一种铁路货车下芯盘修复方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路货车下芯盘修复方法，属于铁路货车芯盘维修技术领域。本发明专利技术的铁路货车下芯盘修复方法，采用激光熔覆技术对下芯盘中空凸台内表面的底部进行修复，得到的下芯盘中形成有沟槽，不仅可以储存润滑剂，减小接触面间的摩擦系数，而且可有助于粉尘颗粒的排出，降低对上、下芯盘的磨损；采用耐磨性高且硬度较低的特殊镍基合金作为修复材料，可同时提高上、下芯盘的使用寿命，减少芯盘的维修频率和成本，提高铁路货车的运行效率，增加经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路货车下芯盘修复方法
本专利技术涉及铁路货车芯盘修复
，更具体地说，涉及一种铁路货车下芯盘修复方法。
技术介绍
货物运输是铁路运输的重要组成部分，通常把铁路上用于载运货物的车辆统称为铁路货车。铁路货车主要由车体和转向架两部分组成，作为连接两者的重要部件，芯盘由上芯盘和下芯盘组成。其中，上芯盘连接于车体，下芯盘连接于转向架，上、下芯盘由中心销连接，配对使用，如图1所示为转向架的简化结构图，转向架包括构架1、摇枕2、下芯盘3和车轮4，摇枕2横跨设置于构架1上，下芯盘3则设置在摇枕2上。芯盘除了支承和传递车体垂直载荷外，当车辆曲线行驶时，上、下芯盘可发生相对转动，从而保证车辆的安全运行。通常上芯盘具有中心凸台，下芯盘具有中空凹槽，上芯盘的凸台可装配到下芯盘的凹槽内，如图2所示为具有中空凹槽的普通下芯盘结构图。由于芯盘间作用力极大，且上、下芯盘间存在相对转动，因此上、下芯盘接触表面极易磨损；另外在车辆的运行、制造和检修过程中，均不可避免沙尘、锈块、雨水、除锈钢砂等通过上、下芯盘之间的间隙或上芯盘中心孔进入下芯盘，从而进一步加剧了芯盘的磨损、腐蚀，降低了芯盘的使用寿命及车辆的运行品质。针对这种问题，现有技术中主要通过在上、下芯盘之间设置可替换或可修复的耐磨衬垫或耐磨盘来减小上、下芯盘的磨损；然而由于这些耐磨材料的更换、修复比较频繁，而且每次维修不仅需要耗费大量的人力，同时需要启用大型的吊装设备，从而增加了维修成本，也影响了车辆的正常使用，降低了经济效益和社会效益。通过专利检索，中国专利申请号：CN99229827.X，申请日：1999年11月1日，专利技术创造名称为：铁路货车复合耐磨下芯盘，该申请案公开了一种应用于铁路货车的新型复合下芯盘，该下芯盘由普通铸钢本体和一个安装在下芯盘的盆体内的耐磨衬垫组成，耐磨衬垫的材质是等温淬火球墨铸铁，耐磨衬垫为薄壁圆柱盘形，其盘底与盆体底面密贴且中心具有孔，耐磨衬垫的立柱面与盆体的立柱面呈紧压装连。该申请案可改善上、下芯盘的受力状况，提高上、下芯盘的耐磨性和使用寿命；但其不足之处在于，芯盘与耐磨衬垫之间的摩擦仍然较大，而且落入耐磨衬垫内部的灰尘不易排出，也容易造成上、下芯盘及耐磨衬垫的磨损，进而带来一系列的维修安装问题。另外，中国专利申请号：201120452833.3，申请日：2011年11月15日，专利技术创造名称为：转向架和货车，该申请案的转向架具有上芯盘、下芯盘以及设置在上芯盘和下芯盘之间的芯盘磨耗盘，上芯盘和芯盘磨耗盘之间形成有第一缝隙，下芯盘和芯盘磨耗盘之间形成有第二缝隙，其中转向架上还安装有芯盘防尘套，芯盘防尘套具有防尘套本体，防尘套本体上开设有相互连通的第一敞口和第二敞口，第一敞口紧密套在上芯盘上，第二敞口用于容置所述下芯盘和芯盘磨耗盘，使防尘套本体包覆在下芯盘和芯盘磨耗盘外侧，以罩住第一缝隙和第二缝隙。该申请案通过将芯盘防尘套包覆在上芯盘和下芯盘的外侧，可以阻挡部分粉尘和颗粒物进入到缝隙中，从而减小上、下芯盘以及芯盘磨耗盘的磨耗；但其不足之处在于，上、下芯盘与芯盘磨耗盘之间不易添加和储存润滑剂，接触面间的摩擦系数较大，磨损情况较严重。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中铁路货车的上、下芯盘容易磨损，维修成本高的不足，提供了一种铁路货车下芯盘修复方法，本专利技术修复得到的下芯盘中不仅可以储存润滑剂，减小接触面间的摩擦系数，而且可有助于粉尘颗粒的排出，降低对上、下芯盘的磨损；采用耐磨性高且硬度较低的特殊镍基合金作为修复材料，可同时提高上、下芯盘的使用寿命，减少芯盘的修复频率和成本。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，包括以下步骤：步骤一、用手工打磨或机加工方式去除待修复下芯盘的中空凸台内表面底部的裂纹和疲劳层，然后进行超声波和着色探伤；步骤二、对中空凸台内表面的底部进行预热处理；步骤三、采用二氧化碳横激光束对中空凸台内表面的底部进行熔覆，对熔池进行惰性气体保护，采用镍基合金粉末熔覆送粉，激光功率选择3.6～4.3KW，扫描速度360～450mm/min，光斑直径为3～5mm，扫描方式为搭接扫描，搭接率为35％～55％，经多次熔覆，使熔覆层总厚度为2～3mm；步骤四、熔覆完成后空冷至室温。作为本专利技术更进一步的改进，所述的熔覆层为耐磨凸起，相邻两耐磨凸起之间形成沟槽。作为本专利技术更进一步的改进，所述的中空凸台内表面底部的预热温度为150～300℃。