改進(jìn)魚雷型混鐵車車輪旋修工藝

摘 要：介紹了魚雷型混鐵車車輪踏面磨損的原因，提出了輪對(duì)旋修工藝對(duì)車輛行車安全的重要性，說明了車輪旋修工藝的現(xiàn)狀。結(jié)合實(shí)際情況分析，在車輪車床卡爪結(jié)構(gòu)和設(shè)備功能方面存在問題，并提出了改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：魚雷型混鐵車;輪緣踏面;磨損;旋修

車輪不僅承受輪軌間的垂向、橫向動(dòng)作用力和摩擦力，而且還承受踏面制動(dòng)時(shí)的熱負(fù)荷，具有載重、導(dǎo)向、傳遞制動(dòng)力和牽引力的功能。在運(yùn)行中，車輛車輪與鋼軌接觸部分承受很大的壓力和沖擊力，其接觸表面產(chǎn)生彈性變形和很大的接觸應(yīng)力，左右兩輪以不同直徑在鋼軌上滾動(dòng)，使車輪磨耗，彎道時(shí)磨耗更大。車輪輪緣踏面磨損后要通過旋修作業(yè)切削加工。輪對(duì)旋修工藝對(duì)魚雷型混鐵車行車安全具有直接影響，因此研究其改進(jìn)辦法十分必要。

1 現(xiàn)狀分析

未退軸的輪對(duì)踏面磨耗、擦傷、輪緣磨耗過限及堆焊后，需采用車床對(duì)車輪踏面旋修。C8011B車輪車床是切削加工滾動(dòng)圓最大直徑為1100mm車輪輪緣踏面的專用車床。該車床裝有兩個(gè)仿形刀架，同時(shí)或單獨(dú)完成輪緣踏面的模板式電觸點(diǎn)仿形切削加工。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，車床在加工機(jī)總魚雷型混鐵車輪對(duì)時(shí)，無(wú)法帶軸箱加工，需先用壓力機(jī)退下軸箱軸承，然后再加工，導(dǎo)致車輪旋修效率不高。

2 主要原因分析

2.1 原卡爪存在缺陷

由于C8011B車輪車床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所限，在旋修魚雷型混鐵車輪對(duì)時(shí)，如果帶軸箱加工，軸箱外型尺寸大，車床卡爪油缸需外移才能放下，但外移后卡爪的位置超過其極限位置，頂在了輪輞外側(cè)，卡爪無(wú)法裝夾。

2.2 加工輪型單一

此設(shè)備采用模板式電觸點(diǎn)仿形切削加工輪緣踏面，只有一種模板用于加工LM磨耗型踏面車輪，導(dǎo)致設(shè)備加工輪型單一，不易修改和增加輪型。加工后的車輪精度受模板制造加工誤差、仿形裝置電觸點(diǎn)調(diào)整誤差的影響較大，并且缺少魚雷型混鐵車車輪專用模板，導(dǎo)致加工后輪對(duì)在運(yùn)行中磨損較大。

3 改進(jìn)方法

3.1 優(yōu)化卡爪結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)、制作帶軸箱加工輪對(duì)的車輪車床卡爪。原卡爪裝夾對(duì)應(yīng)面長(zhǎng)20mm，如裝夾魚雷型混鐵車輪對(duì)，長(zhǎng)度需增至45mm。另外，增加長(zhǎng)度后有20mm長(zhǎng)度懸于套筒端部外，在卡爪固定好輪對(duì)后，由于裝夾對(duì)應(yīng)面截面尺寸為65mm×15mm，截面寬度偏小，在裝夾壓力的作用下，卡爪容易彎曲變形，為了防止變形，需加長(zhǎng)截面寬度至25mm。為了使卡爪面與套筒外壁貼合，將貼合面設(shè)計(jì)為115°斜面，這樣套筒承受大部分壓應(yīng)力，裝夾牢固，加工穩(wěn)定。當(dāng)加工輪緣較薄的輪對(duì)時(shí)，卡爪端面會(huì)阻礙車刀加工，在端面設(shè)計(jì)5mm×5mm進(jìn)刀槽，車刀可伸入加工，加大了輪對(duì)旋修工藝范圍。

制作、使用新卡爪裝夾魚雷型混鐵車帶軸箱輪對(duì)，效果良好，安裝牢固，試旋修加工過程安全平穩(wěn)。

3.2 使用新型輪緣踏面模板

原模板是根據(jù)LM磨耗型輪緣踏面設(shè)計(jì)制作的，用它加工魚雷型混鐵車輪對(duì)輪緣容易磨損，LM型模板不適合加工魚雷型混鐵車輪對(duì)輪緣踏面。經(jīng)過研究后，決定根據(jù)機(jī)車JM3型輪緣踏面設(shè)計(jì)新型模板，專用于加工魚雷型混鐵車車輪。

將AB圓弧半徑11mm增大至14mm，與鋼軌軌頭圓弧13mm更匹配，有效減少踏面磨損。BC部分原采用半徑500mm圓弧與相鄰線的半徑220mm圓弧連接，現(xiàn)設(shè)計(jì)為半徑450mm圓弧連接半徑250mm圓弧，使輪軌之間成單點(diǎn)接觸，又減少了踏面旋削量，使車輪通過道岔時(shí)安全的從翼軌過渡到岔口。其中，半徑14mm圓弧尺寸必須保證，所以加工后的輪緣厚度小于34mm。

使用新型模板加工260t魚雷型混鐵車輪對(duì)，經(jīng)半年運(yùn)用后，對(duì)其輪緣厚度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，經(jīng)數(shù)據(jù)分析，輪緣磨損量平均減少1.182mm，減緩了車輪踏面磨損程度。

3.3 提高車輪踏面旋修質(zhì)量

規(guī)范作業(yè)流程，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。根據(jù)冶金車輛檢修規(guī)程車輪檢修技術(shù)要求，車輪旋修后用模板檢查，輪緣內(nèi)外側(cè)和踏面部分與樣板的間隙應(yīng)各不超過0.5㎜，輪緣頂點(diǎn)與模板的間隙不超過1㎜;如因輪緣旋至原型而輪轂、輪輞厚度不足，其輪緣厚允許按限度旋削。未經(jīng)堆焊的輪緣，旋修后距頂點(diǎn)15㎜內(nèi)允許留有寬不超過5㎜的殘溝。旋修后車輪踏面表面粗糙度須達(dá)到25μm。

4 結(jié)論

在包鋼現(xiàn)有鐵道車輛車輪踏面旋修的基礎(chǔ)上，研究魚雷型混鐵車車輪旋修工藝的改進(jìn)方法。從車輪車床結(jié)構(gòu)及其加工功能方面，分析了車輪旋修作業(yè)中存在的主要問題，并通過優(yōu)化設(shè)備卡爪，使用新型輪緣踏面模板，提高車輪旋修質(zhì)量的方法改進(jìn)車輪旋修工藝，有效的提高了旋修作業(yè)效率，減緩了車輪踏面磨損。

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作者簡(jiǎn)介：孫曉麗（1986-），女，漢族，內(nèi)蒙古包頭人，本科，工程師，研究方向：鐵道車輛。