激光打标机改造

转向架轴箱轴承组装工艺研究

摘要：转向架作为轨道列车的走行部，运行速度较快，受到轮轨间的作用力

复杂。转向架轴箱作为将滚动转化为平动的重要零部件，其中各组成部件组装要

求极为严苛。轴箱轴承作为轴箱体中最为精密的零部件之一，直接承受了整个车

辆的载荷及冲击。本文作者凭借多年转向架轴承拆解检修的经验，提出轴承拆解

检修中的重难点，为转向架轴承检修提供参考。

关键词：转向架；轴箱轴承；拆解检修

转向架作为轨道列车运行的核心组成部分，其中的轴箱軸承更是关键零部件。

轴箱轴承运行环境恶劣，承受轮轨传递来的多维度冲击作用，质量要求极高。在

转向架检修过程中，轴箱轴承的拆解检修一直是影响检修质量的重难点，本文作

者凭借多年的轴承检修经验，分析提出轴箱轴承拆解检修过程中的关键步骤，为

轴承检修提供帮助。

1、轴承结构

轨道列车使用的轴箱轴承多为双列圆锥滚子轴承以及双列圆柱滚子轴承两种

形式，采用自密封脂润滑方式，树脂或塑钢保持架，轻接触唇式或间隙式密封。

以CRH1和谐号动车组为例，该车型转向架轴承采用外径φ230mm，内径φ130mm

的自密封式双列圆锥滚子轴承，采用润滑脂润滑方式。该轴承该轴承由挡油环、

外圈、内圈组件、防磨垫圈、油封、油封盖以及后挡圈组成，内部封入油脂的自

密封型轴承单元，轴承结构如图1所示。

2、轴承的拆解

2.1外观检查

轴箱体拆解后，使用手让轴承外圈左右动作，确认轴承的旋转情况、轴承部

件的损伤、轴端螺母的松弛等。然后确认轴承的外观状态，对油封，后盖及其他

部件等的损伤进行检查;其次检查旋转情况，确认旋转的圆滑度状态。

2.2轴承单元拆解

去除止转器上的铁丝，松缓特殊螺栓，取下挡圈，使用手动式扳手松缓并取

下轴端螺母。取下车轴轴端的插头，安装拔取套筒，使用油压拔取缓慢拔出轴承，

如图2所示。

2.3轴承分解

把油封拉拔夹具设置在密封盒内侧，把设置拉拔夹具的一次装置在下侧，把

外圈放置在轴承支持环上，把轴承放置在挤压台上，用油压推夹具。拉拔油封后，

卸下内圈。安装抛油环顶推夹具，用油压顶推夹具，拔取抛油环。

2.4清洗与检查

分解后的轴承使用专用清洗装置进行清洗，分为粗清洗、精清洗两个步骤清

洗。轴承分解后的外圈、内组件、挡油环、后挡圈等零部件使用煤油或其他无腐

蚀性清洗剂进行清洗。将轴承各组成部件顺序放置于粗洗槽中，使用清洗剂浸泡

软化油脂后清洗。粗洗结束后再次进行精洗，精洗时使用毛刷反复洗刷确保零部

件表面杂质油污清洗干净。清洗完成后检查外观，确认是否存在损伤、缺陷以及

异常磨损等情况，检查项点如表1所示。

经过检查后的轴承零部件及单元零部件需要进行防锈处理，防止组装期间出

现生锈现象，影响后期组装状态。

3、原因分析

3.1工艺流程分析

（1）厂房限制造成工艺流程不顺畅。为适应产量的逐年增加，车间逐步增

设了一些设备、人员，而工艺布局却没有进行扩建改造。轮对收入同温线距离短，

不能满足储备需求，防尘挡圈组装、轴承内圈组装岗位没有分区设置，配件缓存

区不足等，厂房面积已难以满足生产需求。

（2）工艺设置没有形成流水检修线。在工艺流程设计上，受到原布局的约

束不能形成流水作业，现工艺布局流程不合理，轴承轴箱组装工序各配件基本为

在同一工位作业，物料流转路线不顺畅。

3.2设备因素分析

（1）设备陈旧及性能老化。轴承检修工序主要设备使用时间长。轴承检测

设备轴承检测间装备使用年代比较久，主要设备16台（套）中，使用时间超过

10年的占50%，近三年也仅有客车轮对轴承磨合机进行了更新。

（2）缺少设备。由于场地约束新増设备效果，轴承检修工序各设备按区域

摆放，设备智能化、自动化程度低。轴承、轴箱运输缺少自动化传输设备，缺少

轮轴自动组装机等导致能力不健全。

3.3信息化管理问题分析

（1）轮轴承检修组装工艺在陆续的建设过程中，智能化、信息化管理进程

缓慢，所有的数据只能依靠人工录入进行存盘，技术统计、生产报表也主要依靠

人工进行梳理统计，缺少信息化及大数据管理导致工作效率不高。

（2）设备陈旧缺少智能接口。原使用的大多数设备智能化程度低，探伤设

