浅析转向架轴承检修工艺

浅析转向架轴承检修工艺

苏浩

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

摘要：轴承作为转向架运行安全的关键部件，在检修和组装过程也需要适应新技术、新工艺、新形势的变化。因此，对轴承检修和组装业务在产能、布局、工艺能力等方面进行提升，是保证轮轴检修质量的必然趋势。基于此，本文主要对转向架轴承检修工艺进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：转向架；轴承；检修工艺

引言

转向架轴承影响车辆的安全运行，目前有大量的学者和工程人员开展轴承故障研究。本文主要对转向架轴承检修工艺进行了简要的分析。

1转向架轴承检修流程现状

轴承检修工艺流程除外观检查，组装前清洗外，均配备有检修设备，但只是将设备分布在轴承检修间内，所有轴承的运输方式依靠小车和人工搬运方式进行。现车间轴承检修工艺布局陈旧，没有形成检修流水作业。究其原因，主要包含以下几点：（1）工艺布局问题。公轴承检修及组装场地小，生产台位不足制约客车检修能力的提升的问题日益突出。在工艺流程上，轴承检修存在逆向物流，轴承进出均使用同一工位及设备，轴承检修作业交叉替换，工作效率不高。（2）设备问题。设备使用时间长，性能老化，维护工作量较大。同时，关键设备不足，轮轴自动组装机等关键设备未配备，无自动化传输线，工人作业劳动强度大，制约生产效率的提高。（3）信息化处理问题。信息主要依靠人工记录，手工填写及录入，对资料统计分析，梳理、查找规律仍主要依靠原始记录人工整理，不能通过信息化及大数据分析提高生产、质量、材料等管理的能力。

2转向架轴承检修工艺分析

2.1轮对轴箱组成清洁

轮对轴箱组成清洗前用防水防护材料对重要部件进行防护。先清除轮对轴箱组成上较明显的异物，再用高压水枪和清洁剂对其表面冲洗干净。用干净抹布将清洗干净的轮对轴箱组成表面的水擦拭干净，再用风枪吹干。

2.2轮对轴端装置拆卸、轴箱轴承退卸

使用扳手手动将轴箱体防护盖、轴箱体与后盖螺栓拆卸，拆下轴箱体。使用BST轴承退卸专用设备将轴承退卸下，将轴承吊运至周转箱内，将盛有轴承的周转箱发运至轴承大修厂家进行检修。

2.3轮对脱漆

对需要脱漆轮对车轴上的非脱漆区域进行防护，使用毛刷将轮对油漆专用脱漆剂刷涂在轮对需要脱漆的区域，对轮对进行脱漆处理；待大面积油漆脱落后对残漆进行处理，直至脱漆区域油漆全部脱落满足探伤及再油漆要求。

2.4轮对车轮退卸

采用注油退卸方式分解车轮。将设备配备的注油接口安装至需要退卸车轮注油孔上，逐渐增大注油压力至规定的压力值，保持一段时间至有压力油从轮座与轮毂接合面渗出可进行退卸车轮作业，车轮报废时可提高注油压力。按设定的退卸压力匀速退卸车轮，当车轮注油槽与轮座开始脱离时将注油压力卸载；持续匀速退卸直至轮毂完全脱离轮座。

2.5齿轮箱开箱分解检修

将齿轮箱上下箱体从轮对上分解，将小齿轮及其轴从箱体上分解，检查所有部件是否有损坏，其中包括齿轮类零件（大齿轮及小齿轮）、轴类零件（车轴及输入轴）、环状零件（端盖、迷宫环及轴承座）、箱体类零件（箱体）及其他类零件（观察盖及轴承挡板）等，如有零件损坏，更换新件，清洁未损坏的零件并进行脱脂处理，箱体内部不得有铜屑、油污、铁屑等污染物，所有配合表面、座表面及迷宫需清理干净且表面不得有磕碰缺陷。大齿轮轴承拆卸更新。

