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转向架关键部件组装精度检测方法及改进策略

作者

于雷 王龙海 李鹏

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111

转向架是轨道车辆最核心的零部件,它的好坏直接决定了列车是否安全、稳定和舒适的运行。那些关键部件的安装是否精确,这确实是影响转向架性能重要原因,哪怕是特别微小的安装误差,当车辆高速跑起来或者运行很长时间之后,就会造成很大影响,比如导致车辆振动变大、轮轨磨损问题或者脱轨的可能性增加。因此,对转向架重要部件的安装精度要做到准确检测,同时还要不断改善检测方式和方案,这是保证轨道车辆安全运行的必须要求,这对轨道交通行业向更高质量发展有着重要的意义。

一、转向架关键部件组装精度检测的重要性

1.1 对车辆运行安全的影响

如果组装的不够精确会让轮对定位不准确,这样车轮运行时候就会偏离正常轨迹,导致轮对和铁轨之间产生不正常的碰撞力量。长期处于这种运行状态,车轮和轨道会被很快磨坏,最严重的时候会发生车轮爬到轨道上或者掉出轨等重大事故,影响到乘客的安全和铁路部门的正常运行。举例来说,转向架构架的扭曲变形若超过允许范围,就会破坏乱轮对之间的正确位置,导致火车在转弯时拐不过来弯,拐弯的时候会不听使唤,这时候就很容易导致发生危险的事故。

1.2 对车辆运行稳定性和舒适性的影响

关键零件组装的时候如果不够精确,会导致车辆运行时候有不正常的震动和噪音。比如,轴箱组装环节,如果轴箱与构架的连接精度不够,在车辆运行当中可能就会产生额外的振动激励,通过悬挂系统传递到车体,会导致乘客乘坐舒适性明显下降。同时,异常振动还会加速车辆零部件的疲劳损坏,从而缩短车辆的整体使用寿命,增加运营的维护成本。此外,组装精度问题还可能影响车辆的平稳性,使车辆在直线运行时出现蛇行运动,严重影响运行稳定性与安全性。

二、现有检测方法概述

2.1 传统测量工具检测

传统测量工具如卡尺、千分尺、塞尺等在转向架组装精度的检测中曾广泛应用。操作人员使用卡尺测量零部件的尺寸,用塞尺查看部件之间的缝隙,通过直接动手测量得到数据。这样做虽然简单便宜,不过准确度有很大的人为因素,有的测的手法不一样,用劲儿大小不一样,甚至看刻度时的习惯不同,都会让测出来的数字差别很多。同时,有些零件长的奇形怪状或者位置特别刁钻,老式工具根本检测不到,检测效率也较低,难以满足大规模生产的检测需求。

2.2 三坐标测量仪检测

三坐标测量仪是根据三个坐标的测量方法,通过测头在空间里对被测物体一个一个点测量,这样就能得到准确的三维数据。它具有测量精度高、适用范围广的优点,可以对转向架的的主要部件,比如构架、轮对、轴箱等进行全面测量,可以检查出来形状不对、位置偏差等等精度问题。但是其检测过程以及操作起来相对复杂,测量之前要先把这个仪器校准得很准还要编好程序,测的时候测头走得特别慢,要把转向架那些重要部件测完耗时较长,所以整体检测效率不高。而且买设备贵保养成本高昂,限制了其在大规模生产线上的广泛应用。

三、改进策略探讨

3.1 优化检测流程

需要制定检测流程的标准化,明确每个检测环节的操作规范和质量控制要点。在正式检测之前,对待检测部件要进行全面的预处理,毕如清洁表面、去除油污和杂质等等,以此来提高检测的准确性。同时,还要合理安排检测顺序,先进行宏观尺寸和位置的快速检测,筛选出明显偏差的部件,再对重点部件或关键部位进行高精度检测,避免对所有部件进行全面高精度检测带来的时间浪费。

3.2 融合多种检测技术

把传统测量工具、三坐标仪和视觉检测这些技术结合起来使用。比如先用视觉检测给转向架的主要零件快速进行整体扫描,这样可以得到全部尺寸和形状的数据,先大概找到可能不准的地方;然后对着这些重点位置,采用三坐标仪做精确测量,这样能检测到准确的尺寸和位置;有些小地方或者要量缝隙尺寸,再采用传统测量工具进行补充检测。通过这种多种的技术优势互补,既可以提高检测精度,又能兼顾检测效率,同时还可以进一步降低单一技术使用带来的成本风险。

3.3 加强检测设备的维护与校准

需要制定严格的检测设备的维护计划,定期对三坐标测量仪、视觉检测设备等进行全面维护保养比如清洁设备、检查零件有没有磨损、换掉容易坏的部件等等,让设备能正常工作。并且要建立高精度校准体系,定期利用标准样件来校准检测设备,及时调整设备测量的误差值。同时,还要加入先进技术比如设备状态监测,如安装传感器随时看设备关键部件的运行数据,提前知道可能要坏的零件,防止因设备故障导致检测中断或检测结果不准确。

结论

转向架的关键部件的组装精度检测是对轨道车辆安全运行和性能提升非常关键。现在的检测方法在精准度、效率或者成本控制上问题很多,严重阻碍了整个行业的发展。通过优化检测流程,融合不同的技术手段,还有加强设备维护校准这些策略,可以有效提高精度,提升效率,节省成本,这样才能保证转向架关键部件的组装质量更好,让轨道交通行业更安全高效可靠地发展。未来,还应继续开发更多检测新技术新方法,不断改进整个检测系统,这样才能跟得上轨道交通行业越来越高的需求。

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