铁路货车检修工艺及技术

1第二篇铁路货车检修工艺及技术铁路货车检修包括分解、检测、修理、组装等主要检修过程和运输、储存等辅助过程，检修技术在专业上涵盖了焊接、铆接、机械加工、热处理、调修、装配等工艺方法和目视检查、量具检查、无损检测、自动检测等检查技术，是保证铁路货车质量和生产效率的重要手段。随着产品和技术的发展，检修技术经历了从作坊式生产到企业化生产的过程，从手工操作、单机作业方式发展到了大规模机械化作业，逐步形成了工艺合理、设备齐全、功能完备的铁路货车检修体系。充分体现了以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全的指导思想；尤其是检修工艺流水线的应用，代替了原有笨重的体力作业和杂乱的地摊式作业，保证了检修质量，同时改善了作业环境，降低了工人劳动强度，提高了生产效率。近年来，加大了铁路货车产品升级换代的步伐，运行速度和载重均大大提高，检修技术也随之进入了一个快速发展的新阶段。在以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全的思想指导下，实施了大规模的技术改造，不断地开发、应用新工艺，大量的新工艺装备及新工艺方法被广泛应用到实际生产中。为满足用户的不同需求，铁路货车产品日益多样化，造修面临着小批量多品种的生产形势。与此相适应，在检修过程中大量采用了柔性工装和设备，信息技术、数控技术和自动化技术等先进技术被引入到检修技术中，构建了基于模块化、标准化、信息化、自动化的检修体系，优质、快捷、高效、低成本地满足了生产需求。铁路货车产品的发展方向是提速、重载，对可靠性提出了更高的要求。为了提高铁路货车造修质量，各造修单位在造修实践中不断创新，提炼并推广了2很多先进的工艺理念和工艺方法，例如车体自动焊接、车轴成型磨削等。这些先进的工艺理念和方法，对提高铁路货车及其零部件的可靠性起到了重要作用。当代科技迅猛发展，铁路货车检修技术也在不断汲取最新的科技成果。新材料的应用，促进了针对高强钢、不锈钢、复合材料等新材料的相应的检修技术的发展；现代信息技术的发展提高了铁路货车检修技术的自动化程度，在检修生产中基本实现了全过程的信息化，传统粗放式的检修技术正逐步被现代化的检修技术所取代。一、铁路货车损伤铁路货车在运用中，由于受到自然和使用条件的影响，自重与载重的作用，运行中的冲击和振动的动力作用等等，各零部件不可避免地会发生磨耗、腐蚀、变形、裂纹和折断等损伤，从而降低运用性能，甚至不能使用。因此，要掌握铁路货车零部件的损伤规律，以便制订相应的技术对策，有效地确保运用中的铁路货车保持良好的运行状态，高质量地完成运输任务。铁路货车及零部件常见的损伤主要表现为变形、疲劳裂损、磨耗、变质和意外损坏5种。1.变形指在载荷的作用下铁路货车零部件的几何形状改变而造成技术性能的降低或失效。通常与载荷、使用时间、使用环境、材质等有关，此类故障常与变质故障伴生，也有因载荷过大或材料特性低而产生，也可能受非正常外力作用而产生。这里变形主要指的是永久性变形，也称之为塑性变形。变形多发生在受力较大或容易受到外力冲撞的部位，如车体各梁柱、墙板、地板处，车钩缓冲装置零部件，制动件连接部位，弹簧等。3变形通常通过机械或人力的作用，采用冷调修或热调修的方法进行矫正。底架调修一般采用热变形法与加外载荷相结合的方法。制动件随着螺纹结构向法兰结构转变，弹簧加强了材质、制造质量和检测要求，变形问题已有明显改善。2.疲劳裂损疲劳裂损是指铁路货车零部件在载荷的作用下，产生裂纹并扩展而导致技术性能的降低或失效，通常与铁路货车的运行里程、材质、载荷、列车质量、线路等级、运行速度以及使用时间有关，这里把因外力过大、结构缺陷或材料腐蚀等因素引起的裂损视为材料的疲劳周期被缩短。疲劳裂损包括裂纹和裂纹发展到极限情况的裂断。疲劳裂损多发生在应力较大、受力较大、存在原始缺陷和受到交变载荷易疲劳的部位，如：焊缝、弯角、铸造缺陷、严重腐蚀、各孔处，车钩缓冲装置零部件，车轴卸荷槽，车轮辐板孔，轴承内圈、外圈、滚子滚道面、车轮踏面等部位。