旋修轮径差提高轮箍使用寿命的探索
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改善轮缘磨耗延长轮对寿命现场经验文章编号:1007.6034(2004)05,0043-02改善轮缘磨耗延长轮对寿命陈建平,臧建岗(山西灵丘机务段,山西灵丘033401) 摘要:对轮缘磨耗原因进行了分析,提出了延长轮对使用寿命的几项措施,并提出了几点建议.关键词:轮对;轮缘磨耗;涂油装置中图分类号:U260.331.1文献标识码:B 1问题的提出DF型机车轮缘磨耗较快是各段普遍存在的一个问题,特别是在曲线多且半径小的山区线路上表现得更为突出.如果线路更换钢轨,轮缘磨耗则更为严重.轮缘磨耗早期到限严重缩短了轮对的使用寿命.灵丘机务段地处京原线中部,配属机型为DF 型内燃机车50台,主要担当灵丘一原平的货物列车牵引任务.灵丘一原平铁路全长186km,其中曲线 79处,总长度42km,占线路总长度的22.6%,R600,最大坡道12‰,由于曲线较多,所以 m以下的6处轮缘磨耗较为严重,严重影响了灵丘机务段的正常运输生产秩序.表l列出了最近几年来因轮缘到限而换箍或整台车镟削的情况.表11999—2002年轮缘磨耗到限修理情况由表l可以看出,我段2001年因轮缘到限的换箍及整台车镟削轮数较前2年大大降低,其主要原l大j是从2000年第3季度,开始在部分机车上采用JM 一1型踏面,到2002年4月底共有26台车采用了 JM一1型踏面,对减缓轮缘磨耗起到了积极的作用. 随着磨耗型踏面的广泛使用.轮缘磨耗问题已得到较大的改善,但是,随着机车牵引重量的不断增收稿日期:2004—06—20作者简介:陈建平(1969一),男,山西代县人,高级工程师,1990年毕业于长沙铁道学院热能动力与装置专,业,_[学学士,现从事技术管理工作加,机车的牵引力越来越大,轮轨磨耗的问题又显现出来.因此分析轮轨磨耗的原因,研究减缓轮轨磨耗的方法以延长轮对的使用寿命显得尤为重要. 2轮缘磨耗原因分析造成轮缘磨耗的原因较为复杂,与轮轨的材质转向架的结构(如定位方式,定位刚度, 及机械性能,轴距等),线路状态(如曲线半径,坡度等),轴重,运行速度,润滑方式等因素有关.下面就几个重要因素进行分析.1.1转向架和轮对技术状态DF型机车轮缘的磨耗规律一般为2,5轴最甚,1,6轴次之,3,4轴最轻;非齿侧较齿侧磨耗更为严重.DF型机车在设计时,为了减小机车在通过小曲线半径时导向轮的轮缘力,给2,5轴以较大的横动量,让其参与导向.此种设计主要是为了满足机车通过半径为R145I1"1曲线时需要.但实际运用中,线路中曲线半径大多在R500m以上,这就使得机车无论上行还是下行,2,5轴轮对都要参与导向,因此2,5轴的轮缘磨耗近似等于1,6轴的2倍,使得2,5轴的轮缘先于其它轴轮缘到限.至于非齿侧较齿侧轮缘磨耗严重的原因主要是因为车轴在垂向载荷及电机电枢轴在齿轮圆周力的作用下发生弯曲变形,由于抱轴承间隙的存在,在牵引啮合力的作用下,电机产生偏斜,导致牵引齿轮轮齿上的载荷不均,产生了指向非齿端的横向力.车轮在钢轨上滚动前进时,在此横向力的作用下,轮对发生横向位移,使非齿侧的轮缘与钢轨贴靠,从而导致轮缘偏磨.另外,在运用中还发现各轴都有轮缘偏磨的现象发生,这主要与轴距差,转向架对角线长度差,轴 4现场经验机车车辆工艺第5期2004年10月轮径差等因素有关. 颈两侧载荷差,(1)当轴箱拉杆橡胶套失效造成两轴的左右轴距不等时,轴距较短一侧的两个轮子轮缘贴靠钢轨; (2)当转向架对角线长度不等时,对角线较短的两个角上的轮子的轮缘贴靠钢轨;(3)当两侧轴箱弹簧的刚度不一致造成两端轴颈载荷不均时,见图I,由于踏面斜率的存在,使两个轮子上的轴向力不相等,载荷较大的一侧的轴向力大,在此力的作用下,轮对向另一侧移动,产生偏磨;(4)当两端轮径差较大时,由于踏面斜率较小, 轮对就向轮径较小的一端移动较大的距离,使轮缘与钢轨贴靠,从而造成轮缘偏磨.1轮对两侧车轮载荷不等(PI>P2)造成轮缘贴靠钢轨1.2轮轨材质及机械性能根据有关文献记载,当轮/轨的硬度比为1,2 时,轮箍的耐磨性能最好,这时的磨损和滑动也最小.