轮对压装曲线不合格的原因及对策.docx

轮对压装曲线不合 轮对压装曲线不合格的原因及对策 周兰英 (广州铁道车辆厂 技质处 广州 510800) 1 概述 轮对是铁道车辆走行部的关键部件 ,车轴与车轮采用过盈配合及冷压 装方法组装成轮对 。车辆运行中 ,轮对受到动 、静载荷作用的同时还承受制 动载荷的作用 ,因此 ,轮对压装质量的好坏将直接影响行车安全 。 广州铁道车辆厂 1999 年 7 月至 2000 年 4 月共压装轮对 170 对 ,不合 格 17 对 ,由于欠吨 、超吨造成压装曲线不合格占返修总量的 88 % ,是制约 轮对组装合格率提高的关键问题 。下面就轮对压装中出现的压装曲线不合 格问题作一分析 、探讨 。 2 影响轮对一次压装合格率的因素 影响轮对压装质量的因素主要有过盈量的选取 、配合表面的几何形状 误差及表面粗糙度测量误差等 ,轮轴压装合格与否是用压装曲线来判别的 , 所以压装曲线记录仪的灵敏度也直接影响着轮对一次压装合格率 。 为了保证所需的联接强度 ,同时又要防止轮对联接部分的应力过高 ,必须正 确选择 过 盈 量 。TB/ T1718 - 91 规 定 过 盈 量 的 选 取 范 围 为 轮 孔 直 径 的 018 ‰～115 ‰, 即 0116 ～ 0129 mm 。经 过 试 验 , 总 结 出 过 盈 量 以 0117 ～ 0121 mm 为宜 。由于过盈量的变化 ,将使装配表面单位面积的接触压力和 终止压装力发生变化 。经计算配合表面单位面积上接触压力变化范围为 5192～7132 M Pa 。轮 、轴压装时 , 其 压 装 力 必 须 大 于 联 接 表 面 的 摩 擦 力 。 理论终止压装力经计算其变化范围为 83123 ～ 103 t ,符合 TB/ T1718 - 91 规定的理想终止压装力 (69～107 t ) 的技术要求 ,但在实践中只满足过盈量 的选取值 ,并不能取得理想的压力曲线和终止压装力 ,它还受到配合表面几 何形状误差等因素的制约 ,轮对压装曲线如图 1 所示 。 211 轮对压装过盈量的选取 212 轮座 、轮毂孔锥度的变化对压力曲线及终止压装力的影响 由于轮座的比例极限大于轮孔的比例极限 ,所以轮孔先发生弹性变形 , 在轮对压装过程中 ,由于轮座 、轮孔锥度不一致 ,轮轴配合表面各部位的尺 — 2 — 专题论述铁道机车车辆工人 第 1 期 2001 年 专题论述 铁道机车车辆工人 第 1 期 2001 年 1 月 寸 (沿直径方向) 都不相等 ,因而沿长度 方向每一横截面的过盈量也不相等 。当 轮座部与轮毂孔有联接长度上的锥度相 差过大时 ,势必相对增加了配合表面引 入段 (曲线点) 处的过盈量 ,使单位面积 上的接触压力增大 ,形成起点陡升 ( T ≥ 10 t ) ,随着配合面和过盈配合状态下的 相对滑动 ,使过早接触表面的接触压力 增大 ,其弹性变形增加 ,且其相互牵制并 自相平衡的内力增大 , 造成轮孔末端有 图 1 轮对压装 F - L 曲线 曲线 ①为超吨 , 即最终压力超过了极限吨 位 107 t ;曲线 ②为 合 格 压 力 曲 线 ; 曲 线 ③ 为欠吨 ,即最终压力低于极限吨位 69 t 。 效过盈量减少 ,终止压力下降 ( T 69 t ) ,见图 1 中曲线 ③。轮孔锥度与轮 座的锥度相差越小 ,轮孔内部各部分变形差越小 ,抗变形力就越小 ,轮孔末 端处有效过盈量就会增加 ,使终止压装力超限 ( T 107 t ) ,见图 1 中曲线 ①。 由于轮孔锥度比轮座锥度小 ,其压装力可平缓上升 ,根据轮孔 、轮座锥 度小于 1∶1780 的要求和几年来的压装经验的积累 ,归纳出轮座锥度为 1 ∶ 3560～1∶2225 、轮孔锥度为 1∶11867～1∶7120 时 ,能够取得理想的压力曲线 和终止压力 。 213 测量误差对轮对压装合格率的影响 轮对压装采用分组选配的冷压组装方法 ,按照工艺文件规定 ,将轮座精 加工至 ? 194 + 1 mm ,用外径千分尺测量其尺寸 ,并根据此数值及过盈量的 - 2 要求选配车轮 ,将其加工至符合要求 ( 其内径尺寸用内径百分表测量) 。由 于外径千分尺和百分表本身的不确定 度 ( 外 径 千 分 尺 01007 mm , 百 分 表 01018 mm) 再加上选配时测量部位和测量温度及湿度的影响 ,对过盈量的 选取值形成累积误差 ,不能反映轮轴尺寸的真实值 ,直接影响过盈量选取的 准确性 ,导致轮对一次压装合格率下降 。 214 直线度 、椭圆度及表面粗糙度对压力曲线的影响 由于直线度 、椭圆度及表面粗糙度这些偏差的存在 ,沿联接长度每一横 截面的每一方向的过盈量都不相等 。由于母线不平直度的影响