轴承剥离、麻点、辗皮等，发展到一定程度可能成为裂断。随着大量投入使用高强度材料、改善设计结构、采用新的制造和检修工艺，疲劳裂损的发生率和损伤程度已有了很大程度改观，如：摇枕、侧架采用B级钢，25t轴重的摇枕、侧架于2006年开始采用B+级钢材质和整体芯工艺，车钩零部件采用E级钢制造，钩舌采用加强型结构和整体芯工艺，车轴轴颈和防尘板座终加工采用成型磨削工艺，车轮取消辐板孔，轴承采用塑钢保持架、滚子对数素线、紧凑型结构等新技术，车轮采用CL60、CL70、ZL-C等材质。疲劳裂损通常采用在裂纹前端钻止裂孔后清除原焊波重焊、补强、截换或铆接的方法修理，裂断通常直接报废更换。由于现在车体（底架）多采用焊结构形式，除少数老旧车型外，铆接补强已基本淘汰。焊接的方法也已由过去的4电弧焊为主发展为以CO2气体保护焊、埋弧焊等自动焊接方式为主，并且大量采用焊接专机；以过去以单机作业方式为主，发展为现在的生产线为主的作业方式。3.磨耗磨耗是指由于摩擦件表面的状态、尺寸、形状和材质发生变化导致技术性能的降低或失效，通常与铁路货车的运行里程、配件材质、载荷、运行速度、线路断面和等级有关。配件磨耗通常分为摩擦副磨耗和非正常摩擦副磨耗，前者是指结构设计为常接触结构，后者是指结构设计为非摩擦结构。磨耗多发生在零部件相互摩擦、接触处和转动部位，如心盘、车钩缓冲装置零部件、摇枕侧架摩擦部位、销轴连接部位。为解决磨耗问题，转动部位采用涂抹润滑脂等方法。随着大量高强度、高分子材料逐步广泛投入使用，磨耗损伤已得到很大程度的遏制，如上下心盘之间采用尼龙心盘磨耗盘，车钩零部件采用E级钢制造，采用车钩托梁、车钩支撑座、钩尾框托梁、从板、缓冲器箱体均采用尼龙磨耗板，斜楔使用了高分子尼龙主摩擦板，立柱磨耗板使用45钢，侧架使用滑槽磨耗板，制动梁采用尼龙滑块磨耗套，手制动机采用非金属定滑轮。零部件磨耗超限时，直接更换；磨耗不超限时，一般采用堆焊后磨修或机械加工的方法修理。随着现代化修理技术的不断应用，机械加工修理的零部件范围逐步扩大，手工磨修的零部件范围越来越少。《铁路货车厂修规程》规定57种零部件、《铁路货车段修规程》规定56种零部件要进行机械加工，不允许进行手工磨修，如心盘、车轮、踏面、钩舌等等。4.变质变质是指零件、油脂与外部介质发生化学反应而使配件的组织和性能发生5不可逆变化产生技术性能的降低或失效，通常与铁路货车使用时间、货物种类、使用环境和运行里程有关。一般对金属类而言是指腐蚀，对油脂类而言是指变质，对橡胶、高分子材料等合成材料类而言是指老化，对木材等植物制品类而言是指腐朽。变质的修理方法一般是更换。腐蚀是零件表面与周围环境介质发生化学或电化学反应产生的表面损伤现象。腐蚀容易发生于车体钢结构、空气制动零部件等经常与空气、水、运载介质等接触的部位。随着新材料不断投入使用，腐蚀的程度越来越低，范围越来越小，修理的范围和难度也在不断缩小，如：车体采用耐候钢甚至不锈钢材料，管系采用磷化工艺，而后采用不锈钢甚至不锈钢复合材料，风缸、塞门等采用了不锈钢材料。腐蚀可以通过除锈后堆焊、挖补、截换或补强的方法修理。堆焊后磨修或加工的方式与磨耗后的处理方式相同。制动阀等阀类零件的检修方法主要是采用研磨工艺。由于我国现在已淘汰了木质和钢木混合结构铁路货车，车体的腐朽已不存在，只是在老旧型铁路货车的部分结构上还存在腐朽损伤，如：普通平车木地板、旧型木质脚踏板、旧型木质管卡垫等部位。随着新材料的逐步投入使用，这些问题已逐步得到解决，如：新型棚车内顶板、地板均采用竹制板或PVC板，木质脚踏板改为钢质脚踏板，木质管卡垫改用增强纤维塑料或尼龙材质。随着油脂的升级换代，橡胶件淘汰或将材料成分、结构更新，变质和老化问题也得到了明显改善。如：滚动轴承由Ⅱ型润滑脂改进为Ⅳ型润滑脂，大大提高了轴承的使用寿命；淘汰3号缓冲器解决了缓冲器橡胶老化的问题；制动管法兰处采用E型密封圈改善了密封不良的问题。5.意外损坏意外损坏指在设计未考虑的外力作用下零部件改变形状、位置以及结构而6造成技术性能的降低或失效。