京原线近年来已全部更换为60kg/m的全长轨面淬火钢轨,其硬度值达340HB左右.现在使用的机车轮箍有2种,一种为马鞍山钢铁公司生产的第 ?种牌号轮箍,其硬度值不小于241HB;另一种是从乌克兰进口的轮箍,其硬度值不小于269HB,高于国产轮箍,且韧性较好.从以上数字可以看出,钢轨的硬度远高于轮箍的硬度,特别是轮箍在经过镟削后, 硬度更低,二者的硬度比远远偏离理想状态,这也是造成轮缘磨耗较快的一个主要原因.1.3轮轨润滑根据铁道科学研究院有关资料表明,机车使用轮缘涂油装置后,可使机车轮缘与钢轨之间的摩擦力减少为原来的25%,脱轨系数降低为原来的13% 左右,这就意味着轮缘磨耗将减少为原来的1/4,极大地提高了机车的安全性.灵丘机务段1997年曾在1台机车上加装了轮缘涂油装置,经过1个架修期的运用,证明减磨效果较为明显,可基本保证1个架修期内不用镟轮.但在实施中存在喷油时问及喷油量的控制,涂油装置在运用中的管理等方方面面的问题,使得轮缘涂油装置不易推广.2改善措施通过上述分析,可以发现造成轮缘磨耗较快的原因是多方面的,为此采取以下几方面的措施来解决轮缘磨耗较快的问题.(1)保证转向架的结构参数.在机车检修过程中,要严格按照工艺要求进行,特别要保证同轴左右轴箱弹簧的工作高度一致,轴箱拉杆状态良好,轮径差按要求控制在规定的范围内.总之,要通过检修和调整,使得转向架各项参数达到最佳匹配状态,最大限度地减少轮缘磨耗.(2)改进轮轨材质的机械性能.改进轮轨材质机械性能的主要目的是为了使轮箍与钢轨的硬度比最大限度接近理想状态,这涉及到机务与工务两个部门,较难实现.从机务部门采取的措施主要是尽力避免不必要的镟轮,充分利用轮箍表面硬度较高的特点.(3)采用轮缘涂油装置.轮缘涂油装置能有效降低轮缘磨耗和机车能耗,这已是被实践所证明了的.但在实施中存在喷油时间及喷油量的控制,涂油装置在运用中的管理等方方面面的问题,使得轮缘涂油装置不易推广.科研部门要积极开发自动控制的涂油装置;而使用部门更要加强涂油装置在检修与运用各个环节的管理工作,保证其发挥应有的作用.3建议(1)随着机车运行监控记录装置在全路范围内的推广使用,建议有关部门研制开发由监控装置自动控制的轮缘涂油装置.(2)科研部门要充分借鉴国外的先进经验,吸收国外的成熟技术,研制开发机车径向转向架.? (编辑:施翠燕)。
改进鱼雷型混铁车车轮旋修工艺一、引言鱼雷型混铁车是制钢厂内重要的物料搬运设备之一,它被广泛应用于铁水的倒运、铁水的混匀搅拌等工序。
在鱼雷型混铁车运行过程中,车轮的磨损是一个不可避免的问题。
而车轮的旋修工艺是解决车轮磨损问题的重要一环。
为了提高鱼雷型混铁车车轮的使用寿命和运行效率,需要对车轮旋修工艺进行改进。
本文将对目前鱼雷型混铁车车轮旋修工艺存在的问题进行分析,并提出改进方案,以期达到提高车轮使用寿命和运行效率的目的。
二、现有工艺存在的问题目前鱼雷型混铁车车轮旋修工艺存在以下问题:1.旋修质量不稳定:由于旋修设备和工艺的限制,车轮的旋修质量容易受到影响,使得车轮的表面粗糙度、平整度和尺寸精度难以保证。
2.旋修速度较慢:传统的车轮旋修工艺速度慢,影响了鱼雷型混铁车的运行效率。
3.旋修工艺复杂:传统的车轮旋修工艺需要多道工序,操作繁琐,需要大量的人力投入,极大地增加了生产成本。
4.环保性能低:传统的车轮旋修工艺对环境的影响较大,粉尘、噪音等污染物排放严重。
三、改进方案为了解决现有工艺存在的问题,提高鱼雷型混铁车车轮的使用寿命和运行效率,可以从以下几个方面对车轮旋修工艺进行改进:2.优化旋修工艺:通过改进旋修工艺,简化工序,减少操作环节,提高旋修速度,降低生产成本。
3.加强环保措施:在旋修工艺中加强环保设施的建设和使用,减少粉尘、噪音等污染物的排放,确保工作环境的清洁和安全。
4.制定严格的质量控制标准:建立车轮旋修工艺的质量控制标准,对旋修后的车轮进行严格的质量检测,确保车轮的质量稳定可靠。
四、改进工艺的优势1.提高了车轮的使用寿命:通过使用高精度的旋修设备和优化的旋修工艺,可以有效提高车轮的使用寿命,降低车轮的磨损速度。
