轮对的定位方式（精选3篇）
轮对的定位方式 篇1
随着我国铁路建设的不断发展, 列车数量的增多, 列车的运行质量和效率也在不断提高。
为保证列车的运行质量和效率, 对列车的检修质量和检修效率就提出了更高的要求。特别是高铁和动车的快速发展, 促使着检修设备跟着发展。不落轮车床就是适应这种情况产生和发展的。
轮对的几何尺寸、精度的检修是列车检修中的重要内容, 对磨耗轮对的旋修, 修复轮对的几何尺寸和精度是列车运行质量的保证, 对磨耗轮对的旋修, 修复轮对的几何尺寸和精度的所占用的时间决定了列车运行效率。
列车在路轨上运行后, 轮对同钢轨接触的轮缘和踏面就会出现磨耗, 就需要对轮对进行旋修, 修复轮对的几何尺寸和精度。
常用的修复方法有:
第一种方法是, 将轮对拆卸下来, 以单个轮对放在车轮车床上或是放在落轮车床上加工。如图1所示, 车轮车床加工单个轮对。
这种方法费时费力, 效率很低, 且不能做到在线旋修, 修复上路。
第二种方法是, 在单轴不落轮车床上旋修, 路基下方安装了一台固定不动的车床, 列车被牵引进车床至被加工轮对处于机床中心处, 修复完后牵引出机床, 列车即可上路营运。如图2是在单轴不落轮车床上加工轮对。
这种方式的特点是不需要从列车上拆卸轮, 加工完后又安装到列车上。而是可以直接将列车运行到机床上, 直接对磨损轮对进行旋修, 加工完后上路运行。
但这种方式一次只能加工一条轮对, 有多少条磨耗轮对, 就得加工多少次, 效率不高。
第三种方法是, 将两台不落轮车床安装在路轨下方, 组成双轴不落轮车床, 并且两台主机的中心距可以改变, 以适应多品种列车的转向架。
列车被牵引进车床至一个转向架上的两条轮对分别处于两台机床的中心, 修复完后牵引出机床, 列车即可上路营运。如图3是在双轴不落轮车床上加工轮对。
这种方式的特点同样是不需要从列车上拆卸轮, 加工完后又安装到列车上。而是可以直接将列车运行到机床上, 直接对磨损轮对进行旋修, 加工完后上路运行。
但这种方式一次可加工出同一转向架上的两条轮对, 效率是第二种方法的翻倍。
对于第一种和第二种方式, 机床都是固定在地面上, 机床不动, 被加工轮对置于机床加工区内, 即可对轮对进行加工, 无需考虑轴距的变化。
第三种方式, 效率大提高, 但问题也出现了, 即如何适应同一转向架两条轮对轴距的变化。
由于我国线路上运行的列车种类多, 不同的列车有不同的转向架, 有不同的轴距。为适应转向架上两条轮对轴距的变化, 要求两台机床能够移动或者一台机床固定另一台机床移动。
常用的双轴不落轮车床适应转向架轴距的方式有两种。方式一, 机械定位方式。
这种方式是在两台机床底部安装有螺杆, 变速箱, 电机或者液压马达等。如图4所示。
通过电机或液压马达带动螺杆旋转, 螺杆的两端装螺母座和螺杆座, 分别固定在两主机上, 从而带动两主机运动或让一个主机运动, 通过变速箱的变速达到设定转速。从而让两主机的中心线满足同一转向架上两条轮对的轴距。
具体实施方案是, 根据列车转向架种类, 设定几种轴距, 将两主机中心距的调整分成几档, 属有机变档。
加工时, 根据转向架的轴距将两主机调整到相应档位, 固定。待加工列车转向架轮对运行到机床上, 在装夹和抬升过程中, 两主机不动, 列车在装夹过程中随动, 以适应两主机中心线。
这种方式的优点是, 档位少, 换档简单。转向架上两轮对轴距和两主机中心线理论尺寸是一至的。
当转向架上两轮对轴距和两主机中心线理论尺寸没有误差的情况下, 加工出来的轮对几何尺寸和精度是符合要求的;
当转向架上两轮对轴距和两主机中心线理论尺寸有误差, 尺寸不一至时, 加工出来的轮对几何尺寸和精度就有误差或出现不符合要求的情况
方式二, 液压锁紧定位方式。
这种方式是在两台机床底部安装有油缸, 液压锁紧机构等。如图5所示。
