關于降低貨車輪對戧傷率工藝方法的探討

鄭天路 付曉光

摘 要：鐵路貨車輪對是車輛行走部的重要部件，承載車輛與線路相互作用的全部載荷及沖擊。輪軸組裝采取冷壓裝過盈配合方式，在輪軸組裝過程中經常會出現輪軸戧傷的故障，輪軸戧傷即車軸與車輪組裝作業過程中，因摩擦力過大造成輪座以及輪轂孔表面產生不規則的形變。輪軸戧傷傷痕深度較深，往往不可通過磨修等手段重新加工使用，多數車軸和車輪都需報廢處理，影響生產效率的同時造成了極大的資源浪費。

1、貨車輪對戧傷原因

1.1 輪對預壓裝不到位

輪對組裝前須進行預壓裝作業，預壓裝作業即為在輪對組裝前將車輪車輪對中找正并將引導部分預壓裝，預壓裝作業質量高低直接影響到輪對組裝是否合格。若是預壓裝設備存在車輪定位偏斜、頂鎬頂起車軸后位置不正及預壓裝力過大等問題，均會導致預壓裝過程中車軸車輪相互碰撞產生小的金屬毛刺，而產生的毛刺將會在后續的輪對組裝過程中逐漸增大造成戧傷。

1.2 加工質量不高

輪軸組裝前配合面均需進行機加工處理，通過車削、磨削及滾壓加工的方式使工件的形狀、尺寸及光潔度達到加工圖樣要求。若在加工過程中產生積屑瘤、輪轂孔過渡圓弧凸起產生凸臺等不符合加工圖樣要求的缺陷，在組裝過程中缺陷部分將會嵌入到配合面內。隨著組裝的深入缺陷將逐漸拉長并裹挾堆積配合面的金屬，造成缺陷部位的長條狀戧傷。

1.3 設備運行狀態不佳

經長期使用的輪對壓裝機，其實際工作性能將會逐步下降，這會對設備作業精度造成影響。如果壓裝頭磨損變形較為嚴重，將會導致輪對壓裝過程中車軸中心線與車輪中心線不垂直這一問題，即輪對組裝過程中車軸被斜向壓入車輪中，這將造成車軸輪座或輪轂孔壁出現梯形范圍內的大面積戧傷，而對側因不受力而缺少金屬擠壓痕跡。

1.4工藝落實不到位

輪對組裝必須嚴格執行輪軸組裝及檢修工藝標準，工藝標準落實不到位，如在輪對組裝前未清除輪轂孔內或輪座上的機加工殘留鐵屑，在組裝過程中這部分鐵屑將會勾嵌到金屬內形成戧傷;如在輪對組裝前未按照工藝要求核對車軸車輪信息是否符合選配要求，或者存在左右側車輪順序顛倒等問題，可能會導致車軸車輪的過盈量超過規定限度，并造成配合面出現多條長度大小接近的戧傷。

1.5加工尺寸不符合工藝要求

車軸輪座與車輪輪轂孔為過盈配合。如果未進行輪軸同溫8小時即開始選配作業，容易導致車軸車輪選配測量的尺寸均偏大于同溫后的尺寸，造成實際過盈量大于配合過盈量。這時進行輪軸組裝將會導致配合面的摩擦力增大，造成配合面出現形變并逐漸增大造成圓周范圍內整圈多條的戧傷。如果車軸車輪加工圓柱度較大，同樣會導致戧傷的發生。

2、降低輪軸戧傷率應采取的措施與建議

2.1 提高預壓裝作業標準

輪對預壓裝作業質量高低直接決定了輪對組裝是否合格。一方面將待組裝車輪運轉至輪對組裝機預壓處后，要確認車輪固定裝置卡緊車輪，并且輪轂孔中心線與車軸中心線一致后再開始輪對預壓裝作業。為職工配發水平儀等量具，作業過程中測量車軸是否水平，一旦發現預壓裝后輪對不能保持水平，立刻停機調試設備狀態，并通過天車作業重新調整輪轂孔和車軸的同心度一致。另一方面要針對現場實際情況做好輪對預壓裝力調整，預壓裝力過小易導致車輪預壓裝不緊密脫落，脫落后需使用天車吊裝二次壓裝，而二次壓裝過程中又容易產生新的損傷，因此根據設備壓力及保養狀況調整確定合適的預壓裝力十分必要的。