2.提高了鱼雷型混铁车的运行效率:改进后的旋修工艺速度更快,可以有效提高鱼雷型混铁车的运行效率,减少了生产停机时间。
3.降低了生产成本:优化旋修工艺可以减少人力投入和工艺流程,降低了生产成本,提高了经济效益。
改进鱼雷型混铁车车轮旋修工艺
鱼雷型混铁车是一种常用的铁路施工机械,其车轮旋修工艺是指对车轮进行修复和维护的过程。
目前的车轮旋修工艺存在一些问题,如效率低下、精度不高等。
为改进这些问题,可以从以下几个方面进行改进:
1. 提高工艺的自动化程度:目前的鱼雷型混铁车车轮旋修工艺主要是人工操作,效率低下且易出错。
可以引入自动化设备,如机器人或自动控制系统,实现自动化的车轮旋修过程,提高工作效率和精度。
2. 优化车轮旋修设备:目前的车轮旋修设备存在一些问题,如刀具易损、调整困难等。
可以研发更耐磨的刀具材料,延长使用寿命。
设计更方便调整的设备结构,提高操作的便捷性和准确性。
3. 引入先进的检测技术:车轮的旋修需要对轮缘的磨损情况进行判断,以确定修复的范围和方法。
目前的检测方法主要是人工目测和简单的测量工具,其准确性有限。
可以引入先进的检测技术,如光学检测、激光测量等,提高检测结果的准确性。
4. 强化员工的技能培训:车轮旋修是一项复杂的工艺,需要操作人员具备一定的技术和经验。
当前存在一些操作人员技能不足的情况,导致修复效果不理想。
可以加强对操作人员的培训,提高其技能水平和维修经验,从而提高工艺的质量和效率。
5. 加强工艺管理和标准化:目前的车轮旋修工艺存在一定的规范和标准,但执行程度不够严格,导致操作人员在实际操作中存在差异。
可以加强工艺管理,建立更严格的操作规范和标准化流程,确保工艺的一致性和稳定性。
通过以上方式的改进,可以提高鱼雷型混铁车车轮旋修工艺的效率和精度,从而提高施工机械的使用寿命和性能,减少维修成本,提高铁路施工的安全性和效率。
LM型车轮异型磨耗镟修技术改进方案研究摘要:本文依据天津地铁车轮出现的各种异型磨耗现象进行总结分析,提出可行的镟修技术改进方案进行探索。
采用改进的技术方案解决多种异型磨耗的镟修工艺技术问题,获取最小的轮径镟修量,达到最经济的镟修,延长车轮使用寿命周期。
关键词:磨耗量、镟修量、手动切削、模板、进给量。
一、前言天津地铁客车采用三单元六节编组,即带司机室拖车与动车和拖车与动车和动车与带司机室拖车连挂组成。
随着天津地铁网络化运营及1、2、3号线车辆翻新改进,车轮安装位置随之变化,进而产生不同以往的磨耗,在原有经验基础、实际磨耗解决试验,总结形成了车轮镟修技术方案。
二、车轮跑合产生的磨耗(一)车轮磨耗现象从车轮本身角度来看,单个车轮磨耗的普遍共性特点:车轮磨耗分为踏面和轮缘的磨耗两大类。
1.踏面磨耗分为倒角碾边、沟槽(多沟槽)、擦伤、剥离、裂纹等现象。
2.轮缘磨耗分为厚度和高度的大小变化等情况。
轮缘尺寸分为厚度和高度两部分。
(1)轮缘厚度磨耗的薄厚取决于轮廓曲线的磨损状况,决定车辆运营安全。
(2)轮缘高度磨耗取决于轮径的磨耗量,基本上成普遍增高的趋势。
(二)动车、拖车车轮磨耗的差别1.由于拖车车轮为从动轮,起着导向的作用,因此,拖车车轮主要是磨耗轮径,且轮缘厚度磨耗趋势是越来越厚,轮缘高度变化大,磨耗范围为32mm增为34mm,与轮径磨耗量成正比,即轮径磨耗量:轮缘高度增高量=2:1;2.动车车轮为驱动轮,起着推动的作用,因此,动车车轮主要磨耗轮缘,轮缘厚度磨耗趋势是越来越薄,磨耗范围为32mm降为23mm,轮缘高度趋于平稳增高,基本上由27mm变化到28.5mm。
车轮在跑合中超过上述范围时,需要进行镟修加工处理,使车轮各项指标尺寸恢复到可控制范围之内,保证运营安全。
三、车轮镟修的方法(一)针对倒角碾边,采取打磨或手动切削的技术方案用手动角磨机进行清除或即对刀于倒角辗边外侧面最高处,使用手动模式进行45度模拟走到,每刀进给量不超过2mm,操纵刀具延X、Z轴1:1进给,逐步进行切削,直至清除倒角辗边为止。
改进鱼雷型混铁车车轮旋修工艺混铁车指的是用来在建筑工地上移动或者搬运大型钢材和混凝土的工程车辆,其结构复杂,需要经过精细的设计和制造。
在混铁车的运作过程中,车轮是不可或缺的部分之一,而鱼雷型车轮因其具有出色的通过能力和耐久度而被广泛应用。