由于同一车型的同类转向架, 加工、安装误差, 同一转向架上的两条轮对的轴距也有变化, 要求两台机床有自适应能力。
这种方式即可以满足不同类转向架两条轮对轴距的不同, 又可以满足同一类型转向架两条轮对轴距的变化。
采用的方案为:线轨、油缸均安装在底座上, 锁紧机构布置在底座上。
当一台机床固定, 另一台机床移动时, 其固定的一台机床直接安装在地基上, 另一台移动的机床安装在底座上, 调整轴距时, 以固定的一台机床定位, 移动另一台机床调整到待加工转向架两轮对的轴距尺寸。
当两台机床都移动时, 分别安装在底座两端, 调整轴距时, 两台机床以底座上的中心对称分布, 向底座中心靠近或远离底座中心直至调整到待加工转向架两轮对的轴距尺寸。
这种方式的优点是, 无论转向架上两轮对轴距和两主机中心线理论尺寸一至还是有误差, 加工出来的轮对几何尺寸和精度都能符合要求的。
参考文献
[1]陈雷.铁路电客车轮对镟修切削量探讨[J].城市轨道交通研究, 2009, 12 (6) :67-68.
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[3]黄贵刚.凸轮轴磨床砂轮半径影响凸轮升程的原因及对策[J].新技术新工艺, 2008 (9) :36-38.
矿井运输车辆轮对的管理与维护 篇2
矿井运输车辆是煤矿运输设备中数量最多、周转最频繁的一种设备, 而轮对是车辆上的最重要部件, 既是行走机构, 又是承载机构。在车辆故障中, 轮对损坏又是最常见且最具危险性的。因此, 分析轮对常见故障, 加强车辆管理与维护工作, 对提高轮对的可靠性, 保证周转能力, 延长服务年限, 降低生产成本具有十分重要的意义。
1 车辆轮对的基本情况
1) 轮对的组成和基本载荷情况。轮对主要由车轮、轴、轴承、密封材料等组成。车辆在行驶过程中, 主要受载重物料设备的重量影响, 受到重力、摩擦力、离心力和大量冲击载荷的作用。
2) 工作条件。矿井运输车辆在煤矿井下的运行速度不高, 一般不超过15 km/h, 车轮的转速一般不超过300 r/min。但轮对上的载荷较大, 因车辆经常在平整度和磨损度超标的轨道上行驶, 常要承受大量的冲击负荷。因为井下环境所限, 车轮还要经常被煤泥水浸泡, 对轮对轴承的密封有较高要求。
3) 由于工作环境恶劣, 加之管理不当, 轮对的使用寿命较短。在调查中发现, 轮对在井下一般使用不到半年就需要进行大修。维修过程中发现, 车辆轮对的失效形式通常不是因轴承疲劳损坏而引起的, 而主要以密封失效造成的轴承损坏为主。当带有酸、碱成分的煤泥水通过密封件的间隙进入轴承滚道内时, 引起钢球被煤泥堵塞, 导致轴承卡死并抱死车轮。轴承被卡死不转时, 还容易引起轴承的内外圈与车轴或轮毂之间相对转动, 从而造成车轴或轮毂严重磨损, 造成车轮大幅晃动或断轴事故。
2 车辆轮对的故障原因
2.1 密封结构不合理
轮对密封多采用迷宫式加普通密封加堵盖的结构, 有的甚至没有密封圈, 由于轮对的冲击载荷较大, 在冲击载荷的长期作用下, 这样的密封结构极易造成润滑油脂的泄漏和污水粉尘的进入, 从而加剧车轮磨损。另外, 由于轮对润滑普遍使用钙基润滑脂, 存在机械稳定性差, 抗水性差的问题, 同时遇水易皂化, 变质结块, 也是造成轴承失效的一大原因。
2.2 轴承的适应性差
矿车轴承普遍采用普通圆锥滚子轴承, 它的承载能力和轴向止推能力虽较高, 但防卡性能很差, 使用过程中一旦煤泥水进入, 则会堵塞轴承管道, 导致润滑失效。轮对内密封圈磨损后, 煤泥水进入轴承内, 导致轴承内外圈大面积锈蚀, 进一步扩大了异物进入轴承的速度, 加上车辆行驶中的受到冲击载荷, 更加剧轴承磨损。
2.3 车辆管理缺陷导致车辆轮对损坏
