铁路车轮喷射修复的装卡及拆卸

张志勇　李承红

摘要：本文主要就金属喷射法修复车轮及设备运行的主要工艺流程，主机和喷室的相对运动关系，喷射前工件的装卡准备和喷射结束后工件的拆卸过程所遇到的问题和应对解决的办法进行阐述，其余涉及专利保护的结构内容这里省略。

关键词：喷射；工件；装卡；拆卸

汾西重工2008年与芬兰国立技术研究中心（下称VTT）就精密喷射成型技术合作，共同开发火车车辆因磨损报废车轮的修复技术，为试制生产车轮样轮，满足工艺试验，根据VTT所提的特性参数和工艺技术指标，公司成立9人专题项目组，（2电，1热处理、6机）进行分工设计。

1.喷射技术及系统配置

经冶炼制备的液态金属经特殊装置提供的高速惰性气体雾化后，以亚音速喷射到经过预热处理的工件（车轮）上，迅速而致密的覆盖在工件表面，并对金属覆层进行逐层碾压，达到预期的形状和强度，精密喷射成形法修复铁路车轮设备包含以下几个部分，主机及辊压系统、感应加热喷室系统、喷射系统、液压及气源除尘系统、冷却水循环系统、电控自动化系统等。

2.喷射状态结构简图

主机和喷室的相对关系见图二，主机卡盘4加紧工件5在喷室6内旋转，车轮工件上方正对喷射装置（喷射中心），下方正对碾压装置（碾压中心）环形感应加热装置与工件中心同心。喷射主要过程就是旋转的工件在氮气保护下被环形感应加热装置在预定时间内加热到预定温度，感圈退，喷射开始的同时碾压装置对喷射层进行逐层碾压。

3.工件的装卡和拆卸

火车轮喷射项目试验初期，冷的车轮工件装到主机卡盘上和喷射后的红热车轮拆卸都由人工完成。冷的车轮工件由吊车吊装到车轮中心孔和卡盘中心对正后，靠双手边推进边旋转到位并夹紧工件这一步容易实现；但喷射完成的红热车轮工件重量约300㎏，温度超过1000℃；人工拆卸是在吊车吊住工件后松开卡盘，用撬杠前后撬动脱离卡盘，费事、费力、且危险。

发现上述不足后，在项目进行的过程中，结合主机床头箱相对于喷室进退的运动关系和相对位置，测量、设计和制造了车轮工件装卡和拆卸机构，利用床头箱的动力使工件的装卡和拆卸比原来更容易。机构由拆卸座和装卡拆卸钩两部门组成（见图三、图四）

工件装卡的水平方向运动关系见图三，在吊车用立吊钩吊住工件后，床头箱向右移动，装卡拆卸钩顶着工件由位置I到位置II，工件装卡到位，卡盘夹紧完成工作的装卡。

工件拆卸的水平方向运动关系见图四，完成喷射的火车轮工件出喷室后，同样在吊车用立吊钩吊住工件后，松开卡盘，在水平方向可在拆卸座内旋转摆动的装卡拆卸钩钩住火车轮的轮缘，床头箱继续向左移动，钩着工件由位置I到位置II，工件被装卡拆卸钩剥离卡盘，完成工件的拆卸。

4.结束语

技术就是一层窗户纸，在这里体现了一种方法，捅破也许觉得再简单不过，可是面对出现的问题，没有成熟的经验可借鉴，尤其热喷射后的工件，用普通卡盘无法适应喷室内的高温和金属粉尘，这在项目调研阶段已经否定了，为此制造了专业卡盘完成这种特定环境中的工件裝卡和拆卸。专业卡盘松开后外径与车轮内孔间隙小、配合面长，喷射后的车轮工件即使使用撬杠两人一前一后撬动也很费力还用过大锤锤击使其脱离卡盘，每次都这样不免思考用什么办法解决这个难题。

正是利用本文中的方法，用剩余的零件当做拆卸座焊在喷室门孔的两侧，可拆卸的装卡拆卸钩插在拆卸座的孔内。利用主机床头箱相对喷室的运动关系和动力，转变成工件相对卡盘沿中心轴线的相对运动，看似简单的结构，在功能上实现了火车轮工件的装卡。拆卸由人工到半自动；使火车轮工件装卡、拆卸工艺过程变得方便、快捷和安全，并且在项目中后期得到应用。

参考文献：

[1]“实用新型专利”专用卡盘.证书号第1706589号

[2]“实用新型专利”工件装卡密闭机构.证书号第1701562号

[3]“实用新型专利”一种精密喷射法修复火车轮的装置.证书号第1707746号