然而,由于鱼雷型车轮的制造过程相对复杂,因此存在一定的制造难度和成本问题。
为了解决这一问题,需要改进鱼雷型混铁车车轮的制造工艺,使其更加简单、有效,下文将从以下几个方面进行阐述:一、车轮骨架的设计优化鱼雷型车轮的骨架是整个车轮的核心部件,直接影响车轮的制造难度和使用寿命。
因此,在改进车轮型号的同时,骨架的设计也需要进行优化。
一般而言,采用钢板焊接形成车轮骨架,但是这种方法存在焊缝强度低、易开裂的问题。
因此,可以考虑采用铸造工艺制造车轮骨架,此时所用的材料应该具有高的耐磨性和耐腐蚀性。
通过优化车轮骨架的设计,可以降低车轮的制造难度和生产成本,提高车轮使用寿命。
二、轮辋的加工工艺改进由于鱼雷型车轮的轮辋占据车轮整体结构的很大一部分,因此在车轮加工工艺中改进轮辋的加工工艺是关键的。
一般而言,轮辋的加工主要采用车床加工的方法,但是如果使用普通车刀进行加工则容易造成轮辋的刀痕和毛刺,因此可以考虑采用喷丸加工技术。
这种方法可以使轮辋表面变得更加平整光滑,同时提高轮辋表面的硬度和耐磨性,从而增加车轮的使用寿命。
三、胎面的制造材料和工艺改进鱼雷型车轮的胎面是车轮所接触的地面部分,从而直接影响车轮的行驶稳定性和耐磨性。
目前市场上常见的胎面制造材料有橡胶、聚氨酯和聚氨酯橡胶复合材料。
但是,由于橡胶制造耗材成本高、生产效率低等问题,因此可以考虑采用聚氨酯材料,这种材料具有良好的耐磨性和冲击吸收性,可以提高车轮的使用寿命。
此外,胎面的制造过程中还可以考虑采用半自动喷涂技术,这种技术能够提高喷涂的均匀性和一致性,在提高车轮精度的同时降低生产成本。
四、车轮的自动化生产流程优化车轮作为复杂的机械部件,其制造流程较为繁琐。
基于天津地铁3号线镟修策略的优化方法臧磊【摘要】通过对天津地铁3号线车轮数据的积累以及结合1号线镟修的经验,制定新的不同制动形式的镟修策略方法,进一步分析预测使用状态镟修及等级镟修策略方法能够延长车轮使用寿命,对其他线路的地铁车轮镟修有一定的指导作用。
%According to the accumulated data of TianJin metro Line 3 and the re-profiling experience of Tianjin metro Line1, the paper set up the wheel re-profiling strategy ,which include different brake froms. Further analysis and prediction of utilizing state re-profiling and Class re-profiling,which is extend the service life of wheels and has certain instructive effect on other metro lines re-profiling.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】3页(P36-38)【关键词】车轮;镟修;优化【作者】臧磊【作者单位】天津市地下铁道运营有限公司,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】U231+.940 引言轮对是车辆构架上的重要部件之一,其踏面和轮缘的磨耗对车辆的安全行车、乘坐舒适性以及钢轨的使用寿命都有重要影响。
天津1号线自2006年运营60万公里开始更换轮对,使用寿命偏低,如何延长车轮的使用寿命,是车辆部门重点解决的课题,其中合理优化的镟修策略是提高车轮使用寿命的重要方法之一。
1 车轮镟修运用标准及常用模板目前天津地铁车辆车轮应用的镟修标准如表1,根据使用情况此标准适用于铁路货车标准,对于地铁车辆有待国家推行新的标准。
昆明地铁6号线列车车轮薄轮缘踏面镟修研究摘要:列车轮对是列车的关键走行部件,其状态的优良影响着列车运行的稳定性和安全性。
文章通过对昆明地铁6号线列车车轮镟修现状进行分析,提出现镟修方法存在的问题,研究昆明地铁6号线列车车轮使用薄轮缘踏面镟修的可行性,为列车使用薄轮缘踏面镟修提供参考,以提高列车车轮使用寿命。
