浅谈高速动车组欧系日系轮对压装工艺

郑院生

摘要：本文介绍了高速动车组转向架轮对压装中常用的压装工艺，并结合国内较为成熟的车型CRH2A动车组轮对为模型，对欧系和日系轮对压装工艺进行对比分析，并就现场生产中的压装工艺选用给出了合理化建议。

关键词：高速动车组；轮对压装；压装工艺；油压；冷压

前言

轮对作为直接传递轮轨作用力的最为关键的走行装置在整个车辆系统中的作用至关重要。目前，国内动车组轮对的制造检修依据主要分为欧标和日标两大类，故本文就以国内较为成熟的车型CRH2A动车组轮对为模型，对欧系和日系轮对压装工艺进行对比分析。

1.轮对压装工艺运用现状

1.1 压装方法

轮对压装方法主要分为：注油压装和普通压装。普通压装又分为冷压装和热压装。轮对注油压装是指压装时，在车轴轮座和车轮毂孔之间注入高于它们接触应力的高压油，使之形成油膜，随着轮座和毂孔接触面积的增加，高压油不断渗透，使整个轮对压装过程在被油膜隔开的情况下进行。而与之对应的即为普通压装，分为热压和冷压，热压即将整体车轮或轮心加热，使轮毂孔膨胀后装在车轴上，而在常温下成为过盈配合的装配方法，而冷压就是一直通过压力机在过盈状态下将车轮或轮心装到车轴上。

1.2 压装工艺路线

动车组轮对压装一般遵循以下工艺路线：轮、轴同温—轮座、毂孔尺寸测量—轮座打磨—润滑剂涂抹—轮对选配—轮对压装（欧系、日系不同）—压装后检查—检压—轮对标记—超声波探伤—其它工序。

图1 日系轮对注油压装曲线

目前在CRH2A的新造检修中，日系轮对采用注油压装，见图1，压装起始阶段也是使用冷压方式，将毂孔套压进车轴，同时关注压装力曲线变化，待曲线出现下降，见图中A点，此时即为注油槽开始进入压装部，A—B段为注油槽部通过压装部，待注油槽全部通过，压力回升，此时注油槽部位完全与车轴贴合，暂停压力机，连接油泵对注油孔注油，高压油泵压力表目标值设定为140MPa，油压变化范围控制在（120MPa-150MPa）之间，待轮毂端面渗出高压油时，再次开启压力机注入高压油继续压装，最后轮毂孔与轮座到达压装位置，此时油膜完全隔开轮毂、轮座接触面，压力降为0，作业完成。要求轮对注油压装过程中压装力应不大于表1中的最大压力；注油后最大压装力允许大于注油前的压装力，但不应超过其2倍，压装过程中的曲线波动不作要求。

表1 日系轮对注油压装力要求

种类 压装力

车轮 动车 886.4kN

拖车 768.3kN

欧系轮对采用的是普通冷压装，即在厂房恒温室中通过压力机将车轮过盈配合在轮座上，过程比较简单，压装曲线如图2所示，要求①前30mm位移内压装力开始增加，此后曲线平稳上升；②开始后，若出现压装力骤升，则骤升值不得大于260kN；③压装力在油沟处允许下降，在位移继续增加25mm后，压装力应达到下降前的最大压装力；④压装时除油沟部位对应的压装力曲线外，压装力平稳上升；⑤在最后25mm位移中压装力允许下降，最多可下降50kN。

图2 欧系轮对冷压曲线示意

2.压装方法对比分析

欧系日系的两种不同的压装工艺均是根据各自的技术体系经过长期运用积累而成，各有优缺点，在我国动车组生产检修实践中应针对不同需求选择使用：

2.1对接触表面质量的影响

由于欧系轮对车轮轮毂与车轴轮座接触面硬度相近，故压装过程中不易形成划伤，且欧系轮轴在设计之初便为轮座处预留1.5mm的加工尺寸用以检修时去除破坏层，所以冷压时即使形成划伤也可加工消除。日系轮对轮座表面淬火层很薄，且不允许加工，注油压装隔离轮毂与轮座的接触，很好地保护了轮座表面质量。

2.2对接触面处尺寸的影响

注油压装虽然保护了接触面，但高压油在压装过程中将轮毂内孔强行扩张，容易导致内孔尺寸超差，轮毂两端形成“喇叭口”，导致车轮退卸后报废率高，增加成本，故日系车轮在设计时相较于欧系车轮明显增大了轮毂径向厚度。

2.3可操作性

注油压装允许压力机中途停顿，且压装后不限停留时间，允许自由调整车轮内测距和相位角，但操作上较之冷压较为复杂，设备成本高，一次性投入大，加工难度较高。冷压设备简单，成本经济，接触面的压装状态与使用状态相同，压装情况可直接反映使用情况，但压装后无法调整，要求一次性压装准确，对操作工要求较高。

3.结论

本文针对国内较为成熟的车型CRH2A动车轮对组装为模型，对高速动车组欧系和日系轮对压装工艺进行了工艺分析，并对两种压装方式进行对比，并就压装工艺选用给出了合理化建议。

参考文献：

[1]邵永涛. 机车车轮与车轴无注油压装技术研究[J].内燃机车，2011，（6）.

[2]TB/T 1463-2006，机车轮对组装技术条件[S].

[3]胡玲娟. 轮轴冷压装问题的分析及解决[J].金属加工，2013，（15）.