提高貨車輪對(duì)壓裝合格率的研究

薛希黨（大秦鐵路股份有限公司湖東車輛段，山西大同　037000）

?

提高貨車輪對(duì)壓裝合格率的研究

薛希黨
（大秦鐵路股份有限公司湖東車輛段，山西大同037000）

摘要：貨車輪對(duì)組裝是輪對(duì)檢修的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如何提升組裝合格率是檢修單位一直研究的課題，也是維護(hù)貨運(yùn)安全的保證。文章以湖東車輛段輪軸車間為研究對(duì)象，對(duì)影響輪對(duì)組裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析，并針對(duì)性地提出提升組裝合格率措施，對(duì)提升輪對(duì)組裝合格率有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：輪對(duì)組裝；合格率；貨運(yùn)

1　影響輪對(duì)組裝質(zhì)量的原因

（1）配合過盈量偏大或偏小。車軸輪座與車輪輪轂孔屬于過盈配合，輪座壓入輪轂孔過程中，輪轂會(huì)受到徑向正壓力，并且發(fā)生變形，導(dǎo)致輪轂孔直徑增大，因此輪轂孔會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，而輪座在輪轂孔的擠壓下直徑會(huì)縮小，輪座內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如果過盈量越大時(shí)，輪轂內(nèi)的拉應(yīng)力與輪座內(nèi)應(yīng)力也越大，輪對(duì)組裝過程中配合面的摩擦力越大，那么就可能出現(xiàn)輪座拉傷或噸大等問題，甚至超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，導(dǎo)致輪轂發(fā)生裂損。反之，過盈量過小時(shí)，輪座與輪轂配合面的摩擦力也不足，輪對(duì)組裝過程中會(huì)出現(xiàn)噸小或曲線平直的問題，而且還無法保證貨車運(yùn)輸過程中輪對(duì)的可靠性。

（2）車軸與輪轂孔圓柱度偏大。車軸輪座理論上是圓柱體的，車輪輪轂孔理論上也是圓柱體，然而在實(shí)際加工過程中車軸輪座與車輪輪轂孔往往并不是圓柱體，圓度和圓柱度（錐度）誤差是無法避免的。為確保壓裝質(zhì)量，鐵路總公司對(duì)輪座和輪轂孔的圓柱度公差進(jìn)行規(guī)定，同時(shí)輪座直徑沿軸端向內(nèi)可逐漸增大，輪轂孔直徑從外側(cè)向內(nèi)側(cè)可逐漸增大。在符合規(guī)定壓裝力范圍內(nèi)，輪座與輪轂孔圓柱度越大，二者配合面越不穩(wěn)定，壓裝過程中會(huì)出現(xiàn)局部受力不均，局部壓力過大，導(dǎo)致局部摩擦力過大，使得壓裝曲線不合格。而且車軸輪座與輪轂孔圓柱度過大，會(huì)導(dǎo)致配合面接觸狀態(tài)不均勻，容易造成輪座疲勞裂紋等缺陷。

（3）加工精度不高。車軸、車輪加工是由數(shù)控車床和磨床完成，加工過程中加工精度受到各種因素的影響，導(dǎo)致精度難以得到保證。比如，車軸輪座引入段主要依靠車床進(jìn)行加工，磨床無法對(duì)輪座引入段進(jìn)行有效加工，導(dǎo)致引入段粗糙度過限的問題無法杜絕，粗糙度過大影響輪對(duì)預(yù)壓裝，出現(xiàn)起始?jí)毫ζ蟮默F(xiàn)象。此外車床和磨床雖然加工精度較高，但是車軸和輪轂孔并不是絕對(duì)的圓柱體，如果圓柱度偏大，會(huì)影響輪對(duì)組裝質(zhì)量。

（4）設(shè)備性能不穩(wěn)定。輪對(duì)壓裝機(jī)使用過程會(huì)發(fā)生磨損，影響設(shè)備使用精度。如果設(shè)備磨損會(huì)導(dǎo)致車軸中心線與輪轂孔中心線不對(duì)中，或者車軸中心線與車輪中心線不垂直，從而使得輪對(duì)組裝過程中出現(xiàn)壓入力陡增或陡降的現(xiàn)象，導(dǎo)致壓力曲線不合格。另外輪座、輪轂孔涂油裝置故障，導(dǎo)致出現(xiàn)不涂、漏涂、涂油不均的問題，壓入力也會(huì)突然增大，從而使得壓裝力比正常值偏大。因此設(shè)備如果出現(xiàn)故障，會(huì)影響輪對(duì)質(zhì)量，不僅影響壓裝曲線，還可能造成輪座拉傷等缺陷。此外在實(shí)際作業(yè)中還存在由于設(shè)備抖動(dòng)，引起車軸和車輪抖動(dòng)，導(dǎo)致壓力曲線波動(dòng)。因此可以說設(shè)備對(duì)貨車輪對(duì)壓裝有著很大的影響，設(shè)備性能是否穩(wěn)定直接關(guān)系著壓裝合格率。

