轮对压装曲线不合格的原因分析和改进措施作者：王欢王俊武齐海强季飞
来源：《中国机械·上半月》2019年第01期
摘要：轮对组装工序是铁路货车轮轴组装的关键工序，本文针对轮对组装过程中常见的压装曲线不合格问题进行了分析，用以轮对组装的指导实践，减少不合格率，避免在退轮过程中出现的拉伤造成的经济损失。

关键词：轮轴冷压装；压装曲线不合格；指导实践
0 引言
随着铁路货运步入快速化和重载化的发展阶段，车辆安全性至关重要，事关国家财产和人民生命安全，机车轮对作为机车行走的关键部件，其制造质量，尤其是车轴、车轮组装质量是直接影响行车安全，车轮、车轴配合部位的摩擦腐蚀和压装车轮造成的残余应力是诱发轮座裂纹的主要原因。

本文针对轮对组装过程中常见的压装曲线不合格问题进行了分析，用以轮对组装的指导实践，车轴车轮重新压装后压力曲线虽然合格，但对轮座疲劳裂纹的影响会更大，同时也会造成退轮过程中出现的拉伤造成的经济损失。

1 铁路货车轮对组装的原理
一直以来，我国铁路货车行业领域中，轮对组装和轴承组装均采用冷压装工艺，采用基轴制，按照TB/T1718和《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》中车轮和轮毂孔选配计算公式和压装经验，确定过盈量，依据轮座磨削后的尺寸和过盈量要求确认轮毂孔尺寸，轮座表面和轮毂孔表面用稀料和白布清洗擦拭干净后均匀涂抹植物油，用全自动轮对压装设备先右后左一一进行压装。

由于轮对组装参数精度要求较高，选配过盈量精确到0.01mm，车轮轮毂孔内径尺寸和车轴轮座尺寸在温度差较大时尺寸变化较大，因此压装时应使轮轴处于同一温度下进行，一般是轮轴零部件放置8h以上才可组装。

轮座压入轮毂孔过程中，轮毂受到径向正压力，发生变形，轮毂孔直径变大，轮座直径变小，当压装力克服配合面轮毂孔所受到的正压力产生的摩擦力，车轴轮座和轮毂孔表面产生相对移动从而实现轮对的压装。

2 轮对压装曲线常见不合格类型和原因分析
2.1 压装曲线吨位超差
图2.1所示为压装吨位超差的轮对压装曲线，轮座尺寸为209.51，依据TG/CL 224-2016《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》，最大允许压装力为1231.92 kN，实际压装力为1254.5kN，超出了最大允许压装力范围。

理想状态下，压装压力公式：
式中：F—压装力；D—轮座直径；L—接触面的长度；μ—摩擦系数；P—单位接触面上的压力，P=δE（R2-r2）/4R2r，δ为过盈量，E为弹性模量，R为轮毂外径半径，r为轮毂内径半径。

通过公式和生产经验可以得出，过盈量对压装力影响最大，在其它影响因素不变的情况下，压装力与过盈量成正比关系；而粗糙度过大时，轮毂孔表面被挤压削平，有可能形成虚假的压装力，压装质量无法保证，退卸时轮座表面和轮毂孔表面易产生拉伤。

按照TG/CL 224-2016《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》中规定，配合过盈量的选取为轮座直径的0.8‰-1.5‰，借鉴长期的实际生产经验，选择实际配合过盈量为0.24-0.28mm。

本例中，通过重新选配车轮降低过盈量得到合格的压装曲线。

2.2 压装曲线不起吨，平直线超长
观察压装曲线的变化趋势，压装力呈上升趋势，曲线末端平直线超长且有降吨现象，轮轴配合的过盈量在整个压装过程变化不大，可推断是过盈量比（过盈量/轮毂直径）的变化引起的，过盈量比降低使得压装曲线出现平直降吨。

为实现末端压装曲线的压力补偿，通过增加轮毂孔圆柱度或减少轮座圆柱度，使得轮毂孔圆柱度接近并小于輪座圆柱度，本例中通过减少车轮轮毂孔圆柱度，车轮轮毂圆柱度接近轮座圆柱度得到合格的压装压力曲线。

3 结语
如何提升货车轮对组装合格率是货车制造生产单位必须要面对的课题，也是货车运行安全的重要保证，轮对组装合格率要受到很多因素的影响，包括压装机状态、压装速度、配合面状态、过盈量、圆柱度、加工精度、工艺落实、管理水平、人员素质、环境温度等，轮对组装合格率的提升必须要从日常作业来抓，从方方面面入手，从而达到预期的目标。

参考文献：
[1]王艳萍.铁路货车轮对压装曲线问题分析的建议[J].铁道车辆，2013（5）.
[2]袁旭芳.铁路车辆轮对压装曲线陡跳工艺探讨[J].煤矿机械，2005（5）.
[3]张利强.机车轮对轮轴冷压工艺仿真与试验研究[D].上海交通大学，2010（4）。