浅谈铁路货车车轴锻造生产线选择

李立峰 蔺昊 王正军 崔屹

摘 要：对于铁路车辆的运行来说，其中最为重要的部分就是车轴部位，其一方面要承载的车辆自重和荷载，同时也要在列车启动和刹车时承载冲击力和制动力，同时在列车调整运行当中，其受力情况会更复杂，因此在正常情况下，其质量要求较高，相应地，其处理技术也是和其他部件有所不同的。原材料的处理和锻后处理都有很高的要求，在正常情况下，要保证其可以满足于相关技术要求。

关键词：铁路货车车轴；锻造；生产线

中图分类号：TG311 文献标志码：A

铁路货车车轴的运行有很高的质量要求，因此其应用的加工工艺也异于其他部件，工艺要求更高，在加工过程当中，要保证其可以经过2次锻造和变形，这样才能大大提高其自身的力学性能。现在我国很多企业当中的锻轴生产线已经经过了多年使用，设备老化严重，要及时进行改造，该文结合实际情况针对其改进情况进行了总结，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

1 车轴铸造工艺的选择

现在我国应用当中的车轴铸造工艺有2个类型，其一是应用水压机的自由锻工艺，其在我国应用较为广泛，下拉式快锻液压机也属于该类型，但是很多早期技术在我国已经淘汰；另一种是则是精锻工艺，大多应用大型数控锻造设备，在我国中东部地区推广力度较大。相比之下，下拉式快锻液压机在锻造压力方面具备显著优势，比较径向锻造锤头打击力度不足的情况，此种设备的锻造效果更好，并且其成品也在外观上有所不同，快锻液压机端头属于外突形式，而精锻机车轴端头则属于内陷形式，在铸造时需要着重观察，以避免车轴铸造与实际需求有所偏差。

1.1 设备选型

在铁路货车车轴锻造生产的过程的过程中，除了要做好铸造工艺的选择外，还需要有关方面能够做好设备的选型工作，只有做好设备的选型工作，才能更好地满足实际铁路货车车轴锻造生产的要求，发挥出设备的功能作用。具体而言，应该做好以下几种设备的选型工作。

1.1.1 锻造设备

在实际进行铁路货车车轴锻造生产阶段，锻造设备是不可或缺的重要设备，这类设备的应用，对于加工生产的效果具有重要的影响。目前有3种类型的主设备可以实现车轴锻造施工，分别是蓄势器传动、径向锻造机和快锻液压机。其中液压机设备的应用效果最好，可以应用国产的设备，结合实际应用可以做出如下调整：

首先，压机进口元件数量与液压阀的增加，能够显著提升液压机设备的整体性能，使设备使用故障率与损坏率有效降低，同时利用元件保护措施，更有助于延长设备使用寿命；其次，借助温度检测装置能够对车轴锻造质量与进度进行监控，由此增强构件制造的可控性；再次，提供智能化与自动化车轴加工系统，确保能够通过计算机管理与编程数据，使车轴构件加工质量得到保障；最后，将全液压轨道式操作机应用到入车轴锻造流程中，并提供2台设备交互式锻造，在提高生产效率的同时，降低机械设备的损耗。

1.1.2 温控设备

除了要注意锻造设备的选型外，还需要有关方面能够做好温控设备的选型工作，就该设备本身而言，能够借助自动化与仪表数据更细致地管控加热炉的锻造质量。期间，通过燃气引导方式能够有效降低加热炉阴阳面的问题，并且通过传感元件更有利于通过计算机管理平台审核数据，为后续车轴锻造工艺的落实提供更详细的参考资料，由此增强产品质量的可控性。

1.1.3 生产线工艺流程及平面布置

在下拉式快锻液压机上锻造铁路货车车轴的工艺流程为：轴坯下料、轴坯加热、轴坯输送、车轴锻造、校直、空冷。主要工艺过程为：

用桥式起重机将4根轴坯料吊到上料台架上，用推钢机将坯料推到辊道上，坯料经辊道运送到步进炉的装料端。步进机械将坯料送入炉内加热并间隔地使坯料向出料端步进，送至出料端的悬臂辊上，加热好的坯料由悬臂辊侧出运送到炉外的送料小车上。

轴坯的锻造加热温度为1 100 ℃～1 150 ℃，炉温设定为1 200 ℃。全部上料及加热过程均为自动完成，炉温按设定温度可实现10 ℃内温差。加热炉的工作状态监控、加热温度曲线、轴坯加热原始凭证的存储、输出、打印全部通过计算机来完成。送料小车回转90 ℃后送至左操作机接料位置，操作机夹住坯料后开始车轴的锻造，同时通过计算机采集并记录红外线测温仪测量的始锻温度。按工艺过程卡的操作要求，完成一端的锻造后，由右操作机接过半成品轴进行另外一端的锻造。车轴完成锻造后通过计算机采集并记录红外线测温仪测量的终锻温度，并锻打轴号，通过送料小车将轴送至校直工序。

在车轴的锻造过程中，所有的直径尺寸和长度尺寸全部采用计算机对压机和操作机的参数设定来实现各部尺寸的控制。校直机的上下料采用输送机械手，校直机为3 120 kN液压驱动，车轴的校直温度不得低于700℃，完成校直的车轴送至轴架子上进行空冷。

2 应用效益简介

其应用了计算机来对其加热系统进行监控，在锻造轴坯的过程当中，让过去存在的加热不均得到了根本性的改善，同时也让温度波动较大的弊病得到了根治。

过去的车轴不直、弯偏的问题也得到了改善，加工完毕后无须进行锻轴校直，大大提高了生产质量，可以在长期重载当中得到很好的应用效果。

生产成本得到了大量节约，车轴材料应用总量从原来的535 kg缩减为525 kg。

液压机当中的很多关键部件都应用了质量过关、技术先进的产品，从而使设备的功能和可靠性得到了很大的提高，同时借助计算机平台，使设备的利用率也显著提升，实现了车轴锻造的全过程管控。

另外，温度红外检测设备可以对于全部加工锻造过程当中的温度进行全过程监测，大大提高了加工阶段的可靠度，避免出现质量问题和工作事故。同时应用车轴数据管理系统可以全面收纳其管理凭证，这样可以大大提高其追溯可信度。

运用计算机设备可以對于多道工序进行管理，保证了生产和物流管理秩序。同时包括上料和加热以及锻造轴号都可以实现有全过程监测。

在卫生环保性能上也得到了保证，大大改善了车间工作环境。

3 结语

该生产线应用了8 000 kN快段机来作为主要应用设备，并且更新了操作、液压和电控系统，因此和原型机相比，其设备的工作性能得到了很大的提高，保证了生产效率和质量。保证了设备选型的合理性才能保证工艺的可靠性，在生产当中将过去普遍存在车轴不直的问题有效解决，同时也可以大大提高材料利用率，降低生产成本，使经济效益保持良好。该文对其进行了介绍和总结，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

参考文献

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