备、轴承检测设备没有为信息化建设预留接口，各数据独立存储，不能相互连接，

信息无法共享。

4、工艺改进与智能化技术方案建设

4.1基础设施建设，工装设备配备

4.1.1扩建生产场地

（1）轴承检修间改造。根据流水线生产场地需求及按区域功能区分要求，

扩建轴承检测间，并重新装修，安装中央空调，工业除湿机等保证轴承检测的环

境条件。同时，扩建场地具备双线流水作业能力，可应对轴承检修作业的继续增

长需求。

（2）轴承轴箱组装间改造。按防尘挡圈组装→轴承内圈组装→轴承轴箱组

装→压盖组装→前盖组装每工位一辆车的需求扩建轴承轴箱组装间，对轨道进行

配套设备改造，并对组装间进行重新装修，安装中央空调，工业除湿机等。

4.1.2增加关键工艺装备

（1）轴承检修间：根据流水线生产场地布置，新增按轴承清洗→轴承探伤

→轴承二次清洗→轴承检测→轴承精洗流水线作业流程的传輸线一条，新增轴承

清洗机3台，环形件探伤机2台，滚柱探伤机1台，更新轴承检测系统1套。

（2）轴承轴箱组装间：在各组装工序均增加设备，新增轮轴自动组装机1

台，自动注脂机1台，前盖扭力智能扳机1台，更新改造轴端智能扳机。同时各

工位均增加轮轴组装升降台，作业时可将轮对提升，避免弯腰作业，降低劳动强

度。

4.2检修流程优化

（1）轴承检测流水线设置。轴承检测间按功能设置轴承初洗间、探伤间、

二次清洗间、检测间、精洗间、存放间等独立区域，各区域用玻璃隔墙隔离，轴

承通过传输线在各区域形成流水线生产。

（2）轴承组装流水线设置。轴承组装流水线按区域依次设置防尘挡圈组装、

内圈组装、轴承轴箱组装、压板组装、前盖组装、轮轴磨合工位，作业过程均为

单向物流，流水线生产。

（3）配件缓存区设置。紧靠在轴承轴箱组装场地一侧设置配件同温及测量

区，用于检修好的轴承轴箱组装附件，配件分类定置存放。同温间至轮轴组装区

增加自动传输线一条，新增检修合格轮对存放线一条。

4.3检修及组装智能化技术方案建设

4.3.1建设轴承检测过程智能控制系统

根据轴承检修工艺流程建立智能控制系统，系统具有轴承检修过程信息采集、

信息追溯功能，对作业工序进行实时卡控，不合格项发送报警信息，实现操作无

纸化、流程强制化、过程信息化。

（1）在轴承收入工序，通过CCD智能识别系统，对轴承制造信息进行自动

识别采集并形成二维码，通过激光打标机将二维码打在轴承上，并将数据存储到

智能控制系统信息库中。

（2）在轴承探伤工序，采用二维码识别器识别轴承信息，磁粉探伤触屏确

认采集数据，将之前“人工观察，手工输入”的旧有模式升级为“二维码读取，

菜单式确认”的数字化采集模式。探伤信息自动存入对应的数据库。

（3）在轴承检测工序，检测过程利用扫码仪扫描配件，使用高精度的光栅

位移传感器自动采集测量轴承尺寸，将轴承检测信息自动传输到服务器。

4.3.2建设客车轴承选配智能控制系统

轴承信息检测完成后，通过扫码自动进入轴承库，并将库位信息传到轴承选

配系统。同时，轮对轴颈测量时数据也自动录入选配系统，轴承与轮对通过软

件分析代替人工选择，实现轴承与轴颈精准、高效选配。同时，系统有与KMIS

系统的接口，可将信息传输到KMIS系统，避免重复的数据录入。

4.3.3建设轮对轴承智能组装系统

通过PLC自动化控制，轴承轴箱组装作业时轴箱通过传输线直接传输到轴承

轴箱组装机进行自动组装，并且与轴承自动注脂机联合，实现组装、注脂一步到

位。

5、结束语

轴箱轴承作为转向架中最为精密的零部件之一，作业环境也特别恶劣。本文

基于作者多年的轴箱轴承检修经验，针对轴箱轴承检修过程中的轴承拆解过程进

行论述，提出了作者认为拆解过程中的重要作业要求，希望可以为轴箱轴承检修

提供参考。

参考文献

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[2]王艳爽，王靖.浅谈动车组轴箱轴承检修技术[J].科技论坛，2017（4）

[3]赵家舵.CRH2型动车组轴箱轴承检修工艺[J].机车车辆工艺，2013（6）