关键词:列车车轮踏面镟修1引言列车车轮是转向架上最重要的部件之一,经过长时间的运行,列车车轮会发生擦伤、磨平、凹槽、剥离、辗边等缺陷,当车轮磨耗严重时还会发生脱轨,严重影响列车的运行品质和安全性。
因此,列车运行一定的公里数后,需要对列车车轮踏面和轮缘进行镟修,恢复列车车轮状态,达到使用标准。
运用合理的镟修方案可以减少车轮镟修量,延长列车车轮使用寿命。
2昆明地铁6号线列车车轮镟修现状2.1车轮镟修技术要求昆明地铁6号线列车轮对踏面类型是《中华人民共和国铁道行业标准TB/T 449》LM型踏面,LM型踏面轮廓外形如图一。
出厂原型车轮轮缘厚度Sd标准为32mm,检修使用标准为26mm≤Sd≤33.5mm;轮缘高度Sh标准为27mm,检修使用标准为26.5mm≤Sh≤36mm。
车轮上常见的踏面缺陷及使用限度为擦伤深度≤0.7mm ;磨平长度≤30mm 且深度≤1mm;凹槽长度≤30mm 且深度≤1mm;剥离宽度≤10mm 且长度≤20mm;不允许有裂纹;车轮踏面辗边≤6mm。
当轮对尺寸超出以上检修标准,缺陷达到使用标准极限或是达到镟修公里数要求时,需对轮对进行镟修。
图一 LM型踏面轮廓外形昆明地铁6号线列车车轮镟修作业目前采取计划镟修和状态镟修两类:计划镟修根据运营公里数进行镟修,周期为15至20万公里,对整列车车轮开展镟修作业;状态镟修是当车轮尺寸超差或缺陷超差时,对故障车轮开展状态镟修作业。
镟修时采用LM型踏面原型尺寸标准镟修,即镟修时轮缘厚度采用标准值32mm。
昆明地铁6号线列车运营公里数约15万公里/列年,间隔1年至1年零4个月将开展一次计划镟修。
汽车轮毂轴承延寿技术浅析发布时间:2022-08-31T01:57:04.856Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第4月第8期作者:王周俞雪梅[导读] 汽车轮毂轴承的主要功能之一是承重和为轮毂的转动提供了一个准确的导向,王周俞雪梅海宁奥通汽车零件有限公司浙江省海宁市314408摘要:汽车轮毂轴承的主要功能之一是承重和为轮毂的转动提供了一个准确的导向,即可以同时承受整个轴向载荷以及部分径向载荷,其承载部分的质量直接影响整个轴承的质量。
随着全社会使用习惯、质量要求和技术水平的不断提高,轮毂轴承中的润滑系统也在迅速向系统级集成、高性能、高可靠性、长寿命率的高科技产品发展。
关键词:汽车轮毂;轴承延寿引言:随着工业技术的日益发展和进步,以及人类科技的飞速进步,人们开始对未来实际车辆的行驶安全性、操纵性能、车轮寿命可靠性等诸多指标提出了一系列更高层次的指标要求。
所以我们首先要找出未来影响轮毂轴承寿命的决定性因素。
由此,为今后延长轮毂轴承寿命探索出一条可行的技术途径。
通过实际轮胎的耐久性老化试验,确定寿命对未来车况和质量的最大改善作用。
一、影响轮毂轴承寿命的因素1.1安装和调整如果没有很好的掌握汽车安装的技术控制,整个汽车轴承本身的实际最大应力和载荷状态会受到很大的影响,导致在整个汽车轴承安装过程中,整个汽车轴承本身始终处于不稳定状态,在某一状态下正常运行的情况。
特别是关键点是整车轴承的游隙参数控制和调整的技术操作能否正确恰当,这将对整车轴承本身的安全运行和使用寿命有很大的关系。
表明在发动机各种高速断续和稳定运行工况的共同作用下,如快速左右转弯和斜向旋转,发动机轴承本身的轴向载荷明显增大,整个轴承的径向载荷也承受过大的压力。
如果轴承游隙系数的调整和处理工艺不合格,很容易造成或使整个发动机轴承及其本身的部件严重损坏,轴承的使用寿命会因为早期的疲劳或磨损而直接降低。
1.2密封件和油脂轮毂轴承的衬里富含油脂。
