中车长春轨道客车股份有限公司
1引言
高速动车组轮对在返厂高级修时，若有相关尺寸超差、车轮磨耗到限、更换制动盘、分解齿轮箱等情况，需要对车轮进行退卸。理论上通过注油退卸的方式，在车轮轮毂孔和车轴表面会形成一层均匀的油膜，当液压油均匀渗出后，退卸后轮座表面状态完好。但在实际生产中，车轮退卸后，车轴表面产生了不同程度的划伤，经统计，返厂进行高级修得动车组车轴月最高划伤率达到22%，经过检修修复后报废率最高达到16%。车轴为全寿命周期零部件，因此退卸车轮后，车轴轮座表面划伤状态对生产成本有着重要的影响。
通过对轮对压装时所采用的工艺以及不同退卸工艺时轮对划伤情况进行统计，分析了可能产生拉伤的原因，同时制定了相关的改进措施，最大程度上降低了车轴报废率。
2车轴拉伤原因分析
车轮退卸改善工艺前采用手动注油退卸的方式进行，当轮对突悬处有液压油渗出时启动退轮设备退卸车轮。根据持续一年的跟踪和统计，轮座拉伤的原因有一下几方面。
根据统计拉伤的车轴中有一小部分在注油退卸时，轮毂孔与轮座接触面的一侧出现单点或多点出油现象，此时注油压力无法上升到设定的压力，当这种情况出现时，表明车轮在压装时已出现纵向划伤，当注油时，液压油从划伤凹槽中喷出，其余部位无法形成油膜。因此若注油时出现单点或多点出油，其余地方不出油时，退卸后轮座很大可能会出现大面积拉伤，如图1所示。
图1 大面积车轴拉伤
还有一部分轮对退卸时，两侧均出现渗油现象，但是仍有拉伤产生，该种情况可能由于压装时有细小杂质混入轮轴接触面，或对轮对突悬和注油孔清理不到位，退卸过程中杂质进入到轮毂孔内，也有可能是注油退卸时保压时间不够，油膜形成不均匀。
压力机的挡板推动车轮轮辋内侧面进行退卸，因此轮辋内侧面的与车轴中心线的垂直度也会对退卸后车轴表面状态产生影响。为研究该影响因素大小，退卸前测量轮辋内侧面跳动，经统计所有轮对轮辋内侧面跳动均位于0.1mm-0.2mm之间，在该范围内跳动值大小对退卸后车轴拉伤无明显影响趋势，但由于压装过程中会对退轮机挡板产生磨耗，因此要对挡板进行检查以保证挡板侧面与车轴中心线垂直。
从上述分析中可以得出，车轴拉伤压装过程、退卸前处理、退卸中操作都有很大影响。
3轮对压装工艺改善措施
为避免轮对压装时出现的划伤现象，轮对组装前用擦布及清洗剂将车轮的轮毂孔和车轴轮座清理干净，去除轮座及轮座引角、轮毂孔和车轮注油槽表面的粉尘、杂质、尖角，油脂以及毛刺，必要时用100#以上砂布或组挫打磨处理，如图2。
用棘轮扳手旋下注油孔螺栓，使用风枪吹净车轮及制动盘注油孔内的杂质，如图3，清洁完毕再恢复注油堵，并使用清洗剂配合干净的吸油纸对相关压装表面（轮毂孔和盘毂孔）进行仔细清洁，确保盘毂内孔、轮毂孔、注油孔、注油槽的洁净。
4轮对退卸时控制措施
4.1退卸前清理
退卸前使用高压清洗机冲洗轮对表面，包括车轮、车轴、制动盘（摩擦面以外的其它表面），清洗压力≤7MPa，清洗温度≤80℃，通过高压冲洗的方式去除轮对组成表面粘附的尘垢。对于轮对上翘起、鼓包的漆膜，通过高压水射流冲洗去除，用扁铲或壁纸刀将轮对轮毂孔周边、有碍退卸和压装的防水胶去除。轮对清洗推荐使用的清洗剂型号是SJ-343清洗剂（或者D-12转向架检修清洗剂），这两种清洗剂为弱酸性清洗剂，之后用清水冲洗至中性状态。使用歪把毛刷或者工业百洁布（污垢特别重而又难于清理时，可以使用清洁丝）蘸清洗液清洗去除轮对组成及突悬各个表面的污垢。最后使用压缩风枪吹扫轮对表面，重点吹扫各个沟、槽、缝，避免其中存在积水和残液。