（5）工藝落實(shí)不到位。輪對(duì)組裝崗位必須要嚴(yán)格落實(shí)工藝標(biāo)準(zhǔn)，工藝得不到嚴(yán)格落實(shí)，會(huì)導(dǎo)致輪對(duì)組裝不合格。如果輪對(duì)組裝前未將輪座擦拭干凈或輪轂孔鐵屑清理不到位，輪座上附著雜物或輪轂孔附著鐵屑，在組裝過程中有可能會(huì)出現(xiàn)局部配合面摩擦力過大，導(dǎo)致壓入力在短時(shí)間內(nèi)突然增大，壓裝曲線不穩(wěn)定。如果輪對(duì)組裝前未對(duì)車軸與車輪信息進(jìn)行核對(duì)，導(dǎo)致實(shí)際組裝的車輪與選配的車輪不一致，或者是未對(duì)左右端的車輪進(jìn)行甄別，左右端車輪出現(xiàn)反位，導(dǎo)致壓力曲線記錄的車輪編號(hào)與實(shí)際組裝的車輪編號(hào)不一致，從而導(dǎo)致輪對(duì)組裝不合格。

2　提升輪對(duì)組裝合格率的措施

（1）選擇合適的過盈量。過盈量對(duì)壓入力的影響非常明顯，輪對(duì)壓裝必須要選擇合適的過盈量。如何選擇一個(gè)合適過盈量是一個(gè)比較困難的問題。利用計(jì)算機(jī)模擬軟件進(jìn)行仿真，由于各種因素設(shè)定的值與實(shí)際值存在一定差距，而且全部的影響因素也不可能都考慮進(jìn)去，導(dǎo)致仿真使結(jié)果與實(shí)際結(jié)果存在較大差距，因此軟件仿真獲得的結(jié)果只能進(jìn)行參考。關(guān)于過盈量應(yīng)該選擇多少，到目前為止并沒有一個(gè)確定值，在這里可以通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方式來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。為保證壓入力符合限度要求，輪對(duì)組裝必須選擇合適的過盈量，過盈量技術(shù)要求為0.17～0.30mm。但是這個(gè)過盈量只是一個(gè)參考范圍，輪軸車間從建廠以來共組裝近七萬條輪對(duì)，在五年多的時(shí)間里對(duì)過盈量的選取不斷進(jìn)行摸索，目前選擇的過盈量為0.2～0.23mm，考慮到溫度對(duì)材料性能和過盈量的影響，在冬季可以將過盈量放寬到0.2～0.24mm。

（2）選擇合適的圓柱度。目前鐵路總公司對(duì)輪座及車輪輪轂孔圓柱度的要求為不大于0.050mm，在符合規(guī)定壓裝力范圍內(nèi)，輪座與輪轂孔圓柱度越大，二者配合面越不穩(wěn)定，組裝過程中會(huì)出現(xiàn)局部受力不均，局部壓力過大，導(dǎo)致局部摩擦力過大。但是這種摩擦力只是一種假象，只是出現(xiàn)在組裝過程的一瞬間，體現(xiàn)在壓裝曲線上就是壓力值突然升高和突然降低，導(dǎo)致壓裝曲線出現(xiàn)跳動(dòng)。而且車軸輪座與輪轂孔圓柱度過大，會(huì)導(dǎo)致配合面接觸狀態(tài)不均勻，容易造成輪座疲勞裂紋。輪軸車間經(jīng)過幾年組裝質(zhì)量的控制，目前使用的車軸輪座圓柱度為0.030～0.040mm，輪轂孔圓柱度的圓柱度為0.010～0.020mm，通過加嚴(yán)輪轂孔的圓柱度公差的方式來提升輪對(duì)組裝合格率。

（3）提升尺寸精度卡控。提高尺寸精度應(yīng)該從兩方面入手：首先要提高加工精度、提高數(shù)控車床、數(shù)控磨床、立式鏜床的加工精度，設(shè)備定期進(jìn)行檢修，每日開工前做好首末件鑒定記錄，換刀后進(jìn)行重點(diǎn)盯控。此外，輪對(duì)組裝前要強(qiáng)化尺寸復(fù)核，輪對(duì)組裝前由車軸、車輪復(fù)核崗位人員對(duì)車軸與輪轂孔進(jìn)行復(fù)核，確保選配尺寸符合要求。車軸測(cè)量機(jī)與車輪測(cè)量機(jī)開工前要做好日常性能校驗(yàn)，外徑千分尺和內(nèi)徑千分尺每日使用前要進(jìn)行校對(duì)，并定期送檢，嚴(yán)格控制精度誤差。如果是人工測(cè)量車軸與輪轂孔，由于量具與配件貼緊程度不同，測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)存在偏差，因此人工測(cè)量應(yīng)該由多人測(cè)量取平均值，以降低測(cè)量誤差。輪座磨削后粗糙度須達(dá)到Ra1.6μm，車輪加工后粗糙度須達(dá)到Ra6.3μm。車床加工輪座引入段要符合粗糙度的要求，數(shù)控車床對(duì)輪座加工后要用粗糙度測(cè)量?jī)x對(duì)引入段的粗糙度進(jìn)行測(cè)量，倘若粗糙度不符合工藝標(biāo)準(zhǔn)，要進(jìn)行重復(fù)加工，直到符合工藝標(biāo)準(zhǔn)為止，同時(shí)要提高輪轂孔與內(nèi)側(cè)端面過渡圓弧質(zhì)量，加工后作業(yè)人員要對(duì)該部分的加工質(zhì)量進(jìn)行檢查，不得留有明顯的手感。

