棚车门滑轮偏心销轴检修工艺方案研究

棚车门滑轮偏心销轴检修工艺方案研究

安碧霞 张文利 张二争

中车石家庄车辆有限公司

摘要：本文分析了棚车门滑轮偏心销轴检修的可行性，提出了工艺改进方法及实施方案，确定了检修工艺过程，提高利旧率，减少新制加工的产量，降低棚车检修成本，为货修系统类似配件的修旧利废提供了新方法。

关键词： 补焊 机加工 成本

前言

货车修理业务板块中棚车的检修占较大比例，其中P62A型、P70型棚车门滑轮组成每月检修量约880套～1000套，目前滑轮的利旧率约为75%～80%，而与其配套组装的偏心销轴（以下简称偏心轴）不检修，即新制偏心轴与旧滑轮装配，但新制偏心轴与旧滑轮装配过程中出现配合过紧，滑动不灵活的情况。另外，新制偏心轴形状复杂，加工难度系数高，生产效率低下。为此，2015年7月开始分析研究门滑轮滑轮组成检修过程，发现约70%的偏心轴出现φ14mm偏心圆柱上局部磨损或φ20mm圆柱表面锈蚀，均有可修复性，分析偏心轴的主要用途是连接门板与滑轮，性能要求韧性好、耐磨。因此我们提出实施偏心轴检修的研究。

一 工艺方案制定

偏

图1

心销轴零件如图1所示，由台阶轴、偏心轴及偏心四方组成，技术要求配合面尺寸公差为φ mm，加工精度高、难度系数高。检测退卸后偏心轴各部位尺寸，发现①φ mm轴面锈蚀，表面光洁度除达不到技术要求；②φ14mm及R3轴端部位磨损变形。针对以上问题提出以下修理方案。 拆卸后利用砂纸打磨，达到表面光洁度技术要求，再堆焊磨损部位，最后机加工保证φ14mm及R3圆弧尺寸。

二 可行性分析

仿实物做耐磨层堆焊工艺评定理化性能试验，采用气体保护焊机，焊丝型号ER50-6进行堆焊。制定45号钢耐磨层堆焊工艺评定理化性能试验项目及结论：①进行专项目视检验，结论：目视检测为发现裂纹和其他面缺陷。②进行专项硬度试验，检测维氏硬度分别为165HV、167HV、166HV、167HV、168HV，平均硬度166.6HV，满足ISO15614-7:2007金属材料焊接工艺规范和评定中堆焊标准最大硬度值要求。③进行专项表面裂纹检验，结论：45号刚堆焊板试验未发现裂纹及其他缺陷，只有清晰的焊缝金属。④进行专项宏观镜像检验，结论：45号钢堆焊板100%表面裂纹检验，磁粉湿法表面探伤，不存在表面条状显示，检测合格。通过耐磨层堆焊工艺评定理化性能试验，各项性能指标均合格，所以门滑轮偏心销轴采用堆焊后再机加工修理方案是可行的。

三 工艺方案实施

1.制定检修标准

综合新制偏心轴及门滑轮检修工艺文件要求，确定以下报废标准：①目测检查外观及尺寸变形情况，发现销轴表面存在裂纹、缺损或明显弯曲时报废；②周身直径小于φ18mm或轴外端部直径小于φ23mm时，判定该轴报废；③轴端φ14mm处局部磨耗大于5mm时该销轴报废。

2. 实施补焊

根据45号钢堆焊焊接工艺评定，采用气体保护焊堆焊左端φ14mm及R3等磨耗部位，制定焊接参数，焊丝型号ER50-6，焊丝直径φ1.2mm，焊接电流I=（160~200）A，电弧电压：U=（18-24）V，气体流量：Q=（15-20）L/min，补焊后门滑轮偏心销轴，清理表面氧化皮。

图7a

3. 机加工

根据零件技术要求，制作装卡专用工装如图2，以φ mm为定位基准，装制作φ14mm及R3磨损处车削装夹工装，以φ26mm外圆为基准，修磨 外圆φ mm，表面光洁度符合GB/T8923.1中Sa2级。利用车削专用工装装卡工件，工件以φ mm外圆及其右端轴肩、方26×26在工装中定位，车偏心圆φ14mm、R3部位。

3. 检

   图2

   验

对照新制工艺文件尺寸要求，使用游标卡尺检查5件偏心轴，轴端尺寸见表1。

序号	判定标准	检测值（mm）					平均值	结论
1	Φ14	φ14.1	φ13.9	φ14	φ14.2	φ13.9	14.02	合格
2	φ	φ19.98	φ20.01	φ19.99	φ20.01	φ20.02	20.00	合格
3	＜380HV	168HV	169HV	171HV	165HV	166HV	167.6HV	合格

表1

四 结论

使用光洁度比对表进行比对，表面光洁度达GB/T8923.1中Sa2级要求。检测堆焊部位表面5点硬度值167.6HV，ISO15614-7:2007金属材料焊接工艺规范和评定中堆焊标准最大硬度值要求，各部位加工尺寸合格，判定该产品合格。

通过检修工艺过程实施，减少偏心销轴新制加工，提高利旧率，降低检修成本，为货修系统类似配件的修旧利废提供了方法，为公司降本增效开辟新途径。

参考文献

【1】中华人民共和国铁道部《铁路货车厂修规程》，北京，中国铁道出版社，2012.

【2】孟少农，机械加工工艺手册，北京，机械工业出版社，1991.

【3】中国机械工程学会焊接学会，编制《焊接手册》，机械工业出版社.

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