)等。

2.噴射狀態(tài)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

主機(jī)和噴室的相對(duì)關(guān)系見(jiàn)圖二，主機(jī)卡盤4加緊工件5在噴室6內(nèi)旋轉(zhuǎn)，車輪工件上方正對(duì)噴射裝置（噴射中心），下方正對(duì)碾壓裝置（碾壓中心）環(huán)形感應(yīng)加熱裝置與工件中心同心。噴射主要過(guò)程就是旋轉(zhuǎn)的工件在氮?dú)獗Ｗo(hù)下被環(huán)形感應(yīng)加熱裝置在預(yù)定時(shí)間內(nèi)加熱到預(yù)定溫度，感圈退，噴射開(kāi)始的同時(shí)碾壓裝置對(duì)噴射層進(jìn)行逐層碾壓。

3.工件的裝卡和拆卸

火車輪噴射項(xiàng)目試驗(yàn)初期，冷的車輪工件裝到主機(jī)卡盤上和噴射后的紅熱車輪拆卸都由人工完成。冷的車輪工件由吊車吊裝到車輪中心孔和卡盤中心對(duì)正后，靠雙手邊推進(jìn)邊旋轉(zhuǎn)到位并夾緊工件這一步容易實(shí)現(xiàn)；但噴射完成的紅熱車輪工件重量約300㎏，溫度超過(guò)1000℃；人工拆卸是在吊車吊住工件后松開(kāi)卡盤，用撬杠前后撬動(dòng)脫離卡盤，費(fèi)事、費(fèi)力、且危險(xiǎn)。

發(fā)現(xiàn)上述不足后，在項(xiàng)目進(jìn)行的過(guò)程中，結(jié)合主機(jī)床頭箱相對(duì)于噴室進(jìn)退的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和相對(duì)位置，測(cè)量、設(shè)計(jì)和制造了車輪工件裝卡和拆卸機(jī)構(gòu)，利用床頭箱的動(dòng)力使工件的裝卡和拆卸比原來(lái)更容易。機(jī)構(gòu)由拆卸座和裝卡拆卸鉤兩部門組成（見(jiàn)圖三、圖四）

工件裝卡的水平方向運(yùn)動(dòng)關(guān)系見(jiàn)圖三，在吊車用立吊鉤吊住工件后，床頭箱向右移動(dòng)，裝卡拆卸鉤頂著工件由位置I到位置II，工件裝卡到位，卡盤夾緊完成工作的裝卡。

工件拆卸的水平方向運(yùn)動(dòng)關(guān)系見(jiàn)圖四，完成噴射的火車輪工件出噴室后，同樣在吊車用立吊鉤吊住工件后，松開(kāi)卡盤，在水平方向可在拆卸座內(nèi)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的裝卡拆卸鉤鉤住火車輪的輪緣，床頭箱繼續(xù)向左移動(dòng)，鉤著工件由位置I到位置II，工件被裝卡拆卸鉤剝離卡盤，完成工件的拆卸。

4.結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)就是一層窗戶紙，在這里體現(xiàn)了一種方法，捅破也許覺(jué)得再簡(jiǎn)單不過(guò)，可是面對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，尤其熱噴射后的工件，用普通卡盤無(wú)法適應(yīng)噴室內(nèi)的高溫和金屬粉塵，這在項(xiàng)目調(diào)研階段已經(jīng)否定了，為此制造了專業(yè)卡盤完成這種特定環(huán)境中的工件裝卡和拆卸。專業(yè)卡盤松開(kāi)后外徑與車輪內(nèi)孔間隙小、配合面長(zhǎng)，噴射后的車輪工件即使使用撬杠兩人一前一后撬動(dòng)也很費(fèi)力還用過(guò)大錘錘擊使其脫離卡盤，每次都這樣不免思考用什么辦法解決這個(gè)難題。

正是利用本文中的方法，用剩余的零件當(dāng)做拆卸座焊在噴室門孔的兩側(cè)，可拆卸的裝卡拆卸鉤插在拆卸座的孔內(nèi)。利用主機(jī)床頭箱相對(duì)噴室的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和動(dòng)力，轉(zhuǎn)變成工件相對(duì)卡盤沿中心軸線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在功能上實(shí)現(xiàn)了火車輪工件的裝卡。拆卸由人工到半自動(dòng)；使火車輪工件裝卡、拆卸工藝過(guò)程變得方便、快捷和安全，并且在項(xiàng)目中后期得到應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]“實(shí)用新型專利”專用卡盤.證書(shū)號(hào)第1706589號(hào)

[2]“實(shí)用新型專利”工件裝卡密閉機(jī)構(gòu).證書(shū)號(hào)第1701562號(hào)

[3]“實(shí)用新型專利”一種精密噴射法修復(fù)火車輪的裝置.證書(shū)號(hào)第1707746號(hào)