鐵路車輪噴射修復的裝卡及拆卸

張志勇　李承紅

摘要：本文主要就金屬噴射法修復車輪及設備運行的主要工藝流程，主機和噴室的相對運動關系，噴射前工件的裝卡準備和噴射結束后工件的拆卸過程所遇到的問題和應對解決的辦法進行闡述，其余涉及專利保護的結構內容這里省略。

關鍵詞：噴射；工件；裝卡；拆卸

汾西重工2008年與芬蘭國立技術研究中心（下稱VTT）就精密噴射成型技術合作，共同開發火車車輛因磨損報廢車輪的修復技術，為試制生產車輪樣輪，滿足工藝試驗，根據VTT所提的特性參數和工藝技術指標，公司成立9人專題項目組，（2電，1熱處理、6機）進行分工設計。

1.噴射技術及系統配置

經冶煉制備的液態金屬經特殊裝置提供的高速惰性氣體霧化后，以亞音速噴射到經過預熱處理的工件（車輪）上，迅速而致密的覆蓋在工件表面，并對金屬覆層進行逐層碾壓，達到預期的形狀和強度，精密噴射成形法修復鐵路車輪設備包含以下幾個部分，主機及輥壓系統、感應加熱噴室系統、噴射系統、液壓及氣源除塵系統、冷卻水循環系統、電控自動化系統等。

2.噴射狀態結構簡圖

主機和噴室的相對關系見圖二，主機卡盤4加緊工件5在噴室6內旋轉，車輪工件上方正對噴射裝置（噴射中心），下方正對碾壓裝置（碾壓中心）環形感應加熱裝置與工件中心同心。噴射主要過程就是旋轉的工件在氮氣保護下被環形感應加熱裝置在預定時間內加熱到預定溫度，感圈退，噴射開始的同時碾壓裝置對噴射層進行逐層碾壓。

3.工件的裝卡和拆卸

火車輪噴射項目試驗初期，冷的車輪工件裝到主機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正后，靠雙手邊推進邊旋轉到位并夾緊工件這一步容易實現；但噴射完成的紅熱車輪工件重量約300㎏，溫度超過1000℃；人工拆卸是在吊車吊住工件后松開卡盤，用撬杠前后撬動脫離卡盤，費事、費力、且危險。

發現上述不足后，在項目進行的過程中，結合主機床頭箱相對于噴室進退的運動關系和相對位置，測量、設計和制造了車輪工件裝卡和拆卸機構，利用床頭箱的動力使工件的裝卡和拆卸比原來更容易。機構由拆卸座和裝卡拆卸鉤兩部門組成（見圖三、圖四）

工件裝卡的水平方向運動關系見圖三，在吊車用立吊鉤吊住工件后，床頭箱向右移動，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動關系見圖四，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，松開卡盤，在水平方向可在拆卸座內旋轉擺動的裝卡拆卸鉤鉤住火車輪的輪緣，床頭箱繼續向左移動，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.結束語

技術就是一層窗戶紙，在這里體現了一種方法，捅破也許覺得再簡單不過，可是面對出現的問題，沒有成熟的經驗可借鑒，尤其熱噴射后的工件，用普通卡盤無法適應噴室內的高溫和金屬粉塵，這在項目調研階段已經否定了，為此制造了專業卡盤完成這種特定環境中的工件裝卡和拆卸。專業卡盤松開后外徑與車輪內孔間隙小、配合面長，噴射后的車輪工件即使使用撬杠兩人一前一后撬動也很費力還用過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難題。

正是利用本文中的方法，用剩余的零件當做拆卸座焊在噴室門孔的兩側，可拆卸的裝卡拆卸鉤插在拆卸座的孔內。利用主機床頭箱相對噴室的運動關系和動力，轉變成工件相對卡盤沿中心軸線的相對運動，看似簡單的結構，在功能上實現了火車輪工件的裝卡。拆卸由人工到半自動；使火車輪工件裝卡、拆卸工藝過程變得方便、快捷和安全，并且在項目中后期得到應用。

參考文獻：

[1]“實用新型專利”專用卡盤.證書號第1706589號

[2]“實用新型專利”工件裝卡密閉機構.證書號第1701562號

[3]“實用新型專利”一種精密噴射法修復火車輪的裝置.證書號第1707746號