机车轮对经济旋修策略研究高军【摘要】轮对旋修是机车轮对在运行过程中的主要保养方式,旋修策略的优劣直接影响轮对使用寿命和经济效益.而在传统的轮对旋修中主要是通过固定旋修策略和工程师经验旋修进行的,这并没有考虑每个轮对的特殊性,同时存在着大量主观因素.因此,笔者提出一种机车轮对优化旋修的方法,利用机车行驶过程中产生的大量轮对磨耗数据进行分析,通过考虑车轮使用寿命,旋修次数和经济效益建立多目标优化模型.优化结果表明:优化策略可以有效的减少轮对的旋修量,延长轮对的使用寿命,并且提高经济效益.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】6页(P40-45)【关键词】轮对磨耗;使用寿命;旋修策略;多目标优化【作者】高军【作者单位】中国铁路济南局集团有限公司机务处,济南250001【正文语种】中文【中图分类】U260.331.+1机车在运行的过程中,轮对踏面、轮缘厚度会出现不同程度的磨损,这对机车运行的平稳性和安全性有重要的影响[1]。
当轮对踏面和轮缘厚度磨损到一定程度,就必须要通过旋修使得轮对踏面和轮缘厚度恢复到一定程度才能保证机车的正常运行[2]。
因此不同的旋修策略对轮饼的使用寿命和经济效益有着重要影响[3]。
目前,国内外在机车轮对旋修策略的研究有Lewis等通过得到的磨耗模型发现若维修工作在运营20万km后进行,其使用寿命可以翻一倍[4]。
Branghin在得到基于力学的列车轮对磨耗模型实现有效预测后,依据模型以及预测结果确定了列车的维修时间[5]。
Telliskivi在定性得出列车预测方法后,利用相关分析结果对于列车维修给出了相应的建议[6]。
Montenegro得到列车轮对运动方程后依据该方程给出了维修指导意见[7]。
张宝安等利用列车系统动力学中的轮轨系统磨损接触的接触力、车轮滚动圆直径大小和临界速度做为目标函数,提出了一种动车组车轮型面优化旋修的方法。
该方法通过减少车轮外形的旋修量并且可使得车轮旋修时不用旋修到标准型面就可以达到接近标准型面的性能,从而延长车轮的使用寿命,[8]。
镟修轮径差提高轮箍使用寿命的探索摘要本文通过对唐山(丰润)机务段DF4、SS1型机车个别轮对轮缘偏磨调整实践,阐述了一种在机车个别轮缘发生偏磨后用不落轮镟床镟修轮径来纠正调整偏磨的有效方法。
关键词:机车轮对、轮缘、偏磨、镟修、方法1.问题的提出1.1 机车轮缘正常磨耗规律如下图机车轮缘的正常磨耗规律所示:机车轮缘的正常磨耗规律示意图曲线的0~1阶段,为初期磨耗阶段,该阶段总行公里较短,斜率较1~2段大,磨耗速度较快;原因是机车经厂修、中修,原形轮缘在运用的初始阶段,与轨侧面吻合不好磨耗较快。
经过一段时间原形轮缘与钢轨侧面磨合,可进入机车轮缘磨耗的稳定期,即曲线的1~2阶段,斜率较0~1段平缓,磨耗速度较慢,曲线段长,相对的走行公里较长。
2~3段为接近禁用限度阶段, 该阶段随机车走行公里接近中修,机车转向架轴箱拉杆橡胶套老化,引起轴箱横动量改变,机车通过曲线的动力学特性恶化。
同时,踏面磨耗引起同轴轮径差变化,曲线斜率较1~2段变陡,磨耗速度明显加快,该阶段的可走行公里短,需安排计划进入中修或镟轮。
1.2 轮缘偏磨治理的必要性机车轮缘偏磨与正常磨耗镟轮示意图如图曲线a.为轮缘正常磨耗速率与机车走行公里关系曲线,b. 为轮缘偏磨耗速率与机车走行公里关系曲线,可以很清楚的看出:1.2.1曲线b.所示轮缘偏磨的每10万走行公里磨耗量,大大高于机车正常的轮缘磨耗速度。
在到达中修走行公里之前,就必须进行旋修。
个别的轮缘偏磨到限,需要同时镟修同一轴的左右轮对,恢复轮缘厚度。
同时,为了保证同一转向架的轮径差和同车的轮径差,不得不整台机车在中修以前镟轮。
1.2.2轮缘偏磨在接近禁用限度阶段,发展速度有时很快,一旦超过禁用限度(小于23mm),可能产生脱线等严重的后果。
1.2.3轮缘偏磨长期得不到解决,不得不在厂修、中修以前更换轮箍。
这种情况严重影响机车运用,造成很大的材料成本支出。
尤其做小辅修程的机务段,受工装设备条件限制困难更大。
轮缘偏磨镟轮与修程关系示意图1.3 轮缘偏磨的监控目标1.3.1 跟踪监控根据机车轮缘的正常磨耗规律示意图,按照各个阶段磨耗的规律,结合修程,采取有针对性的监测:在磨耗初期0~1阶段,及时发现偏磨的重点车轮;在磨耗的稳定1~2阶段,及时监测偏磨的发展,分析偏磨的原因,采取措施,并不断追踪偏磨调整措施的效果,根据效果分析,进一步采取有针对性的措施;在接近禁用限度2~3阶段,列入重点,结合修程计划,慎重采取措施。