作为本专利技术更进一步的改进，所述的镍基合金粉末按重量百分比计，各成分组成为：C0.1～0.17％，Si0.5～0.9％，B0.4～1.2％，Fe0.3～0.6％，Cr12～18％，Mo13～17％，Co1.2～2.4％，W2.1～3.4％，余量为Ni。作为本专利技术更进一步的改进，所述的镍基合金粉末的粒度为150～300目。作为本专利技术更进一步的改进，所述的惰性气体为氩气，所述熔覆送粉是采用氩气保护气载专用送粉器将粉末送至激光熔池中。作为本专利技术更进一步的改进，所述耐磨凸起的截面形状为弓形、半圆形或规则多边形，且耐磨凸起高度小于中空凸台的高度。作为本专利技术更进一步的改进，所述的耐磨凸起以中心轴孔为中心，呈螺旋状或发散状分布。作为本专利技术更进一步的改进，所述的耐磨凸起以中心轴孔为中心，呈圆形螺旋状、方形螺旋状或菱形螺旋状分布。作为本专利技术更进一步的改进，所述的耐磨凸起以中心轴孔为中心，呈螺旋发散状分布。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，采用耐磨性高且硬度较低的特殊镍基合金作为熔覆层的材质，并采用激光熔覆方法将其与下芯盘中空凸台内表面的底部相结合，该方法可增强修复后的下芯盘的耐磨性，延长其使用寿命，而且修复后的下芯盘，对上芯盘的磨损较小，因此可同时提高上芯盘的使用寿命；(2)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，修复得到的下芯盘中空凸台内表面底部的熔覆层为耐磨凸起，相邻两耐磨凸起之间形成沟槽，沟槽内能够储存润滑剂，由此不仅可以减小上、下芯盘接触面间的摩擦系数，而且当上、下芯盘发生相互转动时，还可以促使沟槽内的润滑剂沿槽向流动，有助于粉尘颗粒的排出，降低对上、下芯盘的磨损；(3)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，修复得到的耐磨凸起以中心轴孔为中心，呈螺旋状或发散状分布，当上、下芯盘发生相互转动时，上述耐磨凸起的结构分布方式不仅有助于润滑剂在沟槽内流动，促进芯盘内粉尘颗粒的排出，而且使得上芯盘与耐磨凸起的接触表面磨损均匀，避免出现过度磨损区域，提高了上芯盘的使用寿命；(4)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，经多次熔覆，熔覆层的总厚度为2～3mm，取代了厚度较大的普通芯盘磨耗材料，不仅可以增加上芯盘与下芯盘接触配合的安全性和稳定性，而且也能够节省大量的芯盘磨耗材料；(5)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，中空凸台内表面底部的预热温度为150～300℃，在该预热温度区间内，可保证熔覆层与中心凸台间具有较高的结合强度，不易产生裂纹，进而保证修复后的下芯盘具有较长的使用寿命；(6)本专利技术的一种铁路货车下芯盘修复方法，修复后可同时降低上、下芯盘的磨损，减少芯盘的维修频率和成本，提高铁路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路货车下芯盘修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、用手工打磨或机加工方式去除待修复下芯盘的中空凸台(6)内表面底部的裂纹和疲劳层，然后进行超声波和着色探伤；步骤二、对中空凸台(6)内表面的底部进行预热处理；步骤三、采用二氧化碳横激光束对中空凸台(6)内表面的底部进行熔覆，对熔池进行惰性气体保护，采用镍基合金粉末熔覆送粉，激光功率选择3.6～4.3KW，扫描速度360～450mm/min，光斑直径为3～5mm，扫描方式为搭接扫描，搭接率为35％～55％，经多次熔覆，使熔覆层总厚度为2～3mm；步骤四、熔覆完成后空冷至室温。

【技术特征摘要】
1.一种铁路货车下芯盘修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、用手工打磨或机加工方式去除待修复下芯盘的中空凸台(6)内表面底部的裂纹和疲劳层，然后进行超声波和着色探伤；步骤二、对中空凸台(6)内表面的底部进行预热处理；步骤三、采用二氧化碳横激光束对中空凸台(6)内表面的底部进行熔覆，对熔池进行惰性气体保护，采用镍基合金粉末熔覆送粉，激光功率选择3.6～4.3KW，扫描速度360～450mm/min，光斑直径为3～5mm，扫描方式为搭接扫描，搭接率为35％～55％，经多次熔覆，使熔覆层总厚度为2～3mm；步骤四、熔覆完成后空冷至室温。2.根据权利要求1所述的一种铁路货车下芯盘修复方法，其特征在于：所述的熔覆层为耐磨凸起(9)，相邻两耐磨凸起(9)之间形成沟槽。3.根据权利要求2所述的一种铁路货车下芯盘修复方法，其特征在于：所述的中空凸台(6)内表面底部的预热温度为150～300℃。4.根据权利要求2或3所述的一种铁路货车下芯盘修复方法，其特征在于：所述的镍基合金粉末按重量百分比计，各成分组成为：C0.1～0.17％，Si0.5～0.9％，B0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文华，黄荣刚，张长叶，蔡德明，
申请(专利权)人：安徽昱工机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34