矿井条件复杂, 矿井生产作业的特点决定了矿井车辆管理的难度, 由于管理不到位, 区队交接常常不能按要求进行, 导致有些车辆周转周期太长, 有的甚至半年都不出井, 车辆被常年带负载存放于复杂的盘区巷道内, 环境潮湿, 长期得不到保养, 轮对损坏十分严重。
1) 轨道造成的磨损问题。矿井轨道很多都是临时轨道, 规范程度差, 平整度不达标, 矿井轨道中的弯道多, 在弯道处, 由于有离心力的作用, 会使车辆轮对不均匀受力, 车轮与轨道存在较大的摩擦力, 不但使轮对轮沿磨损增大, 也给轴承增加了负荷, 使轴承磨损增大。在平整度不达标的轨道上行驶, 更会使车轮的冲击载荷大量增加, 造成轴承疲劳破坏。
2) 矿井运输车辆周转率高, 故障检查处理困难。矿井的车辆检修制度不合理, 检修人员不够专业, 缺乏专业的检查工具, 同时, 经手区队较多, 不易统筹管理。这样的现状造成了车辆检修不到位, 很多车辆提前损坏。
3 改进措施
1) 选用新型矿用车辆专用轴承, 提高使用寿命。选用大直径钢球轴承, 增大轴承的径向游隙, 提高耐冲击能力和承载能力, 同时用柔性尼龙保持架代替原钢质保持架。因尼龙质地较软, 具有自润滑、耐磨及异物进入的可溶性能, 延长轴承的使用寿命。
2) 采用带弹簧的M型组合式样密封件。这种密封在主唇口内侧装有弹簧, 使之与轴颈之间保持严密的接触, 并能自动补偿振动和唇口少量磨损出现的间隙, 能有效地阻止水和煤泥的进入, 具有优良的防尘和防水能力。
3) 选用矿用2号锂基润滑脂。轮对的润滑脂除起润滑轴承和橡胶唇口的作用外, 还起防尘和防水作用。该锂基脂具有良好的机械安全性和抗水性, 遇水不易皂化, 不易流失, 符合车辆轮对的使用要求。
4) 严格按照铺轨要求检查矿井轨道完好情况, 及时维修严重不达标的轨道。同时, 加强弯道的管理, 按轨道运输标准校正不符合标准的弯道。保证弯道稍宽的轨距和内外轨道高度差, 减小车辆轮对的运行冲击载荷和运行阻力。
5) 车辆运行过程中, 严格控制弯道车辆运行速度, 使离心力与重力分布平衡, 减少轮对的磨损和运行事故。
4 加强管理和维护
针对矿井运输车辆的使用特点, 必须要建立完整的车辆编码管理制度和定点周期检修制度。
为了避免矿井运输车辆的管理缺陷, 必须对矿井车辆全部实行编码管理, 建议有条件的矿井实行电子扫码和微机软件管理系统, 统筹管理全矿车辆。严格车辆领用制度, 搞好交接工作, 有效保障车辆的查询和定位, 从而指导车辆的管理和检修。
由于车辆数量较多, 严格检修制度, 实行定点周期检修是十分必要的。
1) 建立定点周期检修的规则制度及检验验收制度。
2) 设立专门的检验场所、检查检修设备, 配备相应的专业检修人员等。
3) 严格填写检修记录, 及时更新车辆管理系统数据。
4) 对检修人员实行定额计件管理, 保证检修到位和检修质量。
5) 严格实行检修验收制度, 检修不合格, 严禁上轨运行。
6) 车辆周期检修的资金和材料要切实落实。
通过车辆运行环境和车辆轮对的改进, 结合车辆的编码管理和定点周期检修, 进一步加强了车辆的管理, 使矿井运输车辆轮对能够得到很好的维护和保养, 大大提高了运输车辆的使用寿命, 故障率明显下降, 车辆完好率提高了, 既节约了材料费用支出, 减少了运输事故, 又使矿井运输作业的安全性有了很大的提高, 具有十分积极的意义。
摘要：针对煤矿运输现状, 结合现有箱式矿车和平板车的轮对结构和受力情况、工作条件及轮对失效形式, 分析了矿井运输车辆轮对的使用情况、常见故障及其产生原因, 提出了维护和管理措施, 指出应加强矿井运输车辆编码管理和和周期维护工作, 从而进一步提高轮对的可靠性和使用寿命, 提升矿井运输管理水平, 降低生产成本。
关键词：配合,维护,摩擦力,离心力,磨损
参考文献
[1]李士军.机械维护士修理与安装[M].北京:化学工业出版社, 2010.