2.6车轴检修、磁粉探伤

检查车轴轴身表面状态，车轴轴身表面有击打缺陷时，使用砂纸手工进行局部打磨修复；超过标准时，机加工修复，加工后需满足轴身直径不小于175mm，手工打磨修复，加工后需满足轴身直径不小于174．5mm。车轴轴颈、防尘板座、轴肩端面有表面锈蚀、毛刺、毛边时，打磨光滑，打磨后允许有轻微痕迹。车轴检修后，对其外露表面进行湿法荧光磁粉探伤检查，车轴外露表面不得存在横向缺陷，纵向缺陷须满足检修需求。

3工艺改进与智能化技术分析

3.1信号预处理

转向架轴承由于其工作环境的特殊性，干扰噪声的成分和频率十分复杂，主要有列车运行中的轮轨激扰和环境随机噪声。对于轴承振动信号的预处理，需要对这两类干扰成分分别采取相应的措施。列车运行中，轨道不平顺?轨道道岔?车轮缺陷等都引起轮轨激扰，该激扰混杂在轴承振动信号中。文献资料表明，车辆运行中各种轮轨激扰的频率成分一般低于1kHz。所以，采用巴特沃斯高通滤波器对激扰成分进行滤波处理。利用Matlab中的butter函数和filter函数实现巴特沃斯高通滤波器的功能，截止频率设定为1kHz，对信号中的低频激扰进行预处理。此外，列车运行中随机出现的干扰产生大量的随机噪声成分。对于这种随机噪声，采用S-G滤波器进行预处理。S-G滤波器是Savitzky和Golay提出的一种时域内的滤波方法，通过对待处理信号中宽度为M的窗口中的数据点进行阶次为n的最小二乘多项式拟合，将拟合得到的函数在数据窗口中心点处的取值代替原始数据作为其滤波值，然后向前移动窗口并重复拟合取值过程，直到所有的信号点拟合结束，可以达到对原信号进行滤波的作用。S-G滤波器的作用与带通滤波器相似，在通带频率范围内的信号可以完全通过，通带频率范围之外的信号会得到抑制或者急剧衰减，从而使有用信号和噪声信号得以分离。

3.2小波包变换

小波变换是一种有效的时频分析工具，但是他只对信号的低频部分进行分解，导致信号高频部分的频率分辨率比较差。小波包变换在小波变换的基础之上，对高频部分也进行了分解，以３层小波包分解为例，原始信号Ｓ分解为低频频带Ａ和高频频带Ｄ，再经过２层分解，形成８个不同频段的信号。

3.3建设轴承检测过程智能控制系统

根据轴承检修工艺流程建立智能控制系统，系统具有轴承检修过程信息采集、信息追溯功能，对作业工序进行实时卡控，不合格项发送报警信息，实现操作无纸化、流程强制化、过程信息化。（1）在轴承收入工序，通过CCD智能识别系统，对轴承制造信息进行自动识别采集并形成二维码，通过激光打标机将二维码打在轴承上，并将数据存储到智能控制系统信息库中。（2）在轴承探伤工序，采用二维码识别器识别轴承信息，磁粉探伤触屏确认采集数据，将之前“人工观察，手工输入”的旧有模式升级为“二维码读取，菜单式确认”的数字化采集模式。探伤信息自动存入对应的数据库。（3）在轴承检测工序，检测过程利用扫码仪扫描配件，使用高精度的光栅位移传感器自动采集测量轴承尺寸，将轴承检测信息自动传输到服务器。

结束语

转向架轴承部件的正常运转对于地铁列车的安全运行具有重大意义。为了对其故障状态进行快速、准确地诊断，需加强检修工艺的深入研究。本文对此进行了简要的分析通过对方案的实施，轴承检修及组装能力得到大幅提升，智能化、信息化的技术应用保证轴承检修和组装的工艺品质。

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