SDB—LIM型轮对压装工艺存在问题浅析
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现场经验
文章编号：１００７－６０３４（２０１３）０３－００４５－０２
ＳＤＢ—ＬＩＭ型轮对压装工艺存在问题浅析
粱立鹏
（青岛机车车辆验收室，山东青岛２６６１１１）
摘 要：对ＳＤＢ—ＬＩＭ型轮对压装曲线跳吨、降吨工艺问题进行分析，提出通过改变压装表面微观 纹路和改善润滑情况来解决问题。经过实践验证，新工艺提高了一次压装合格率，有效控制了轮 对质量。 关键词：ＳＤＢ—ＬＩＭ型轮对；压装；打磨；润滑 中图分类号：Ｕ２６０．３３１ ．１ 文献标识码：Ｂ
ＳＤＬ—ＬＩＭ轮对为某公司按ＥＮ１３２６０标准设 计，车轴、车轮材质与以往均不同，在轮对压装工艺
上无成熟的经验可以借鉴。在试制过程中，轮对压
装一次合格率低，频繁出现压装力曲线末端跳吨、压 力曲线末端降吨超限等问题，对轮对质量控制带来
极大隐患。
１轮对组装简介
该型轮对按ＥＮ１３２６０标准设计制造，车轴材质
为ＥＡ４Ｔ，轮座直径为６１７４： ０．５；ｍｍ，表面粗糙度为
Ｒａ１．６ Ｉ．Ｌｍ；车轮材质为ＥＲ９，表面粗糙度为Ｒａ３．２
ｍ；采用基轴制，轴孔过盈量０．００１０ ｄ≤６≤０．００１５ ｄ＋０．０６ ｍｍ（６为过盈量，ｄ为轮座平均直径）；轮对
组装时，最终压装力为５９２—１０００ ｋＮ，压力曲线符 合ＥＮ１３２６０的要求，轮对型式见图１。
图１ ＳＤＬ—ＬＩＭ轮对型式 轮对压装工艺为：车轴轮座采用磨削加工来满 足尺寸及表面粗糙度要求；车轮内孔依据车轴轮座
尺寸进行选配加工，采用硬质合金刀具切削加工来
满足表面粗糙度要求；轮对组装采用压力机压装，压
装过盈量为０．１８—０．２５ ｍｍ，装配表面涂抹纯净花
收稿日期：２０１２—０７—１３ 作者简介：梁立鹏（１９８１一），男，工程师，本科。 生油，压装速度为１２０ ｍｍ／ｍｉｎ。压装时，单侧车轮 固定不动，压力机主油缸活塞推动车轴前进，选用捷
克轮对压装机压装。
２压装中存在的问题
（１）压装力偏大时，压装曲线出现跳吨现象，曲 线末端波动剧烈。
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图２跳吨现象 （２）压装末端降吨超出ＥＮ１３２６０标准“最后２５
ｍｍ，压力最多下降５０ ｋＮ”的要求。
３ 原因分析
３．１压装曲线末端跳吨
国内研究表明，产生轮对压装跳吨的原因为压 装Ｉ临界速度 大于组装速度。 用下式近似计
算：
： （１） ８ｒＲ √７ｒ￣ｋｍ
其中 为阻尼比，ｋ为传动系统的刚度，与设备 现场经验 机车车辆工艺 第３期２０１３年６月
有关，ａｆ为轮座与轮孔结合面动、静摩擦因数之差； Ｄ为轮座直径， 为结合面的长度，６为过盈量，Ｅ为 弹性系数， 为１／２轮毂外径，ｒ为１／２轮毂内径，ｍ
为移动件质量。
从公式（１）可以看出，在车轴、车轮、配合表面
状态及设备选定的情况下，ｍ、 、 、Ｅ、ｄ、Ｒ、ｒ、６均为 定值。临界速度随着压装行程 的变大而变大，在 压装后期，易出现临界速度大于压装速度的情况，就
会产生跳吨现象。 ３．２压装曲线末端降吨 该型轮对车轮采用的是整体轮，辐板及轮毂结
构（两边薄，中间厚）决定了压装后期出现压装力降 吨的现象。
