转向架生产用测试器具期间核查实施探讨*＊

2015-04-23戚景观齐向东李宝金

制造技术与机床 2015年2期

王兴戚景观齐向东李宝金

(①太原科技大学，山西太原 030024;②晋西车轴股份有限公司，山西太原 030027;③太原市同心得科贸有限公司，山西太原 030024)

随着经济的迅速发展，我国铁路运输也保持快速发展。铁路货车是铁路运输的主要交通工具，伴随铁路货车运营速度的不断提升，车辆运行安全性也被提出更高要求。而转向架作为铁路货车最重要的部件之一，其各种性能指标的好坏直接决定了车辆运行的稳定性和安全性。转向架是铁路货车的行走装置，具有承载、减振、导向、牵引、制动等重要功能，因此要求转向架在生产过程中必须有很严格的质量控制。用相关的测试器具对要进行生产的转向架零部件的尺寸进行检验是保证转向架质量的一个重要方面。

1 转向架生产工艺及所用测试器具

1.1 转向架生产工艺

转向架生产通常包括摇枕和侧架的铸造、摇枕和侧架的机加、摇枕组装、侧架组装、摇枕侧架弹簧组装、交叉杆组装、正位检测、基础制动装置组装和转向架落成。各工序采用合理的工艺布局，连续流准时化生产作业。下面以交叉支撑转向架为例，介绍转向架的组装生产工艺流程。交叉杆组装及正位检测、转向架落成工序是关键工序，集中体现了提速技术对制造工艺的新要求。交叉杆组装采用专用组装装置进行组装，组装时依次装配轴向胶垫、锁紧板、双耳垫圈及端部紧固螺栓，使用智能扳机紧固螺栓，在检查侧架与承载鞍导框纵向、横向间隙，通过交叉杆扣板将上下交叉杆紧固，在正位组装台上将摇枕正位后，将交叉杆扣板紧固，并完成螺母点焊、塞焊及横焊缝的焊接，把上下交叉杆固定成一个整体。正位检测采用专用微控正位检测台，控制摇枕的对角线差和两端轴距差。制动装置组装主要是组装制动梁、拉杆、杠杆及横跨梁等相关附属零件。

转向架落成是将承载鞍和橡胶垫与侧架组装在一起，再将摇枕和侧架组成落到轮轴上，并重点控制承载鞍与侧架导框的间隙，然后组装挡键、心盘磨耗盘、旁承组成等相关附属零件，最后采用微机控制压吨装置对转向架空车高进行检验，有限保证转向架的整体质量。

1.2 转向架生产用测试器具

转向架组装生产过程中所用到的各种常用检测仪器有很多，在此仅对以下3 种测试器具进行简单探讨。

(1)摇枕心盘面到旁承高度量规

在组装转向架前，工艺要求其摇枕的心盘面和旁承高度差为7+3-4mm，两者高度差满足工艺要求(高度差在3～10 mm 范围内)方可进入下一步的组装工序。企业自制了摇枕心盘面到旁承高度量规，这个量规外观略显笨重，实际设计很巧妙，检测时将它中间部位的圆销和心盘面中心孔吻合，它中间部位的4 个心盘测杆直立在心盘面上，它两端的4 个旁承测杆分别对应地直立于两端的旁承面上，放置后检验工人就很方便地从测杆上的尺子上读出量规数值(心盘面与旁承四个检测点高度差)，如图2 所示。

(2)摇枕侧架141.6 检测辅具

工艺对摇枕心盘面与摇枕弹簧面的平面距离有尺寸要求，尺寸要求是141.6 mm。将摇枕侧架141.6 检测辅具放置于检测平台上，将摇枕放置于摇枕侧架141.6 检测辅具上，两端摇枕弹簧面上各有9 个圆销分别与两个摇枕侧架141.6 检测辅具的9 个孔相吻合。摇枕侧架141.6 检测辅具的高度为230 mm，用游标卡尺测出摇枕心盘面与检测平台的距离，这个距离减去230 mm，即可得到摇枕心盘面与摇枕弹簧面的平面距离，与工艺要求比较即可判断摇枕是否合格。

(3)摇枕孔距检测量具

转向架组装工艺要求摇枕心盘组装面孔距在一定误差范围内，心盘组装面有1 个Φ58.5 mm 的中心孔，8 个Φ26.5 mm 的边孔。围绕中心孔，4 个最外侧的边孔中心组成长方形，这个长方形的长和宽分别为420 mm、400 mm;沿着最外侧边孔距离为420 mm 方向，两个内侧边孔距离为220 mm，具体见图3 示意。摇枕孔距检测量具就是为方便检测这几个尺寸而设计的，还有一个Φ58 mm 圆销，2 个Φ26 mm 的圆销，圆销用于摇枕孔距检测量具与摇枕心盘组装面的定位，这样就能测试出摇枕心盘组装面孔距尺寸以及孔径尺寸是否合格。