（4）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)。輪對(duì)壓裝機(jī)必須按照要求進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，以確保設(shè)備狀態(tài)良好。輪對(duì)壓裝機(jī)每周使用樣板進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，每日開工前操作人員需進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢，檢查輪座部位涂油油箱及車輪輪轂孔噴油液壓站的液面符合要求。每日須對(duì)輪對(duì)壓裝機(jī)的首末條壓裝輪對(duì)進(jìn)行壓力對(duì)比檢測(cè)，每日完工后需要將設(shè)備各部件返回到初始狀態(tài)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑與擦拭。如果設(shè)備閑置超過五天時(shí)間，必須要對(duì)車軸和輪座涂油裝置進(jìn)行防塵保護(hù)。易磨損部件要定期檢查與更換，壓頭和擺錘頂軸端面以及V形槽墊鐵等關(guān)鍵部位要定期檢查，減小車輪與輪座壓裝中心偏離。

（5）落實(shí)工藝標(biāo)準(zhǔn)。輪對(duì)組裝前要對(duì)車軸和車輪信息進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，確認(rèn)選配的車軸與車輪是對(duì)應(yīng)的，確認(rèn)左右端車輪沒有反位。輪對(duì)組裝前要將輪座擦拭干凈，車輪加工后要及時(shí)將輪轂孔內(nèi)的鐵屑清理干凈。輪對(duì)組裝不僅要對(duì)輪對(duì)壓裝曲線進(jìn)行觀察，最為關(guān)鍵的是要對(duì)組裝后的輪對(duì)進(jìn)行檢測(cè)，包括對(duì)輪座外露部分、輪對(duì)內(nèi)距、輪位差的檢查與測(cè)量。因?yàn)橛行┹唽?duì)從曲線上來看沒有任何異裝，但是實(shí)際上可能會(huì)出現(xiàn)車軸輪座拉傷、輪對(duì)內(nèi)距和輪位差超限的問題。因此輪對(duì)組裝崗位作用人員在壓裝后必須要進(jìn)行外觀檢查和測(cè)量，對(duì)組裝質(zhì)量進(jìn)行復(fù)核。并且在冬季要做好車軸和車輪同溫，輪對(duì)在組裝前要確保車軸和車輪同溫八小時(shí)以上。

（6）提高作業(yè)人員素質(zhì)。輪對(duì)組裝工藝落實(shí)最終由崗位職工來完成，目前輪軸車間輪對(duì)組裝崗位實(shí)行兩班倒制度，輪對(duì)壓裝崗位4人，壓裝前車輪、車軸復(fù)核崗位2人，其中4人大專學(xué)歷、2人中專學(xué)歷，從人員結(jié)構(gòu)來看職工整體素質(zhì)相對(duì)較高，在輪對(duì)組裝崗位工作均已超過4年，工作經(jīng)驗(yàn)也較豐富。為進(jìn)一步提高輪對(duì)組裝合格率，需進(jìn)一步提升崗位職工素質(zhì)。崗位職工一方面要加強(qiáng)對(duì)《輪規(guī)》、崗位作業(yè)指導(dǎo)書的學(xué)習(xí)，嚴(yán)格落實(shí)輪對(duì)組裝工藝；另一方面可以加強(qiáng)與其他單位的交流學(xué)習(xí)，增加崗位職工外出交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

3　結(jié)語

如何提升貨車輪對(duì)組裝合格率是輪對(duì)檢修單位必須要面對(duì)的課題，也是貨車運(yùn)行安全的重要保證，輪對(duì)組裝合格率受到很多因素的影響，包括壓裝機(jī)狀態(tài)、壓裝速度、配合面狀態(tài)、過盈量、圓柱度、加工精度、工藝落實(shí)、管理水平、人員素質(zhì)、環(huán)境溫度等等。輪對(duì)組裝合格率的提升必須要從日常作業(yè)來抓，從日常管理來抓，從方方面面入手，從而達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

［1］李曉艷，趙捷梅，等，鐵路貨車輪對(duì)壓裝仿真計(jì)算［J］.鐵道車輛，2013，（5）.

［2］王艷萍.鐵路貨車輪對(duì)壓裝壓力曲線問題分析的建議［J］.科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2013，（2）.

［3］梁紅琴，楊浪，趙永翔.貨車輪對(duì)壓裝過程仿真及參數(shù)影響研究［J］.鐵道車輛，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

中圖分類號(hào)：U279.34

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2016）05-0058-02

收稿日期：2016-04-27

作者簡(jiǎn)介：薛希黨（1969-），男，山西朔州人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：貨車輪軸檢修。