４改进措施
对于跳吨，从公式（１）可以看出临界速度与毂
孔结合面动、静摩擦因数之差及过盈量８成正比。 因此，可以通过提高压装速度，减小过盈量或减小毂
孔结合面动、静摩擦因数之差来消除压装过程中的 跳吨现象…。但若采用减小过盈量的方法，会引起
压装曲线压装力偏低及降吨现象的产生，故减小过 盈量方法不宜采用。 对于降吨，可以通过增加轮座及毂孔的锥度
（根据经验积累，锥度≥０．０５ ｍｍ时，对压装曲线末
端有明显改善）来提高压装末端的过盈量以提高压 装力 ，或者通过对压装末端表面形态及润滑状态
的控制，提高摩擦因数来提高末端压装力。但由于 技术要求对形位公差要求较严，轮座圆柱度为０．０１
ｍｍ，轮毂孔圆柱度为０．０１５ ｍｍ。通过试验，改变锥 度的效果并不明显。
通过以上分析，决定采用以下改进方法。
（１）改变压装表面微观纹路，增加车轴轮座、车 轮毂孔打磨处理工序，提高最终压装力。
具体处理方法如下：对车轴轮座表面用３Ｍ型 １２０＃砂纸进行双向打磨，打磨方向与车轴轴向成
４５。，打磨纹路交叉成９０。方格尺寸，见图３，打磨后 使用奇力工业擦拭纸蘸酒精进行擦拭。毂孔表面的
打磨是在车轮内侧面，使用风动布砂轮按照顺时针 方向由里向外沿着车轮内孔表面螺旋运动轨迹均匀
打磨，打磨时间约５ ｍｉｎ，打磨纹路见图４。此纹路
可使预先涂抹的润滑剂在轮轴压装过程中，通过磨 痕由车轴顶端排出，使轮轴结合面的残存润滑剂减
少，使结合面摩擦因数变大，从而提高压装力。
４６ 图３轮座纹路 图４毂孔纹路
（２）改善润滑情况，增大整体摩擦因数，使摩擦 因数在压装过程中前小后大；同时增大润滑剂的粘 度，减小动、静摩擦因数差，可以提高压装力，减少末
端跳吨及降吨发生的概率。 传统铁路轮对压装用花生油，粘度小，涂抹后压 装表面呈明显液体状态，在压装过程中会不断地在
压装前端聚集，压装过程充分润滑，使压装过程中整 体摩擦因数偏小，而且无法通过改变前后涂抹量来
改变摩擦因数。
使用粘度和阻尼更大的二硫化钼润滑脂，油分 子紧紧地吸附在接触表面，可以有效控制涂抹量。
压装前先在整个轮座均匀涂抹一层润滑脂，然后用 工业擦拭纸擦拭，形成由轮座前端至后端润滑脂膜
逐步变薄的情形，使压装后期摩擦因数大于压装前
期，从而提高末端压装力，可明显减少压装曲线降吨 现象，亦可减小轮对压装动、静摩擦因数之差，从而
减少轮对压装末端跳吨现象。 改进后的最终工艺为：车轴轮座采用磨削加工
来满足图纸尺寸要求，给轮座增加９０。纹路打磨工
艺来满足粗糙度要求；车轮内孔依据车轴轮座尺寸 进行选配加工，采用硬质合金刀具切削加工来满足
尺寸要求，轮孔增加内孔螺旋打磨工艺来满足表面 粗糙度要求；轮对组装采用捷克压力机压装，压装速
度为１２０ ｍｍ／ｍｉｎ；装配表面涂抹纯二硫化钼润滑
剂，确保润滑脂前厚后薄；压装时，单侧车轮固定不 动，压力机主油缸活塞推动车轴前进。
通过采取上述工艺措施，有效降低了轮对压装 时压力偏低、跳吨、降吨现象，使轮对压装一次合格
率达到９５％，有效控制了轮对压装质量，圆满完成 了ＳＤＢ—ＬＩＭ型轮对生产任务。
参考文献：
［１］刘秩勋．车辆轮对组装中跳吨现象的分析［Ｊ］．机车车辆工艺， ２０００，２． ［２］张桂利．轮对压装曲线末端平直降吨原因分析［Ｊ］．机车车辆工 艺，２００４，１． ■ （编辑：唐 源）