根据需要,增加检测频数,严格控制超过轮缘禁用限度。
1.3.2 控制目标根据机车轮缘偏磨与正常磨耗镟轮示意图,及时发现和纠正偏磨轮缘,使机车各个轴位的轮缘磨耗的速度都复合曲线a.的正常磨耗规律,尽量延长稳定磨耗的1~2阶段,减小三个阶段的斜率,降低磨耗的发展速率。
使整台机车镟轮的周期与机车中修同步。
使机车更换轮箍与机车厂修、中修修程同步。
能否达到控制目标,应该作为衡量机务段轮对技术管理水平的重要标志。
1.4轮缘偏磨原因分析机车轮缘的偏磨原因复杂,影响因素涉及面广。
1.4.1 车型构造因素机车转向架车体设计构造,决定机车通过曲线的动力学基本特性。
例如:SS1型电力机车,转向架的轴式为C0-C0,最大轴距为4600mm,转向架为目字形结构,在目字的两个枕梁上通过两个中央支撑与车体相联结,这种结构本身就决定了机车在通过小曲线半径比较困难,轮缘磨耗较快。
1.4.2 机车轮箍材质和踏面形状因素同一轴的左右两个车轮轮箍,钢材本身硬度不同;同一轮箍由于热处理所形成的表面硬度较内层硬度大,内层磨耗快;各种JM型踏面较锥型踏面磨耗速度慢,JM型踏面使机车轮缘的正常磨耗规律如示意图中的0~1初始阶段,使斜率变缓,缩短机车在初始阶段的走行公里,延长1~2平稳磨耗阶段的走行公里。
随运用公里增加引起机车动力学特性恶化。
轴箱横动量是决定机车通过曲线的重要参数。
随机车中修、厂修后,走行公里的增加,轴箱拉杆橡胶套老化,甚至完全失效,造成轴箱横动量失控,或轴距变化,引起轮缘偏磨。
机车长时间在固定曲线方向运行,造成偏磨。
大量更换新轨及机车通过曲线速度与外轨超高不匹配。
2轮缘偏磨的整修2.1 常规办法由于形成轮缘偏磨的原因复杂,所以对应措施也很多:2.1.1 在机车新造、厂修做好基础质量工作。
转向架对角线必须等长。
车体牵引中心线,转向架中心线在组装落车以后必须重合。
2.1.2机车厂修、中修选配轮箍尽量选用相同出厂日期炉号的,使材质相对一致。
2.1.3 根据机车的走行公里和机车各个轴位轮缘磨耗规律特点,调整轴箱横动量,延长2、5位轮缘磨耗寿命。
2.1.4 及时更换不良的轴箱拉杆及胶套,保证轴箱拉杆的轴向和径向的定位准确及定位刚度。
2.1.5 在机车运用中经常转头,改变通过固定曲线的方向,按规定速度通过曲线;2.1.6 重视有关机车动力学特性部件的状态,特别是SS1型机车车体中央支承复原弹簧,摩擦、摇摆旁承,一系、二系弹簧等日常检查维护。
2.1.7 用好机车的轮缘喷油器。
2.2 唐山(丰润)机务段的经验2.2.1 概述唐山(丰润)机务段担当京秦和大秦货运和部分客运任务,配属内燃、电力机车120多台。
2001年轮缘磨耗速率1.25mm/104km。
通过对机车轮缘偏磨的大量调查,发现机车轮缘的偏磨一般在厂、架修程后运用到6—8万公里开始,并随着走行公里的增加,偏磨速度越来越快。
各种原因产生的轮缘偏磨,不但轮缘厚度发生快速变化,而且轮径也发生变化。
凡是偏磨轮对,轮缘薄的一侧轮径小,厚的一侧轮径大,随着机车运行公里和踏面磨耗的增加,同一轮对轮径差越来越大,恶性循环,造成偏磨速度越来越快。
2.2.2 措施唐山(丰润)机务段技术人员,根据轮缘偏磨特点,提出治理轮缘偏磨的合理化建议,内容是在不落轮镟床镟修左右轮径差时,镟削轮缘厚、轮径大的踏面,使左右轮径相等;同时要尽量保留轮缘薄一侧车轮踏面经过运用滚压形成的硬皮。
3.运用机车使用不落轮镟床调整轮径差镟修工艺(试行)流程1.范围依据内燃、电力机车轮对段修规程标准,规定了运用机车调整轮径差镟修工艺流程及工艺方法。
适用于运用机车JM3踏面轮对的轮缘踏面的镟修。
2 工艺装备设备:数控不落轮镟车床。
专用量具:轮径尺、轮箍内侧距尺、车轮踏面检查器、车轮踏面检查样板,垂直磨耗检查尺。
专用工具:轴箱支架、专用铁钩、牵引电机专用接线及卡具、防护眼镜。
3 技术要求3.1 基本技术要求3.1.1 轮箍无弛缓,标记清晰。
3.1.2 轮缘高度、轮缘厚度、轮箍厚度、轮箍宽度符合限度规定。
3.1.3 轮箍踏面磨耗深度、擦伤、缺陷及轮缘垂直磨耗均不超限。
3.1.4 同轴、同一转向架、同一机车轮径差符合限度规定。