2 测试器具精度要求

2.1 测试器具周期检定要求

按照转向架组装对摇枕相关参数工艺要求，摇枕心盘面到旁承高度量规、摇枕侧架141.6 检测辅具、摇枕孔距检测量具等3 个检测器具每3 个月要送计量部门定期检定，检定合格即发合格证书，合格证书上面要注明检定日期和有效周期。一般按照企业对相关检测器具的管理要求，检测器具上要张贴注明有效期的绿标签。检定不合格出具检定不合格报告，填写计量器具报废申请单，经相关部门批准，完成计量器具报废手续。

2.2 测试器具在有效期内的精度影响因素

对于这些辅助设备及其他类似的设备(器具)，在检定的有效期内有可能会出现对检测精度产生影响的因素，结合实际出现的情况和测试工作情况进行分析，将测试仪器在有效期内的精度影响因素总结如下:

(1)测试器具在检定有效期内发生了碰撞、跌落等意外事件后，测试器具的精度会发生变化。

(2)测试器具在检定有效期内的环境或其他测量条件发生了大的变化，此时测试器具的精度会发生变化。

(3)测试器具在检定有效期内使用频率高，此时测试器具的本身精度可能提前达不到要求。

(4)测试器具在检定有效期内经过运输和搬迁，这可能会使得测试器具出现精度变化。

3 测试器具期间核查

3.1 期间核查时机

根据测试器具在实际生产情况下出现问题的可能性、出现问题的严重性及可能带来的质量追溯成本等因素，合理确定测试器具期间核查的时机，经归纳如下:

(1)测试器具即将用于非常重要的测量，或非常高准确度的测量、测量队仪器的准确度要求已经接近测量仪器的极限时。

(2)测量仪器即将用于外出的测量时。

(3)测量器具经过运输和搬迁时。

(4)测试器具的环境或其他测量条件发生了大的变化时。

(5)测量仪器发生了碰撞、跌落等意外事件后。

(6)对测试器具性能有怀疑时。

3.2 期间核查方法

3.2.1 期间核查方法概述

(1)可采用高一技术(精度)等级的设备(器具)对要实施期间核查的仪器设备进行核查，当核查结果表明被核查的性能满足要求时，则核查通过。

(2)如果暂不采用更高等级的设备(器具)核查，也可以采用相同技术等级的仪器设备进行测量，进而对其测量的数据比对，从而判定仪器设备是否合格。

(3)如有通过测试合格的标准体，可以用受检仪器设备对标准体进行检测，对检测结果与标准体参考数据进行比对，从而确定受检仪器设备是否合格。

3.2.2 测试器具期间核查具体实施方法

(1)摇枕心盘面到旁承面高度量规期间核查方法:将量具放于平台上，心轴与平台接触保持平衡，在心盘测杆及旁承测杆下分别垫20 mm 厚垫块，心盘测杆与垫块接触，用垫块和塞尺调整旁承测杆刻度为0后测量垫块及塞尺的总体尺寸;使用的附件或量具:20 mm 垫块，塞尺、垫板、游标卡尺。

(2)摇枕侧架141.6 检测辅具期间核查方法:使用高度游标卡尺测量多个测点;使用的附件或量具:高度游标卡尺。

(3)摇枕孔距检测量具期间核查方法:使用三锥划线机检测420、220、400 这3 个尺寸，使用游标卡尺测量Φ58.5 mm、Φ26.5 mm 及定位元销，Φ26 mm、Φ58 mm 尺寸;使用的附件或量具:三锥划线机，游标卡尺。

4 测试器具期间核查实施

4.1 实施情况

(2)摇枕侧架141.6 检测辅具期间核查给出测量范围为，使用上面指定的附件或量具测试4次，4 次的测量值分别是230.08 mm、230.08 mm、230.10 mm、230.08 mm，均在要求范围内。

4.2 效果验证

期间核查实施前，根据有关统计，使用摇枕心盘面到旁承面高度量规、摇枕侧架141.6 检测辅具、摇枕孔距检测量具3 种量具分别对1 000 件摇枕进行测量，测量的不合格率0.4%、0.2%、0.3%。

期间核查实施后，根据有关统计，使用摇枕心盘面到旁承面高度量规、摇枕侧架141.6 检测辅具、摇枕孔距检测量具3 种量具分别对1 000 件摇枕进行测量，测量的不合格率0.8%、0.7%、0.8%。

在其他生产条件不变的情况下，实施期间核查的测试器具发现的不合格品率高，说明实施期间核查的测试器具在检定有效期内具备更高的精度，能发现更多的产品尺寸问题，这从一方面验证了对测试器具实施期间核查的效果，从公司大批量的转向架需求来看，对测试器具实施期间核查有助于更早发现产品生产问题，相比于使用过程中的问题售后开支，这能节约一部分企业产品成本开支。