轮对的定位方式 篇3
1 齿轮箱轮对主要技术参数及要求
工作环境温度: - 10℃ ~ 40℃。适用于1 435mm标准轨距, 轮径 ( 新) : 920 mm, 轴径: 150 mm。静态轴重: 22 t; 额定功率: 174 k W; 齿轮传动比为3. 7272; 主动端输入最高转速不超过2 600 r / min。满足最高自运行100 km/h、联挂120 km/h的速度要求, 齿轮箱适用于双向驱动。
2 齿轮箱轮对工作原理及结构特点
DWL - 48 型连续走行捣固稳定车前动力转向架由2 组驱动齿轮箱轮对驱动, 齿轮箱轮对结构如图1 所示。驱动齿轮箱一端支撑在车轴上, 另一端通过扭力支承悬挂在车体转向架上。驱动齿轮箱轮对主动端通过万向联轴节与分动箱连接, 由于液力传动箱输出轴与动轮轴互相垂直, 故采用相交轴传动, 通过一级锥齿轮直接驱动轮对。
3 齿轮箱轮对关键技术
3. 1 齿轮的设计制造
( 1) 齿轮材料选择。齿轮箱轮对运行、作业时, 齿轮不仅传递较大扭矩, 还受到来自轨道的冲击, 容易造成齿轮过载断齿、疲劳断齿和硬化层剥落。因此, 主动、从动齿轮均选择20Cr2Ni4A渗碳钢材料, 与国外大型养路机械齿轮采用的17Cr Ni Mo6相比, 它的抗弯强度和冲击韧度等力学性能更好, 淬透性相近[1]。采用渗碳淬火热处理工艺, 有效硬化层深度为1.4~1.8 mm, 齿面硬度为58 HRC~62 HRC, 芯部硬度为35 HRC~45 HRC。
( 2) 齿轮结构及基本参数选择。齿轮副采用格利森弧齿锥齿轮, 该型齿轮具有承受较强过载和冲击的能力, 传动平稳。另外, 其加工机床价格比较便宜, 便于齿轮加工生产组织。驱动齿轮箱工况分为短期过载 ( 最大扭矩) 和最高车速 ( v = 100 km/h) 工况。根据GB /T 10062 - 2003《锥齿轮承载能力计算方法》, 齿轮副主要参数及不同工况下齿轮承载能力校核分别如表1 和表2 所示。
( 3) 齿轮的制造。由于齿轮热处理造成的齿部和轴身弯曲变形很难控制, 传统的渗碳淬火后磨齿工艺很难保证齿轮质量。为了提高齿轮精度, 采用热处理后磨齿技术, 消除热处理变形, 齿轮精度达到6 级, 降低了齿轮箱噪音, 提高了成品率。磨齿后齿轮不需要配对可互换使用, 并使齿轮的早期接触面积增大, 提高了齿轮接触强度。齿轮加工后, 进行喷丸强化处理。
3. 2 箱体的设计
( 1) 箱体结构。考虑到安装维修方便, 采用了圆形设计, 沿轴孔剖分结构 ( 见图2) , 上、下箱体通过螺栓连成一体。
( 2) 箱体材料。箱体是驱动齿轮箱传动零件的基座, 承受来自轨道的振动和冲击, 应具有足够的强度和刚度。为了保证箱体强度, 采用ZG230 - 450铸钢材料, 具有较高的强度、塑性和韧性, 能较好地满足驱动齿轮箱的需求。
3. 3 润滑及密封设计
