梁 軍

（蘭州局集團公司嘉峪關(guān)車輛段質(zhì)檢驗收室，甘肅 嘉峪關(guān) 735103）

鐵路貨車是鐵路貨物運輸?shù)倪\載工具，輪軸是鐵路貨車上重要且是可互換的部件，其技術(shù)狀態(tài)直接影響到車輛的運行安全。為滿足鐵路運輸提速、重載的要求，更高的適應(yīng)鐵路又好又快發(fā)展需要，體現(xiàn)新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)的發(fā)展，統(tǒng)一鐵路貨車輪軸造修技術(shù)及管理要求，促進(jìn)鐵路貨車修程修制發(fā)展，達(dá)到輪軸檢修、探傷、組裝信息化的技術(shù)、管理要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，符合備用輪軸技術(shù)管理要求。按照鐵路貨車輪軸組裝及檢修 “安全第一，預(yù)防為主，以質(zhì)量保安全”的方針，貫徹“以工裝保工藝、以工藝保質(zhì)量、以質(zhì)量保安全”的指導(dǎo)思想，展現(xiàn)貨車輪軸“檢修及加工數(shù)控化、檢測及組裝自動化、過程管理信息化、生產(chǎn)組織集約化”的思路，積極推進(jìn)輪軸技術(shù)及管理現(xiàn)代化進(jìn)程，實現(xiàn)管理規(guī)范、工藝科學(xué)、裝備先進(jìn)、質(zhì)量可靠、安全穩(wěn)定的目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)軸承選配壓裝工藝存在的問題及分析

1.1 軸承存儲周期短及測量選配效率低

庫存軸承應(yīng)周轉(zhuǎn)使用，新造、大修軸承自組裝后至其壓裝前的總存儲期不超過1年；一般檢修軸承按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)包裝時儲存期不超過1年，無包裝時存儲期不超過1個月。在以前，軸承測量選配的工作是純手工完成的，工作前需準(zhǔn)備內(nèi)徑千分尺、標(biāo)準(zhǔn)樣環(huán)等檢定工具，并按照要求用運十字交叉法測量軸承內(nèi)徑。而不同的軸承型號測量位置和限度也是不一樣，如353130B型，內(nèi)圈測量位置在距小端面7mm及距大端面20mm處、限度為兩內(nèi)圈內(nèi)徑直徑相互差≤0.013mm、內(nèi)圈與軸頸配合過盈量 0.051～0.101mm；352226X2-2RZ 型，內(nèi)圈測量位置在距大端面15mm處、限度為內(nèi)圈與軸頸配合過盈0.051～0.102mm這些數(shù)據(jù)僅僅是其中一小部分，測量限度的繁雜容易使職工數(shù)據(jù)套用錯亂，一個軸承測三四遍還不一定能測準(zhǔn)，這就造成工作效率低、誤差大、工作強度高的問題。

1.2 軸頸、防塵板座的測量手續(xù)繁瑣

軸頸在測量前需做好準(zhǔn)備工作。將輪對推入同溫區(qū)，進(jìn)行8h以上的同溫，用煤油清洗軸頸、軸頸根部或卸荷槽、軸頸后肩、防塵板座，并擦拭干凈，軸頸及防塵板座銹蝕時，可用不小于120目砂布蘸油打磨光滑。準(zhǔn)備工作完成后就開始測量。在未引進(jìn)軸承智能選配壓裝系統(tǒng)前，人工測量需按照要求使用外徑千分尺測量待壓裝軸承輪對軸頸Ⅰ截面直徑，Ⅰ截面距軸端距離為25～30mm，測量位置須相差90°，兩點算術(shù)平均值為該截面車軸軸頸直徑，用白色粉筆將測量的兩個值寫在車輪輻板外側(cè)面上，用相同方法測量軸頸Ⅱ截面直徑，Ⅱ截面距軸端距離為：RD2型輪對 130～150mm；RE2B型輪對 140～160mm。軸頸直徑須符合：RD2型輪對軸頸直徑三級修為RE2B型輪對軸頸直徑三級修為Ⅰ、Ⅱ兩截面軸頸直徑的算術(shù)平均值為車軸軸頸直徑，Ⅰ、Ⅱ截面軸頸直徑之差的1/2為軸頸圓柱度，軸頸直徑不允許在全長范圍內(nèi)向軸頸端部方向逐漸增大。軸頸圓柱度≤0.015mm。公稱直徑為Φ129.5mm的等級軸頸，不得選配軸承。測量防塵板座距軸頸后肩5～10mm處截面Ⅲ的直徑，測量兩點，測量位置須相差90°，兩點算術(shù)平均值為防塵板座直徑。防塵板座直徑為：RD2型輪對防塵板座直徑三級修為RE2B型輪對防塵板座直徑三級修為計算防塵板座圓度，截面Ⅲ處兩點防塵板座直徑之差的1/2為防塵板座圓度，防塵板座圓度≤0.025mm。