通常与事故、外物击打、使用中不正常的冲撞、装卸作业、拆卸、组装质量、材料质量等有关。常见形式有松动、丢失、外物击打裂断、磕碰伤等。松动是指因螺纹连接或铆接部位的位置变化而造成的失效，松动主要采取重新紧固、更换紧固件或焊固的方法处理。丢失是指因连接破坏或人为拆卸而缺少配件，是由于人为偷盗、松动等原因造成的，处理方法是补装原型配件；现在铁路货车及零部件设计时已充分考虑松动、丢失等问题，并采取了有效的手段，如采用拉铆钉联结、加装防盗件等。外物击打裂断是由于受到非正常外力造成的，处理方法和正常情况下发生的裂纹相同。磕碰伤也是由于受到非正常外力造成的，一般采用手工磨修或机械加工的方法消除。二、铁路货车检修常用检测方法铁路货车检测方法的发展经历了非接触式——接触式——非接触式的过程。铁路货车检修常用的检查方法包括目测、量具检测和设备、仪器检测。1.目测目测是最简单、最传统也是最直观的非接触式方法，优点是观察直接、操作简便，但其缺点是要求操作人员经验高，并且无法准确测量读出数值。2.量具检测适用于接触式检测尺寸范围，目前在铁路货车检测方法中使用范围最广，主要包括样板和各种检测尺，如通止规、塞尺、外径千分尺、钩舌检测样板等7等。优点是制作、使用方便，缺点是量具使用时间长了会有磨损，造成检测不准确，并且样板无法准确测量数值。3.设备、仪器检测设备、仪器检测是智能化、自动化检测的发展方向，既有接触式检测方法，也有非接触式检测方法，如车辆运行安全监控系统（5T）、探伤设备、单车试验器、制动阀试验台、制动梁自动检测设备、轴承零件尺寸检测仪及数据采集设备、轴承磨合机等。优点是自动化程度高，检测准确，能够自动采集数据，方便查询统计，减轻人员工作量，缺点是需要经常检查维护，确保设备、仪器状态良好，并且目前我国新开发制造的全自动测量设备大多处于起步阶段，有待进一步完善。三铁路货车段修技术铁路货车段修是检修体系的重要组成部分，对保证铁路货车的技术状态，改善运行品质，提高使用效率，确保行车安全和铁路运输畅通具有重要作用。段修一般在车辆段（检修车间）内进行，其任务是维护铁路货车的基本性能，保证安全可靠地运送货物。段修时对铁路货车进行全面检查、修理，重点分解、检查、修理走行部、车钩缓冲装置和空气制动装置等部件。修复各种故障和损伤，按规定更换磨损过限的零件，保证各零部件作用良好，减少运用中的临修作业，提高使用效率。主要零部件的技术质量要能保证一个段修期。(一)段修技术特点段修技术是针对铁路货车段修时不符合《铁路货车段修规程》要求的情况进行修理，维护铁路货车的基本性能，保证使用性能。铁路货车段修包括分解、检查、检测、修理、组装、试验等主要过程和运8输、储存等辅助过程。采用焊接、铆接、机械加工、热处理、调修、装配等工艺方法和目视检查、量具检测、无损检测、自动检测等检测技术。（二）铁路货车段修检修工艺的变化很长一段时间铁路货车段修采取的是定位修，定位修是将待修理的铁路货车或部件停放在指定的位置上，全部修理工作从分解到检查、修理及组装，由同一工位、同一工位的人员完成，这种修车方法作业环境混乱，效率低，质量得不到控制，各工种之间互相干扰比较严重，既不便于采用专用设备，又不利于组织生产。为了提高段修质量和效率，在20世纪80年代，各车辆段开始进行新的段修检修工艺的探索，对段修过程进行合理的工序划分，自制了一些段修的专用设备。90年代，段修技术进一步发展，部分工序采用了一些简单的生产线，工艺流程更趋合理。建线工作开展以后，铁路货车段修技术有了本质性的飞跃，全部采用了规范的段修工艺线进行作业，使作业现场规范，操作有序，主要工序都采用了专用工艺设备，重点加强了检测手段，从而大大提高了段修质量。1.段修十项基础工艺1998年，为深化铁路货车段修安全基础建设，强化段修工艺，提高段修质量，结合当时全路铁路货车段修工作的实际能力和发展方向，铁道部颁布了《强化货车段修十项基础工艺的要求》，在全路各车辆段开始了建线工作，即十条线建设，后来由于滑动轴承被滚动轴