轮对压装工艺要点分析

安迪 徐华祥 宋宇晗

摘要：轮对是轨道列车的重要组成部分，也是影响车辆运行安全的关键零部件，主要由一根车轴及两个车轮组成。轮轴采用过盈配合连接，依靠过盈量传递扭矩和轴向力。轮对采用压装工艺压装到车轴处，实现两者的过盈配合。本文对轮对压装工艺进行论述，从压装过程中压装曲线、压装力、过盈量等多方向分析，提出压装过程中的关键工艺要点及注意要点。

关键词：轮对组成，压装工艺，关键项点

1.研究背景

铁路运输是我国重要的客运及货运方式，随着近些年经济的快速发展，轨道行业更是飞速发展。轨道车辆主体由车体，转向架，制动系统，驱动系统，车辆设备等部分组成，其中转向架作为车辆的走行部结构，承担着支持车体载荷，提供驱动、制动功能以及自导向能力。轮对作为转向架的关键部件，直接与轨道接触，为车辆安全运行提供了不可或缺的作用。轮对与车轴压装组成，结合处过盈配合，依靠连接面产生的弹性、塑性变形，使轮对与车轴实现紧密连接。

2.轮对结构

轮对组成由一条车轴与两个车轮配合组装而成。车轴主要包括轴颈、轮座、防尘板座等组成。轴颈承载车辆并传递载荷;轮座与车轮配合，作为结合面，通常采用锥体结构;防尘板座是轴颈与轮座的过渡部分，避免应力集中。车轴采用碳素钢材质，热处理及机械加工处理。为了减轻簧下质量，部分车轴采用空心车轴。车轮由踏面、轮缘、轮辋、轮毂和辐板组成。踏面是车轮与轨道接触的部分，现多采用LMA磨耗型踏面;轮缘是保证车辆在轨道上运行不脱离的部分;轮毂是车轮与车轴配合的部分。车轮车轴组成如图1所示。

3.压装过程

选择合适的车轴车轮进行压装，车轴与车轮结合处打磨去除毛刷，表面涂抹植物油润滑。将车轮车轴放置恒温间8小时，实现温度的恒定。车轮的压装采用冷压法进行，首先将车轴吊运至车轴支架处，调节车轴高度尺寸，使车轴纵向中心线水平。然后吊运车轴套在车轴上，调节车轮状态，使车轴与车轮纵向中心线重合，进行预压装。将预压装完成的车轮车轴吊运至轮轴压装机，使用压装机缓缓将车轮压入，观察压力机上压力值的大小以及压力曲线的变化情况，直至轮对完全压装到位，如图2所示。

4 压装质量确认

轮对压装完成后，同一车轮直径差应≤0.5mm，轮位差≤1mm，两车轮滚动圆相对轴中心线径向跳动≤0.3mm.

4.1 过盈量

过盈量是轮对过盈配合中由于轮座直径大于轮毂孔直径产生的，轮对配合依靠过盈量传递扭力和载荷。过盈量提供足够的配合压力和摩擦力，使轮对与车轴不发生相对运动。过盈量大容易导致接触面应力集中、降低疲劳强度，过盈量太小摩擦力不够容易导致轮对车轴相对转动。过盈量通常选取车轴轮座配合直径的0.08%～0.15%。

4.2 压装速度

由于车轮压装采用冷压的方式进行，若压装速度过快容易划伤配合面、使表面过热变形等，压装速度过慢可能致使配合面出现的弹性变形变成塑性变形，影响配合面质量。选取适当的压装速度会影響轮对车轴的压装质量。

4.3 表面粗糙度

根据TB/T 1718规定，车辆车轴轮座表面粗糙度需要达到Ra≤1.6μm，轮毂孔表面粗糙度Ra≤6.3μm。配合面的粗糙度越良好越可提高车轴的疲劳强度，表面粗糙度越低表面越光整，越不易出现应力集中的情况。

4.4 压装曲线及终点压装力

压装曲线及终点压装力是检验车轮压装情况最权威的检验标准。压力曲线是压装过程压力的实时记录，充分记录了压装全过程的压力变化。压力曲线反映了压装过程中，压装力与接触面长度的变化过程，理想状态下随着接触面长度的增加压力均匀上升，并具有略微上凸的形状，最终压装力反映了最终的压装情况，如图3所示。

5 总结

轮对作为转向架车辆最为重要的零部件之一，压装质量直接影响了车辆的运行安全。本文从轮对车轴组成的结构及功能着手，分析了轮对压装的工艺过程，并提出了压装工艺过程中最为重要的过盈量、压装速度、表面粗糙度和压装曲线及最终压力等关键检验项点。

参考文献：

[1]岳立峰，窦广旭.轮对压装工艺分析[J].机车车辆工艺，2005（3）：7-9.

[2] 刘红生. 提高轮对压装质量的途径[J]. 机车车辆工艺， 2001（2）：16-18.

[3]张元涛，张顺启.关于轮对压装工艺参数优化设计的探讨[J].铁道车辆，2006，44（7）：29-30.

[4]赵锁宗，张富.轮轴压装的过盈量与压入力的研究.铁道学报，1989，11（4）：81-86