1.3 軸承選配壓裝勞動強度大

在未使用軸承智能選配壓裝系統(tǒng)前，對壓裝機的使用，重點只在壓裝，所有壓裝數(shù)據(jù)都是人工輸入；同時軸承運送的過程也是人工逐套進(jìn)行搬運，勞動強度高；軸承人工測量選配后，再次按順序搬運排好到壓裝機進(jìn)行壓裝。

2 軸承智能選配系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 提高測量選配準(zhǔn)確度及優(yōu)化軸承存儲

使用軸承內(nèi)徑檢測機（如圖1所示）只需把不同型號軸承的測量點、測量限度等數(shù)據(jù)輸入到測量機的數(shù)據(jù)庫中，每日做好開機校驗就可進(jìn)行軸承內(nèi)徑的測量。為切實保證軸承內(nèi)徑測量的準(zhǔn)確度，車間采取了4取1的人工復(fù)測（每檢測4套軸承，1套人工復(fù)測尺寸，與檢測機測量結(jié)果進(jìn)行比對），給軸承內(nèi)徑測量裝了雙保險。智能庫智能選配系統(tǒng)（如圖2所示）通過軸承內(nèi)徑測量機傳輸?shù)臏y量數(shù)據(jù)，記憶軸承存放架各位置軸承型號與各項數(shù)據(jù)及軸承選配的先后順序，按照軸承先入庫、先選配、先出庫的設(shè)定為選配壓裝做好準(zhǔn)備，這樣就避免了軸承存放過期或時間過長的弊端。

圖1 軸承內(nèi)徑檢測機

圖2 智能庫智能選配系統(tǒng)

2.2 降低軸頸、防塵板座測量強度

軸頸檢測機（如圖3所示）投入使用后，現(xiàn)在我們只需把軸頸限度范圍數(shù)據(jù)輸入到檢測機內(nèi)，做好軸頸檢測機的開工校驗即可。軸頸檢測機的測量觸頭可準(zhǔn)確的從規(guī)定軸頸及防塵板座的位置選取測量點，通過壓力傳感器測出軸頸直徑、防塵板座直徑，并按照設(shè)定旋轉(zhuǎn)輪對90°重復(fù)測量一次自動求取平均值，并計算圓柱度。對不符合范圍的輪對軸頸標(biāo)紅提示，不予出輪。在對批量輪對軸頸、防塵板座測量完畢后，數(shù)據(jù)上傳智能庫和壓裝機，從而降低了人工測量程序繁瑣、誤差大等問題。

圖3 軸頸檢測機

2.3 軸承選配壓裝自動化

壓裝機接入到軸承智能選配壓裝系統(tǒng)后，利用程序可接收讀取軸頸檢測機的測量數(shù)據(jù)，針對上傳的數(shù)據(jù)，壓裝機可對壓裝輪對數(shù)量、軸承型號、修程進(jìn)行選擇，在確認(rèn)壓裝信息后上傳信息至智能庫。智能庫從已存儲數(shù)據(jù)中提取軸承內(nèi)徑測量數(shù)據(jù)和軸頸測量數(shù)據(jù)，按照預(yù)輸?shù)倪x配限度進(jìn)行比對計算，為每條軸頸選出最合適的軸承，并開始進(jìn)行軸承出庫配送。智能庫控制堆垛機按順序取出選配的軸承放置在傳送帶，并控制傳送帶將軸承按壓裝類別、左右頭送至壓裝機兩側(cè)軸承待壓滾道，至此整個選配過程完畢。

