轮对动平衡测试校正机开发设计探讨

    近年,国家对全国多条铁路运输线上的机车进行大幅度提速。列车提速后除了需要对铁路线路进行改造,另外一个更主要的技术问题是,对铁路机车轮对的动平衡要求提高了,动平衡问题会影响到机车的运行噪音、寿命和平稳性等。因此铁路轮对在出厂和返修后必须进行动平衡测试,只有达到动平衡品级要求的才允许安装到机车上,否则就要进行动平衡校正。在这种市场需求下,我中心广大科研技术人员开始开发研制高效的、适用的轮对动平衡测试校正机。

    1 现状

    在铁路机车未提速之前,对铁路轮对的动平衡精度要求较低,大多数轮对都能满足使用要求．因此,轮对通过动平衡检测后出现的需校正品数量较少,需校正的工作量很小,不需要专门的自动化校正设备就能满足工作需要。车辆厂的通常做法是,将不能满足要求的轮对在作完动平衡测试后作上专门的记号,标明需去除的重量和位置,然后转到去重设备上进行校正。国内车辆厂基本上没有铁路轮对校正的专门设备,一般车辆厂做法是将一台C650类的大型车床上配上一套偏心夹具,偏心夹具调定一定的偏心量,将铁路轮对装夹在偏心夹具上,装夹时,调整轮对,使需去重的轮缘中心与车床的回转中心及偏心夹具的偏移中心在一条水平直线上,并且保证需去重部分的轮缘靠近机床的回转中心。轮对装夹完成之后,调整刀具进行车削去重。偏心车削加工后形成的铁屑展开后的纵向截面为两头薄中间厚的月牙形,作记号的部位最厚。车削进刀量和车削次数视需要去重量的多少确定。现状是应用非专业设备,效率低,精度差;辅助工序多、工作量大、耗时长;不能形成量产、不适合生产发展需要;校正精度依赖于操作工的技术水平和操作经验。

    2 技术调研与方案论证

    资料显示:在动平衡品级确定的状态下,许用不平衡度与转子最高工作转速成反比,即eper.w=常量。由此可以推出,当转速w增大时,许用不平衡度eper就要相应减小。这样才保证不增加转子及其轴承受到的应力。象机车这种具有旋转部件的机械,不平衡度对它们的振动、噪音、机械寿命及其行车安全都有较大影响。因此必须将不平衡度降到一定水平之下。许用不平衡度数值降低之后,几乎每个轮对都须作动平衡校正,并且校正后的去重量与以前相比明显增大。

    根据厂家要求,我中心开发设计一台能自动完成轮对的动平衡测试和平衡后校正以及再次平衡测试和再次校正功能的专用组合机。外围配置自动上轮对和卸轮对的辅助装置。主要目的是省掉轮对在动平衡与校正设备之间的辅助工作以及轮对在校正设备上掉头装夹工作,通过去掉这类辅助工作提高测试及校正效率。