2.2做好加工質量卡控

做好加工質量卡控應從兩方面入手：首先檢查輪座表面有無劃傷、磕碰傷，引錐部分無凸棱，檢查車輪輪轂孔內徑面是否平整、無溝臺，圓弧倒角加工規范與平面過渡部位無臺階，以上缺陷均會直接導致戧傷的發生，發現缺陷時要及時返修處理;其次比照粗糙度比較樣塊或使用表面粗糙度檢測儀做好配合面粗糙度檢查，其中車軸輪座粗糙度需達到Ra1.6μm，車輪輪轂孔粗糙度達到Ra6.3μm。若磨床砂輪修整不及時或車床車刀更換不及時，均會導致粗糙度不符合加工要求。若加工面的粗糙度過大會呈現為搓衣板狀的多條突起，突起部分會在組裝過程中逐漸堆積形成戧傷。這時需對設備進行調整后返修重新加工，并重新做好加工面粗糙度測量。

2.3 加強設備維護與保養

缺乏維護保養的設備在故障率提高的同時會出現質量隱患維持，設備好的運行狀態是十分必要的。每日開工前要規范做好設備日常性能校驗，校準設備主壓頭顯示壓力及位移是否與實際主壓頭壓力及位移一致，確保設備壓力表傳感器及位移編碼器作用狀態良好。做好壓裝頭及測尺的外觀狀態檢查，發現因長期使用而出現偏磨或變形，影響車軸車輪壓裝角度時及時維修或更換。在實際作業過程中要做好目視檢查，檢查輪對壓裝機壓裝頭中心線是否與車軸中心線同心，同時車輪是否與壓裝頭中心線垂直，發現明顯偏斜時要及時停機并調整設備狀態。

2.4 規范落實工藝標準

輪對壓裝前，應做好輪軸組裝清潔度卡控，防止因配合面內夾雜異物導致輪軸戧傷情況的發生。清潔度卡控上一是涂油桶應干凈帶蓋，定期徹底清潔;二是在涂油過程中做好配合面檢查，發現存在機加工殘留的鐵屑等異物時要及時清除;三是復核自動涂油裝置的涂油質量，發現涂有不均或漏涂時及時補涂，并定期清理涂油海綿上的油污異物。在作業過程中還應加強信息核對。層層卡控核對車輪與車軸的選配數據，確定所選車輪和車軸是對應的，并且左右位置未發生倒轉。

2.5 做好加工尺寸卡控

在車軸車輪同溫8小時后還應加入尺寸復測環節，通過復測確保尺寸測量準確符合選配要求。同時要做好圓柱度測量，適當增大圓柱度能夠顯著避免壓裝曲線平直降噸的情況，但是會導致戧傷的同時導致車軸車輪配合面接觸不均勻，容易造成輪座疲勞裂紋。經過幾年的實踐驗證，目前車間加工的輪轂孔圓柱度為0.010-0.020mm，車軸輪座圓柱度為0.030-0.040mm。

總之，降低貨車輪對戧傷率是鐵路貨車輪對廠修單位在生產中必須要面對的課題，也是貨車運行安全的重要保證。輪對戧傷率受到很多因素的制約，包括輪對預壓裝情況、機加工質量、設備狀態、工藝表里落實情況及選配過盈量等，只有將各個因素均調整到最佳狀態，才能得到較低的輪對戧傷率。輪對戧傷率必須從多方面入手，結合實際情況入手，才能達到預期的目標。

參考文獻：

[1]周恩東.探討提升貨車輪對壓裝合格率的策略[J].科技資訊，2020（12）： 54-55