抗側(cè)滾裝置球頭國產(chǎn)化組裝技術(shù)

介紹抗側(cè)滾裝置國產(chǎn)化球頭的基本結(jié)構(gòu)以及影響組裝的各種因素，通過完善球頭組裝方法和關(guān)鍵質(zhì)量特性控制，并針對潤滑脂選型、用量進(jìn)行詳細(xì)對比和驗證分析，確認(rèn)選型方向以及合適的用量，推動國產(chǎn)化進(jìn)程，降低成本。01

序言隨著軌道交通行業(yè)的發(fā)展，軌道車輛部件正在緩慢實現(xiàn)國產(chǎn)化。拉壓桿球頭作為抗側(cè)滾裝置的核心部件之一，其國產(chǎn)化的推動與實現(xiàn)對于軌道交通行業(yè)的發(fā)展具有積極的作用。由于目前拉壓桿球頭基本是從海外進(jìn)口，國內(nèi)行業(yè)暫未掌握其關(guān)鍵核心技術(shù)，因此其制造、運輸成本很高。從行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展、成本考慮，實現(xiàn)拉壓桿球頭國產(chǎn)化組裝可以降低成本，對推動行業(yè)發(fā)展具有積極的意義。02

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能2.1

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)拉壓桿球頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由球銷、關(guān)節(jié)軸承（外圈）和球殼3部分組成，球銷球面與關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球面間隙配合，關(guān)節(jié)軸承與球殼內(nèi)孔過盈配合，球銷能夠在關(guān)節(jié)軸承內(nèi)實現(xiàn)一定角度的轉(zhuǎn)動。圖1拉壓桿球頭結(jié)構(gòu)2.2

產(chǎn)品功能車輛運行過程中，當(dāng)因側(cè)向力、離心力和載荷偏載等因素導(dǎo)致車體偏斜時，抗側(cè)滾裝置將產(chǎn)生反力矩，使車輛具有較好的抗脫軌性能和良好的曲線通過能力，并保持良好的穩(wěn)定性。而球頭機(jī)構(gòu)用于連接安裝于車體上抗側(cè)滾裝置扭桿與車輛構(gòu)架，其結(jié)構(gòu)及受力方向如圖2所示。圖2球頭安裝結(jié)構(gòu)及受力方向03

球頭組裝3.1

關(guān)鍵質(zhì)量特性球頭在運行過程中，常見的故障是異響、卡滯及漏油，而出現(xiàn)該狀況的原因主要是球銷間隙過大或過小、球面潤滑脂潤滑效果差，因此球頭關(guān)鍵質(zhì)量特性包括：①球銷間隙。②潤滑脂規(guī)格型號及用量。3.2

組裝方法球銷以壓裝的方式裝入關(guān)節(jié)軸承（外圈），軸承也以壓裝的方式壓入球殼，球殼通過卷邊、折彎的方式將關(guān)節(jié)軸承壓緊，進(jìn)行軸向限位。3.3

組裝步驟拉壓桿球頭組裝工藝步驟如下。（1）球銷軸承組裝將球銷壓入開縫關(guān)節(jié)軸承中。（2）球銷球殼組裝將關(guān)節(jié)軸承壓入球殼內(nèi)。（3）球銷間隙測量通過工裝、設(shè)備測量球銷與關(guān)節(jié)軸承球面配合的間隙。（4）球殼卷邊將球殼上的薄邊結(jié)構(gòu)卷邊、折彎，軸箱方向壓緊關(guān)節(jié)軸承，進(jìn)行限位。3.4

關(guān)鍵質(zhì)量特性控制（1）零部件關(guān)鍵質(zhì)量項點控制為確保組裝質(zhì)量合格，需在組裝前對一些零部件尺寸進(jìn)行確認(rèn)，比如球銷直徑、球面度，關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球面直徑、球面度，以及球殼內(nèi)孔尺寸、圓柱度等。球銷、關(guān)節(jié)軸承及球殼配合直徑直接影響球銷間隙大小，球面度則影響間隙均勻性。（2）組裝件關(guān)鍵質(zhì)量項點控制在組裝過程中，需要對間隙進(jìn)行測量，要求滿足設(shè)計要求，間隙過大、過小均可能導(dǎo)致異常磨損、異響及溫度異常，直接影響球頭使用壽命和功能。同時，在卷邊后需檢查折彎邊是否壓緊關(guān)節(jié)軸承，若軸向完全壓緊，則軸承可能相對球殼發(fā)生位移、轉(zhuǎn)動，也會導(dǎo)致球頭異常磨損、異響。04

潤滑脂選型與用量由于球頭工作狀態(tài)時溫度基本在30～60℃，同時要保證球頭不出現(xiàn)滲油、漏油的情況，因此球銷使用的潤滑脂主要對稠度、滴點有較高要求。目前選用克魯勃JM44-702KR、JIP84-402兩種型號規(guī)格潤滑脂。JIP84-402潤滑脂稠度略高于JM44-702KR潤滑脂。若使用其他型號潤滑脂，可根據(jù)其性能指標(biāo)進(jìn)行選用。潤滑脂用量多少亦是影響球頭功能的一大原因。過少會導(dǎo)致球銷軸承潤滑不充分、異常磨損、溫度異常甚至卡滯，過多則可能導(dǎo)致球頭滲油、漏油等后果。05

產(chǎn)品試驗組裝4套球頭，通過尺寸控制，保證球銷間隙0.04～0.10mm[1]。分別使用克魯勃JM44-702KR、JIP84-402潤滑脂，采用球頭內(nèi)部空間的1/3～1/2、1/2～2/3的潤滑脂量。將4套球頭先后裝到抗側(cè)滾裝置上，模擬車輛運行狀態(tài)進(jìn)行試驗。試驗結(jié)果如下。同潤滑脂型號、不同潤滑脂量的2套球頭進(jìn)行對比。球頭內(nèi)部空間1/3～1/2潤滑脂量的球頭在工作狀態(tài)下，溫度均比1/2～2/3潤滑脂量的球頭高5～10℃，試驗后復(fù)測球銷間隙，前者球銷磨損比后者大。同潤滑脂量、不同潤滑脂型號的2套球頭進(jìn)行對比，使用克魯勃JIP84-402潤滑脂的球頭在工作狀態(tài)下，溫度比使用克魯勃JM44-702KR潤滑脂的球頭高不到5℃，無明顯區(qū)別，但試驗后復(fù)測球銷間隙，前者球銷磨損比后者小約0.02mm。06

結(jié)束語本文介紹了國產(chǎn)化球頭的組裝方法和關(guān)鍵質(zhì)量特性的控制，并且對潤滑脂選型和用量進(jìn)行詳細(xì)對比和驗證分析。根據(jù)試驗結(jié)果得出，在控制好球頭組