4.2 退卸时检查
退卸前须认真检查车轮及制动盘的两侧的突悬位置不能有油漆渣、油泥、金属丝等易造成退卸划伤的颗粒异物存在。如有异物存在则禁止进行退卸工作，轮对须返回清洗工序使用高压水枪清洗突悬位置，必要时可用壁纸刀或刮刀清理角落位置，但须注意避免过度用力损伤车轴或车轮，清洗后用高压风将此处吹净，并用擦布将车轴车轮上的水滴擦干。轮对使用高压水枪清洗突悬位置后，需在4小时以内进行车轮退卸工作，避免突悬位置生锈，造成退卸划伤。
4.3退卸时控制手段
拆下注油堵，用风枪将注油孔杂质吹净以防混入退卸润滑油中。启动注油机使用自动分级保压，逐步增加注油压力，此时应注意观察轮毂孔两端面处高压油渗出情况。当轮毂孔两端面与车轴装配面结合处，高压油沿圆周面均匀渗出时，如图4所示，启动退轮机开始退卸车轮，此时注油机不能停止工作。
图4 液压油渗出状态
分级保压压力设定分为6级,每级保压逐渐增多分钟，各级压力如下：第一级为400bar,时间60s，第二级为600bar,时间120s,第三级为800bar,时间120s,第四级为1200bar,时间300s,第五级为1500bar,时间300s,第六级为1800bar,时间500s。保压过程中当有油渗出时，用铜锤敲击轮辋内侧面，圆周方向均匀选择四处，每处敲击3次，保证油膜的均匀性，保压完毕后，周圈会出现均匀渗油，此时进行退卸。
5结论
本文从多个角度分析了车轴拉伤的原因，并从根本上提出了工艺改进措施，即在轮轴压装中增加打磨、去除毛刺、清理注油孔的要求，退卸前重点清理突悬和注油孔，退卸过程中采用分级保压的方式，并利用敲击法促使油膜分布均匀。通过以上措施可以有效的降低车轴拉伤率，保证了产品的质量，降低了生产成本。
[参考文献] (References)
[1] 熊文华，徐海霞，易培芳. 城轨冷压车轴拉伤工艺改善[J]. 创新与实践，2017，24(5)：1～4.
[2] 邵松涛，张 峰. 地铁车辆轮对压装工艺研究[J]. 轨道交通装备与技术，2015,7（4）：28~30.
[3] 程建宏，王艳兵. 动车组轮对检修返卸车轴拉伤分析及工艺改进[J].机车车辆工艺，2016,10（5）：23~25.
[4] 朱崇飞， 张峰， 侯有忠. 高速动车组车轮内孔纵向划伤的试验研究[J]. 机械工程师，2014,7（9）：270~271
[5] 张仕涛. 轮对退卸损伤原因分析及控制措施[J].铁道车辆，2016,54（2）：41~343.
[6] 景彪. 动车组轮对压力曲线"崩吨"问题分析与建议[J].机车车辆工艺，2013,10（20）：45~47.
[7] 金辉. 轮对及制动盘压装失败原因分析[J].科技视界，2017,23（4）：20~23.
作者简介：冯良波（1987年出生），男，工程师，工程技术中心工程技术部
论文作者:冯良波 李志浩、张嘉伟
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/13
标签：车轴论文; 拉伤论文; 车轮论文; 注油论文; 轮毂论文; 划伤论文; 表面论文; 《中国西部科技》2019年第1期论文;