輪對壓裝關(guān)鍵因素淺析

曹振山 宋宇晗 李釗

摘 要：輪對是轉(zhuǎn)向架的重要組成部分。通過了解輪對壓裝的基本工藝的基礎(chǔ)上，并進(jìn)一步分析圓柱度，過盈量，壓入速度和潤滑劑等關(guān)鍵因素對輪對壓裝質(zhì)量的影響。通過分析關(guān)鍵因素的影響，有助于提高輪對壓裝質(zhì)量，從而為轉(zhuǎn)向架安全工作提供重要保障。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向架；輪對壓裝；關(guān)鍵因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.023

輪對本身的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但是由于它承擔(dān)的任務(wù)多且重要，因此它的加工制造以及組裝要求都非常高。尤其是輪對的組裝對于轉(zhuǎn)向架的運行表現(xiàn)起到關(guān)鍵性的作用，組裝稍有差錯容易引發(fā)列車停車，甚至脫軌等重大事故。通過對輪對組裝過程的分析，可以更好地保證輪對正常使用，保障列車行駛安全。

1 輪對壓裝工藝簡介

輪對本身結(jié)構(gòu)較為簡單，但是其對壓裝的要求卻十分嚴(yán)格。目前常見壓裝根據(jù)壓裝方式不同可以分為普通壓裝和注油壓裝兩種方式。其中普通壓裝根據(jù)壓裝溫度不同可以分為熱壓裝和冷壓裝。熱壓裝是將車輪內(nèi)孔進(jìn)行加熱使其膨脹后再進(jìn)行壓裝，其主要是針對過盈量較大的情況下使用。熱壓裝工藝設(shè)備一般較為復(fù)雜，一次投入成本較高，壓裝合格率較高，可提高車軸的使用壽命，止推試驗效率低。冷壓裝是直接通過壓裝機將車輪壓到車軸上的方式，其主要是針對過盈量較小的情況下使用。冷壓裝設(shè)備較為簡單，一次性投入成本較低，但壓裝合格率一般，對操作要求較高，操作不當(dāng)容易“戧軸”，對車軸壽命有一定影響，止推試驗效率高。而注油壓裝是在車輪上開注油孔，在壓裝過程中通過注入高壓油，在車輪和車軸接觸面之間形成一層油膜進(jìn)行壓裝，其主要是針對車軸表面要求較高時使用。注油壓裝設(shè)備較為復(fù)雜，操作難度較大，加工難度大，但壓裝過程允許停頓且不限時間，可以在一定范圍內(nèi)自由調(diào)整車輪位置。

這三種壓裝工藝目前都在使用，都有各個的優(yōu)缺點。這三種壓裝工藝的選擇主要根據(jù)車輪和輪軸的結(jié)構(gòu)以及壓裝的具體要求來決定的。目前使用最為廣泛使用的還是冷壓裝工藝。常規(guī)的輪對冷壓裝工藝流程如圖1所示。

2 輪對壓裝影響因素

在輪對冷壓裝過程中，影響壓裝效果主要包括過盈量，圓柱度，壓入速度和潤滑劑等因素。在冷壓裝工藝中，判斷輪對組裝是否合格的標(biāo)準(zhǔn)主要是通過查看壓裝壓力曲線是否符合規(guī)范。通過分析這些因素對壓裝壓力曲線的影響，對于壓裝工作有一定的指導(dǎo)意義。

2.1 過盈量對壓裝效果的影響

由于車輪和車軸在轉(zhuǎn)動過程中是不能有相對運動的，因此車輪和車軸配合應(yīng)采用過盈配合。對于冷壓工藝，過盈量對于壓裝效果起到至關(guān)重要的作用。過盈量不足則會造成壓裝過程中無壓力反應(yīng)，車輪和車軸之間容易產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。而過盈量過大則會在壓裝過程容易擦傷車軸，對車軸的壽命有影響。

在國標(biāo)中，規(guī)定的過盈量取值為輪座直徑的0.8‰～1.5‰。壓裝壓力一般是隨著過盈量的增加而增加。在實際操作中，存在著過盈量達(dá)到了規(guī)定值的下限，但是壓裝壓力值顯得偏小。其主要是由于在實際測量過程是存在誤差的，造成了過盈量誤判。在過盈量到了規(guī)定值的上限值，最后較容易出現(xiàn)實際壓力超出了規(guī)定壓力值。因此對于過盈量在邊界值的情況，測量要多次取平均降低誤差，同時在壓裝操作過程中要更為注意。此外在組裝之前，可盡量將車輪和車軸的過盈量規(guī)定中間值附近靠攏，可降低壓裝過程中的要求。

2.2 壓入速度對壓裝效果的影響

在壓裝過程，對于壓入速度控制有較高的要求。由于車輪和車軸的壓裝是屬于過盈壓裝，壓裝過程中兩者需要一定的時間去適應(yīng)彼此之間的壓力。如果壓入速度過快，兩者對于壓力不能夠及時適應(yīng)，容易造成沖擊從而在局部造成擦傷。如果壓入速度過于緩慢，雖然兩者可以較好適應(yīng)施加的壓力，但是容易造成兩者長久性變形，不能夠較好地貼合。

2.3 圓柱度對壓裝效果的影響

圓柱度指的是任一垂直截面最大尺寸與最小尺寸差。圓柱度的大小關(guān)系著車輪和車軸貼合面接觸效果以及受力是否均勻。圓柱度越大，容易在壓裝過程中產(chǎn)生局部軸向殘余應(yīng)力，最終導(dǎo)致壓裝壓力增大。由于殘余應(yīng)力的存在，在使用過程會加速車軸的疲勞進(jìn)而降低使用壽命。雖然圓柱度是不可避免的，但是在壓裝過程可以利用其特性來解決末端壓力壓力降低和壓力曲線末端平直的問題。

2.4 潤滑劑對壓裝效果的影響

潤滑劑的使用時改善車輪與車軸之間貼合面處的摩擦因數(shù)，可以有效防止車軸擦傷。潤滑劑的使用一方面與潤滑劑的種類有關(guān)，另一方面還與使用量有關(guān)。潤滑劑要能夠保證良好的潤滑性能，可以形成較為穩(wěn)定的油膜，具備較高的熔點和較好的承載抗磨性能。目前廣泛使用的二硫化鉬潤滑劑能夠較好地滿足這些要求。需要注意的是壓裝過程中潤滑劑量的控制。潤滑劑不足，易導(dǎo)致潤滑不充分，壓裝力較大時易造成擦傷。潤滑劑過多，又容易造成壓裝快完成時，積油過多導(dǎo)致壓力下降過多而造成不合格。因此在壓裝過程中要注意壓力曲線的變化，如果壓力陡升則可以通過增加潤滑劑進(jìn)行解決。

3 結(jié)束語

通過分析可以得知，輪對壓裝過程是一個十分復(fù)雜的過程，可以了解到每個因素對壓裝的影響。因此在實際組裝過程中，可以綜合考慮上述的影響因素，從而制定出相應(yīng)的解決措施。同時在實際操作中要細(xì)心仔細(xì)，及時發(fā)現(xiàn)異常并找到解決措施，從而提高組裝合格率。

參考文獻(xiàn)：

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