軸承壓裝前需按設(shè)備操作規(guī)程對軸承壓裝機進(jìn)行點檢、潤滑，檢查軸承壓裝機技術(shù)狀態(tài)，確認(rèn)性能良好。檢查液壓表、壓力傳感器、位移傳感器檢定標(biāo)簽，使用時間在有效期內(nèi)，檢定標(biāo)簽不過期。比較壓力表折合壓力與計算機示值的差值不得超過10kN，確認(rèn)合格后，方可開工。進(jìn)入工控機壓裝操作界面，讀取軸頸檢測機和智能庫反饋的輪對軸號、軸承型號、編號及壓裝左右端等信息，進(jìn)入待壓界面。首先將裝配好后擋的輪對推至壓裝卡槽，再將將軸承搬運至設(shè)備軸承托架上，軸承搬運做到輕拿輕放，防止磕碰傷。檢查軸承外圈上粘貼的軸承編號與軸承外圈凹槽上的須相同，不同時通知軸承選配人員。檢查中隔圈，不得偏離軸心位置。準(zhǔn)備完畢后，在操作界面選擇自動壓裝，軸承壓裝機開始自動壓裝作業(yè)，頂鎬升起，兩端頂針伸出，仔細(xì)觀察兩端壓力機活塞運行情況，觀察壓力表，在壓裝機活塞引導(dǎo)套伸入軸承時，應(yīng)將軸承扶正，確認(rèn)兩端壓力機活塞頂針頂緊車軸中心孔，須保證輪對軸向定位且壓裝機活塞中心線與軸頸中心線保持一致，出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停機檢查并處理。每班首條壓裝時須觀察壓裝機壓力表，將系統(tǒng)壓力與壓力曲線貼合壓力對比確認(rèn)應(yīng)一致，如不一致時，系統(tǒng)壓力與計算機顯示值相差不超過10kN。軸承壓裝過程中應(yīng)左右旋轉(zhuǎn)軸承外圈，保持其旋轉(zhuǎn)靈活，且后擋須正位，密切觀察壓裝力表讀數(shù)變化情況，表針不得有降壓的明顯跳動，卡滯時，立即停止壓裝，查找原因并處理。壓裝到位的軸承如退卸，塑鋼隔圈須報廢。軸承壓裝完畢，設(shè)備自動判定壓裝結(jié)果，打印軸承壓裝壓力曲線，保壓3s及以上，軸承壓裝力及終止貼合壓力須符合353130B型軸承313.6～352.8kN、352226X2－2RZ 型軸承 392～441kN、SKF197726 型軸承392～441kN的規(guī)定，確認(rèn)無誤后將軸承壓裝曲線與《輪軸卡片》（車統(tǒng)-51C）裝訂在一起，將輪對推出軸承壓裝工位，壓裝作業(yè)完畢。

3 智能系統(tǒng)應(yīng)用后的效果評價

1)提高了經(jīng)濟效益。與2016年1-10月因壓裝故障退卸軸承的數(shù)量對比，2019年1-10月軸承壓裝故障減少51套，其中一般修軸承44套、大修軸承7套，攻關(guān)后合計節(jié)約資金21580元，見表1，表2。

表1 2016年軸承壓裝故障率統(tǒng)計表

表2 2019年軸承壓裝故障率統(tǒng)計表

2)提高了壓裝質(zhì)量，壓裝不合格率明顯下降。2019年壓裝故障率從由2016年的1.5%下降至0.42%，很大程度的提升了檢修質(zhì)量，更好的確保了行車安全。

3)減少了壓裝前各項準(zhǔn)備工作的時間，提高了檢修效率。同等壓裝量，引入軸承智能選配系統(tǒng)后，檢修時間縮短了近1.5h，極大的提高了工作效率。

4)降低了勞動強度跟人身安全隱患。智能化設(shè)備的引入，省去了人工搬運軸承、手工測量數(shù)據(jù)、人工輸入數(shù)據(jù)等體力勞動和繁瑣的測量程序，并且避免了人工搬運軸承過程中易產(chǎn)生的人身傷害。

4 結(jié)語

1)通過實踐認(rèn)證，結(jié)合各項大數(shù)據(jù)分析，軸承智能選配系統(tǒng)的革新是有效可行的，建議在現(xiàn)有規(guī)范使用的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行改造革新。

2)軸承智能選配系統(tǒng)的應(yīng)用減少了人為不可控因素，自動化、信息化程度高。

3)軸承智能選配系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了壓裝質(zhì)量，降低了壓裝不合格率，節(jié)約檢修成本，提高了經(jīng)濟效益，同時節(jié)省了檢修時間提高了工作效率，并且降低了勞動強度跟人身安全隱患。

4)智能選配系統(tǒng)的應(yīng)用，切實落實了以工裝保工藝以工藝保質(zhì)量以質(zhì)量保安全、堅持質(zhì)量第一的原則。將現(xiàn)代化作業(yè)工序與傳統(tǒng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)良好銜接，優(yōu)化了作業(yè)程序，讓質(zhì)量控制在信息化平臺得以展示。