( 1) 润滑设计。因箱体内圆锥轴承安装结构原因, 安装在轴承座内的主动端轴承不能获得足够的润滑油。因此, 主动端圆锥滚子轴承, 采用安装在车轴上的偏心机构带动齿轮箱强制润滑装置喷油润滑, 并在轴承座处安装集油槽。从动端车轴轴承、齿轮靠浸油飞溅润滑。这就保证了主动端轴承在齿轮箱高速、低速运行时都能得到充分润滑。
( 2) 车轴贯通部设计为双骨架油封密封型式, 骨架油封内部填润滑脂, 保持骨架油封较长时间的润滑。输入端轴承座和箱体静密封处采用涂密封胶端面密封和O形圈密封。该密封方式具有结构简单、密封可靠等优点, 经过实际使用验证, 密封效果好、无泄漏。齿轮箱润滑及密封结构如图3 所示。
3. 4 轮对的设计
( 1) 车轴的设计。车轴材料选择DIN EN 13261标准规定的EA4T淬火和回火钢。车轴结构设计主要考虑轴重、从动齿轮内孔的装配、轴箱轴承的选择、齿轮箱车轴轴承等因素。
( 2) 车轮设计。车轮采用UIC 812—3 和DIN EN 13262 标准规定的R7T钢, 结构参考国外先进车轮结构设计, 呈反S形。
( 3) 轮对压装。采用注油压装工艺。合金钢车轴轮对压装的关键在于过盈量设计、车轴轮座和车轮毂孔加工质量的控制, 以及车轮油孔位置选择。根据过盈配合的计算和选用标准计算得出轮对压装过盈量为0. 14 ~ 0. 31 mm。参考TB /T 1463—2006《铁道机车轮对组装技术条件》, 整体辗钢车轮过盈量为毂孔直径的0. 9‰ ~ 1. 4‰, 选取0. 17 ~ 0. 28mm进行试制和试验。车轮的刚性中心比较靠近车轮的内侧, 注油孔位置需要在降低压入力和有效作用距离两者之间合理选择, 需要利用有限元分析车轮刚性中心位置以及实际压装试验, 来调整、选择注油孔的位置。
3. 5 悬挂装置设计
齿轮箱悬挂装置结构如图4 所示。驱动齿轮箱悬挂装置底座焊接在转向架横梁侧面, 扭力臂与底座之间分别通过销轴、连接板过渡连接, 销轴与连接板之间均有关节轴承连接, 销轴与底座销轴孔安装有橡胶减振器衰减振动。
4试验与应用
研制的齿轮箱轮对在齿轮箱综合试验台上进行了低速磨合、高速空载试验, 试验结果表明驱动齿轮箱运行平稳, 润滑密封可靠, 噪音低。轮对压装后, 在专用轮对压装机上按照铁道标准进行反压试验, 轮对压装紧固力满足要求。装车考核后, 齿轮箱轮对各项性能达到设计指标, 截至目前已经有百余台DWL - 48 型捣固稳定车配套驱动齿轮箱轮对在北京、上海、武汉、广州等维护基地使用, 效果良好。
摘要：介绍了DWL-48型捣固稳定车驱动齿轮箱轮对技术参数及其关键技术, 并阐述其功能原理、结构特点。通过型式试验、反压试验以及装车使用表明齿轮箱轮对运行平稳、密封可靠, 达到了设计要求, 满足了DWL-48型捣固稳定车使用需要。
关键词：驱动齿轮箱轮对,齿轮,密封,轮对压装
参考文献