3.1.5 镟修轮箍时,允许在轮箍内侧面上留有两处总长不超过400mm、深度不超过1.0mm 的黑皮。
3.1.6 轮箍不得有裂损。
3.1.7 轮箍踏面镟修后粗糙度不大于Ra12.5。
3.1.8 偏磨机车轮径调整注意事项:3.1.8.1轮径小、轮缘薄一侧在轮缘不超高、踏面不碾宽的情况下,一般不进行镟修。
3.1.8.2对轮径大、轮缘厚一侧轮径镟修后,轮径必须小于另一侧。
3.1.8.3当左右轮缘厚度差≥3mm时,确定为轮缘偏磨。
3.1.8.4镟修后的踏面与轮缘根部相交处要平滑过渡。
3.1.8.5轮缘外侧顶部倒角弧度要匹配。
3.1.8.6 粗糙度符合要求。
3.2限度表注:单位(mm)4 加工过程4.1 检查与测量4.1.1 检查轮箍无弛缓,踏面无剥离、擦伤。
4.1.2 检查测量轮箍厚度。
4.1.3用JM3型车轮踏面检查器测量轮对的左右轮缘厚度及踏面磨耗。
4.1.4 用轮径尺测量机车轮径尺寸。
4.2 镟修调整4.2.1 用牵车机将机车牵入不落轮镟机床台位,将偏磨轮对轴箱中心线与不落轮镟顶镐中心线对齐,偏差不大于5mm;安放轴箱支架,启动车床顶镐,将轮对顶离轨面5-10mm,拆除活动钢轨。
4.2.2测量左右侧轮径、轮缘厚度、踏面磨耗。
4.2.3接好驱动偏磨轮对的牵引电机接线,卡好接线卡具。
接通控制箱电源、送电。
4.2.4调整转速控制旋钮,将轮对转速调整至7—10转/分钟。
调整镟床刀头,对准轮缘踏面中心(距内侧面70mm,即轮对基准园),以最小吃刀量加工消除表面缺陷以便测量,分别按JM3型踏面镟修程序左右进刀对轮对进行加工,接近轮缘根部停刀。
4.2.5退刀后测量左右轮径差。
4.2.6保留偏磨侧(轮径小、轮缘薄)轮箍踏面,对轮径较大、轮缘厚一侧,按JM3型踏面程序从轮对外侧对轮对进行镟修,如轮径差较大,以轮缘偏磨侧轮径为基准,按最大吃刀量镟修,加工至该轮径比偏磨侧轮径小0.8-1mm为止。
4.2.7轮径大、轮缘厚一侧轮箍踏面,按JM3程序镟修。
如果轮缘较厚(32mm左右),轮缘镟修完成后,形成一个完整JM3型踏面;如果轮缘厚度比较薄,如28mm以下,镟修完成后,形成一个不完整的JM3型踏面。
4.2.8轮径小、轮缘薄一侧轮踏面按JM3程序镟修时,开始吃刀量较大,以后逐渐减少,接近踏面70---80mm处为空刀,空走刀一直延续到轮缘根部,形成一个不完整的JM3型轮箍踏面。
4.2.9 检测偏磨侧踏面磨耗、轮缘磨耗,当踏面磨耗或轮缘磨耗出现锋芒造成轮缘高度超出4mm时,对轮缘部位按程序镟修。
4.2.10轮对踏面出现碾宽,手动控制镟修消除。
4.2.11如同一转向架机车轮径超限,按上述方法旋修。
4.2.12加工完毕后,测量两侧轮径、轮缘厚度、轮缘高度符合工艺要求,填写轮对镟修记录。
5 落成测量整台机车轮径,确保同轴、同一转向架、同一机车轮径差符合限度要求填写记录。
四、效益分析1、轮径差可以调整决定轮对滚动的对中位置减缓轮缘偏磨。
2、镟修使加工前轮缘磨耗大侧(轮径小侧)轮径经加工后在1mm以内,达到稍大于轮缘磨耗小侧(轮径大侧)。
可在一定程度上纠正轮缘偏磨的发展趋势;3、《运用机车调整轮径差镟修工艺(试行)流程》以轮缘磨耗大侧(轮径小侧)的滚动圆直径为镟修加工依据,确定轮缘磨耗小侧(轮径大侧)的加工量的方法可以减少金属浪费和提高车轮使用寿命。
对存在中度或重度(在禁用限度内)磨耗的轮缘、踏面可以继续使用。
北京铁路局唐山机务段机车全部使用JM3型磨耗型踏面,通过多年以来对运用机车的轮缘非正常磨耗现象进行了大量跟踪和调查实践,采取了通过检测机车轮缘偏磨,用不落轮镟车床采用新方法镟修调整同轮左右轮径偏差的方法,及时纠正轮缘偏磨趋势。
唐山机务段采取新的镟修方法是根据机车同轴左右轮缘偏磨状态,以及时调整左右轮径偏差为计算镟修加工量的依据。
结合机车辅小修程,利用不落轮镟床,以轮径较小一侧的滚动圆为基准,确定轮径较大一侧镟修轮径的加工量。
这种新的方法一方面及时有效地纠正了运用机车轮缘偏磨的发展趋势,另一方面由于保留了轮缘较薄一侧经过滚压形成的耐磨的硬皮,可以节约大量的人力物力资金,缩短了机车检修停时,提高了机车运用效率。