地铁车辆轮轴拉伤问题原因分析及改善

季建云, 高健

中车大连机车车辆有限公司    辽宁大连   116022

摘 要  本文主要针对地铁车辆轮轴压装过程中出现的轮轴拉伤问题，结合轮轴拉伤状态，通过对轮轴材质、结构、轮轴压装过程使用的工装、设备、压装曲线等方面进行分析，找出影响轮轴压装质量的因素，制定针对性的改善措施，从而避免轮轴拉伤，减少内部成本损失。

关键字  地铁  轮轴压装  拉伤   

一、前言

轮对是地铁车辆的重要部分，其质量的好坏直接影响到地铁的行车安全，轮轴压装作为地铁车辆制造的重要工序，应当引起我们的高度重视，目前在地铁车辆轮轴压装过程中，经常出现轮轴拉伤现象，直接导致轮轴的报废，影响了生产进度，并造成大量的成本损失。如何降低轮轴压装报废率，提高压装质量，确保行车安全成为了重中之重。

二、问题聚焦

经过对现场存在拉伤现象的轮轴状态进行确认，对轮轴材质、结构、轮轴压装过程使用的工装、设备、压装曲线等方面进行分析，找出了影响轮轴压装质量的主导因素：

2.1 设备、工装问题

2.1.1轮轴压装机

轮轴压装机较为陈旧，且压装机长期进行压装及拆解作业，导致设备磨损较大，定位精度较低，难以保证车轴轴线与车轮轮毂内侧端面垂直度，易造成压装过程轮轴受力不均。

2.1.2压装导向套

现场使用压装导向套内孔与车轴轴径间隙量过大，难以保证压装过程中车轮内孔与车轴轮座的同轴度。

2.2轮轴结构问题

2.2.1车轮注油槽

分析之前拉伤的车轴、车轮的拉伤位置及压装曲线，认为部分产品在压装过程中，在车轮的注油槽进入压装的交接部位产生部分曲线异常见，经对注油槽进行分析，认为在现尺寸条件下，R6圆弧与R25圆弧切点处非圆滑过渡，切点距离毂孔0.23mm的距离，由于本身过盈量就接近0.3mm，注油孔的加工也有偏差，加上装配时车轮、车轴也会有稍稍的偏差，在油压未建立前车轮油槽切点处已与车轴轮座圆柱面接触，有可能影响压装的成功率。

2.2.2车轮圆弧倒角

车轮内侧面轮毂端面至毂孔原有圆弧倒角为R2，在工件上R2圆弧过小，根本无法起到导向作用。

2.3车轴加工问题

车轴轮座的导向圆弧为6°X5的倒角，倒角需在精车工序进行加工，根据图纸要求倒角需要滚压，如果先进行磨削工序，之后进行滚压，可能会造成滚压之后轮座与滚压的交界出产生高点，易造成压装不良。

2.4压装环境问题

压装前导向套、轮轴表面及车轮注油孔可能存在杂质，在注油压装过程中进入压装部，进而影响压装质量。在轮轴表面涂抹的植物油及高压油泵使用的抗磨液压油可能存在污染或超期的情况，影响压装质量。

2.5轮轴材质问题

使用硬度测量仪对现场的轮轴进行检测，发现车轴的硬度普遍比车轮硬度低，材质偏软可能也是压装过程易拉伤的原因。

三、改善建议

3.1设备、工装改善

3.1.1设备改善

重新校正压力机压装假轴的水平度和垂直度。修整假轴两端面，并调整假轴相对于压装机液压缸垂直高度，使假轴的轴线中心与压装车轴轴线中心及压装机液压缸中心保持到同一水平线上；对压装机虎口马蹄铁端面进行修整，保证“U”形垫铁端面与压装机液压缸中心垂直；对压装机重新进行调整，消除压装立柱与横梁间的间隙；降低压装车轮的水平进给速度，建议调至2～2.5mm/s左右。

3.1.2工装改善

重新制作车轮压装导向套，减小导向套与轴颈之间的间隙量。由之前的0.5～0.6mm减小到0.3mm，确保压装过程中车轮内孔与车轴轮座的同轴度。

3.2轮轴结构改善

3.2.1车轮注油槽改善

为避免车轮注油槽对压装的影响，结合以往车型的经验，建议将车轮注油槽改成如下形式（见图1），注油槽改成此种形式，可以最小量的更改原有图纸尺寸，且还能规避上述可能影响压装的不良因素。

图1

3.2.2车轮圆弧倒角改善

为了在压装中，让轮轴有一个更好地导向，致使轮轴压装过程中能够更为顺畅且轮毂孔与车轴轮座平行，建议将车轮内侧面轮毂端面至毂孔圆弧倒角由R2改成R5～R6，车轮轮毂外侧端面至毂孔倒角改为C3。

3. 3车轴加工改善

为了避免滚压过程出现高点，保证轮座面的平整性，要求滚压圆弧工作在精磨工序前完成，所有磨床工序完成时，增加车轴轴颈、轮座的跳动检测及轮座引入段部分圆滑过渡检测要求，提高在压装时的定位及导向精度。

3.4压装环境改善

压装前，车轮压装导向套、轮轴表面需清理干净，车轮注油孔无杂物，车轮入口及油沟处圆滑过渡；车轮压装导向套、轮轴压装配合表面均匀涂抹纯净植物油，注意刷子毛不得遗留在压装配合表面；油品使用前确定有效期和具体牌号是否相符，注意高压油泵油箱加装新油使用前需空载运转，以便消除油品中空气。

3.5轮轴材质问题建议

轮轴压装前对车轮及车轴进行硬度检测，按硬度进行选配，建议车轴选择硬度偏高的，车轮选择硬度偏低的进行压装试验。

四、总结

通过对影响地铁轮轴压装的因素的分析，针对性的进行改善及优化，从而降低压装过程出现轮轴拉伤概率，提高压装质量，保证地铁车辆行车安全。

参 考 文 献

1、《地铁车辆轮对压装工艺》

2、TB/T 1010-2005,铁道车辆用轮对型式与基本尺寸

3、TB/T 1718-2003,车辆轮对组装技术条件