动车组轮对材质及压装工艺浅析

张静轩

摘 要：随着我国“一带一路”、“制造强国”等战略的实施，我国高速动车组得到了长足的发展。轮对作为动车组转向架最为重要的零部件之一，直接于轨道接触，接受来自轨道的振动与激励，传递着牵引力、制动力以及载重。车轮作为轮对中的核心部件，车轮材质选型以及压装工艺极为重要，本文针对目前我国动车组的现状，浅析动车组轮对材质及压装工艺。

关键词：动车组;轮对;材质选型;压装工艺

1、引言

隨着我国近些年“一代一路”以及“八纵八横”战略方针的提出，我国轨道铁路行业得到空前的支持，发展迅速。CRH系列和谐号动车组列车作为我国高速动车组列车中的中流砥柱，一致备受各界关注。轮对作为动车组转向架中直接与轨道接触的部件，在运行过程中长期受到轮轨间的振动及激励，对轮对影响巨大。自1998年德国ICE列车因为车轮故障导致的脱轨事件后，各国对车轮的研究一直不曾止步。本文基于目前我国CRH型动车组的现状，对动车组车轮材质及常用压装工艺进行浅析。

2、动车组车轮概况

我国现运行的动车组列车以CRH和谐号动车组列车为主，随着各车辆厂的技术水平不断发展，CRH和谐号动车组共具有4个技术平台，约20多种车型组成，具有代表性的有CRH1、CRH2、CRH3、CRH5以及CRH380A/AL、CRH380B/BL、CRH380D型动车组等。根据当时各车辆车引进原型车技术的差异，车轮使用的标准、踏面外形、材质、辐板形式、使用寿命存在很大的差异，如表1所示。

随着我国科学技术的不断发展，车轮从纯外国进口到国内自主研发生产，常见的我国自主研发的材质有ER8、ER8C、D2等，三种材质的化学成分及机械性能如表2、表3所示。

3、车轮压装工艺

车轮压装指的是将车轮通过压装的方式与车轴配合的过程。车轮与车轴间为过盈配合，两者过盈配合后产生巨大的静摩擦力保证两者的相互定位。车轮压装工艺通常分为三种：冷压法，热压法及注油压装法。三者都可以实现轮对的压装，但是在原理上存在着不同。

3.1 冷压法

冷压法指的是在同一温度下，使用轮对压装机将车轮与车轴相互定位后，直接用强压力将车轮压到车轴指定位置的过程。压装前需要保证两个配合面的绝对洁净，并涂抹润滑油辅助。冷压法操作简单，压装便利，但是由于车轮车轴间的过盈量较大容易对接触面造成划伤，烧孔的情况。

3.2 热压法

热压法与冷压法相对应，利用热胀冷缩的原理对车轮进行加热，使车轮安装孔受热膨胀后于车轴配合。在车轮热胀条件下，可以使膨胀量抵消掉过盈量，保证压入顺畅。但是热压法需要对车轮整体加热，操作复杂，耗费时间长。

3.3 注油压装

注油压装是在冷压的基础上通过预先设置的注油孔注油增加车轮车轴接触面润滑的原理实现压装。注油的过程保证了压装面的润滑，大大提高了车轮压装的成功率，但是对注油过程要求十分严格。

4 冷压法注意项点

由于冷压法的性价比较高，大部分的车厂多采用冷压法完成轮对压装过程。只要能够保证压装工艺的完整性及符合型，冷压过程能够避免出现擦伤及烧孔的问题。

4.1 车轮车轴接触面的洁净是保证压装过程不出现擦伤的重要因素。车轮车轴安装面清洁处理后要涂抹润滑油，润滑油多采用植物油，禁止使用桐油。

4.2轮对压装定位关系一定要保证到位，压装过程需要对车轮于车轴分别定位，保证轮轴中心与压力机活塞中心一致，平行压入。压装过程种需要保证进给速度保持均匀，建议30～200mm/min。

4.3轮对的最终判定除了对实物最终状态的判定外，需要对最终的压装曲线进行确认，压装过程中压装力随着接触面长度的增加压力均匀上升，并具有略微上凸的形状，如图1所示。

5、总结

随着动车组列车速度等级的不断提升，车轮这种核心零部件需要投入更多的技术研究。本文通过对我国现有动车组的情况进行分析，论述了常见车型的车轮材质等特性，并针对车轮压装过程阐述了冷压法、热压法以及注油压装法，对冷压法施工过程中的关键项点进行了浅析。

参考文献：

[1]郑院生.浅谈高速动车组欧系日系轮对压装工艺[J].中国机械，2015（8）：72-73.

[2]曲智进，张奎全.关于CRH1型动车组轮对轴箱轴承压装曲线的探讨[J].铁道车辆，2016，54（3）.

[3]岳立峰，窦广旭.轮对压装工艺分析[J].机车车辆工艺，2005（3）：7-9.

[4]张卫华，王伯铭.中国高速列车的创新发展[J].机车电传动，2010，01：8-12+69.