一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺

摘要

本发明提供一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，包括如下步骤：第1步，将支撑轴加热至880℃以上；第2步，对支撑轴进行保温处理；第3步，对支撑轴进行2次冷却处理，先采用NaCl盐水溶液冷却，再出水冷却至自然温度，经淬火处理后的支撑轴的硬度要求为HRC56‑60；第4步，对支撑轴进行高温回火处理，加热温度为560℃以上，调质处理后的支撑轴的硬度要求为HBW252‑302。采用本发明可以使得铁路机车防脱轨装置中的支撑轴的机械强度得以大幅提升，从而有效地提高了支撑轴的抗弯折、抗冲击强度，因此，在机车车辆自动复轨调整过程中，确保了铁路机车防脱轨装置整体的工作可靠性。

权利要求

1.一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：包括如下步骤：第1步，将支撑轴加热至880℃以上；

第2步，对支撑轴进行保温处理；

第3步，对支撑轴进行2次冷却处理，先采用NaCl盐水溶液冷却，再出水冷却至自然温度，经淬火处理后的支撑轴的硬度要求为HRC56-60；

第4步，对支撑轴进行高温回火处理，加热温度为560℃以上，调质处理后的支撑轴的硬度要求为HBW252-302。

2.根据权利要求1所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第

1步中，将支撑轴加热至880℃-900℃。

3.根据权利要求1所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第

2步中，支撑轴的保温时间为20min-25min。

4.根据权利要求1所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第

3步中，所采用的NaCl盐水溶液浓度为8％-12％。

5.根据权利要求1或者4所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第3步中，采用NaCl盐水溶液将支撑轴冷却到180-190℃。

6.根据权利要求1或者4所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第3步中，支撑轴先经NaCl盐水溶液冷却后，再出水空冷或者油冷至自然温度。

7.根据权利要求6所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第

3步中，采用NaCl盐水溶液对支撑轴进行冷却处理时，当NaCl盐水溶液中的抖动停止后，出水空冷或者油冷至自然温度。

8.根据权利要求1所述的一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，其特征在于：所述第

4步中，对支撑轴进行高温回火处理的加热温度为560-600℃。

说明书

一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及铁路机车防脱轨技术领域，尤其是涉及一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺。

背景技术

[0002] 铁路机车车辆运行在钢轨上时，尤其是机车车辆在高架铁路线上运行时，为了防止车辆脱轨的发生，需要对机车车辆加装防脱轨装置以保证机车车辆自动复轨且能维持正常运行。现有的铁路机车防脱轨装置如图1、图2所示，主要包括防脱轨轮2、支撑轴3、安装架5和轴承8，其中，所述的安装架5与车轴6之间组成可相对转动的活动连接，所述支撑轴3通过连接螺栓固定连接在安装架5底部，所述防脱轨轮2与支撑轴3之间通过轴承8组成可相对转动的活动连接。

[0003] 如图1所示，在铁路机车车辆的车轮7沿着钢轨4正常运行时，其两侧的防脱轨轮2均位于枕梁1下方且与枕梁1之间保持合适的距离。但是，如果铁路机车车辆相对于枕梁1发生一定角度的偏转时，位于铁路机车车辆偏转方向对侧的防脱轨轮2将与枕梁1之间紧接触且相对于枕梁1转动，以保证机车车辆自动复轨且能维持正常运行。在机车车辆自动复轨调整过程中，防脱轨轮2与支撑轴3之间产生强烈的冲击作用，因此，支撑轴3本身的机械强度对于机车车辆的防脱轨效果至关重要。如果支撑轴3因机械强度不足而发生弯曲或者折断，机车车辆防脱轨装置整体的防脱轨性能可靠性将大受影响甚至完全丧失。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，提高支撑轴本身的机械强度，以保证铁路机车防脱轨装置整体的防脱轨可靠性。

[0005] 本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺，包括如下步骤：

[0006] 第1步，将支撑轴加热至880℃以上；

[0007] 第2步，对支撑轴进行保温处理；

[0008] 第3步，对支撑轴进行2次冷却处理，先采用NaCl盐水溶液冷却，再出水冷却至自然温度，经淬火处理后的支撑轴的硬度要求为HRC56-60；

[0009] 第4步，对支撑轴进行高温回火处理，加热温度为560℃以上，调质处理后的支撑轴的硬度要求为HBW252-302。

[0010] 优选地，所述第1步中，将支撑轴加热至880℃-900℃。

[0011] 优选地，所述第2步中，支撑轴的保温时间为20min-25min。

[0012] 优选地，所述第3步中，所采用的NaCl盐水溶液浓度为8％-12％。

[0013] 优选地，所述第3步中，采用NaCl盐水溶液将支撑轴冷却到180-190℃。

[0014] 优选地，所述第3步中，支撑轴先经NaCl盐水溶液冷却后，再出水空冷或者油冷至自然温度。

[0015] 优选地，所述第3步中，采用NaCl盐水溶液对支撑轴进行冷却处理时，当NaCl盐水溶液中的抖动停止后，出水空冷或者油冷至自然温度。

[0016] 优选地，所述第4步中，对支撑轴进行高温回火处理的加热温度为560-600℃。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用本发明的调质工艺可以使得铁路机车防脱轨装置中的支撑轴的机械强度得以大幅提升，从而有效地提高了支撑轴的抗弯折、抗冲击强度，在机车车辆自动复轨调整过程中，保证了铁路机车防脱轨装置整体的工作可靠性。

附图说明

[0018] 图1为现有的铁路机车防脱轨装置的结构原理图。

[0019] 图2为图1中A处的局部放大图。

[0020] 图3为本发明一种铁路机车防脱轨支撑轴的调质工艺的工艺流程图。

[0021] 图中标记：1-枕梁，2-防脱轨轮，3-支撑轴，4-钢轨，5-安装架，6-车轴，7-车轮，8-轴承，9-轴压盖，10-关节压盖，11-连接螺栓，12-外密封圈，13-内密封圈，31-轴肩。

具体实施方式

[0022] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0023] 如图1、图2所示的铁路机车防脱轨装置，包括防脱轨轮2、支撑轴3、轴承8以及关节压盖10和外密封圈12，所述的防脱轨轮2套装在轴承8的圆周外侧，所述的关节压盖10通过连接螺栓11固定连接在防脱轨轮2外侧且覆盖轴承8外侧；所述的外密封圈12通过连接螺栓11固定连接在防脱轨轮2内侧且覆盖轴承8内侧，从而使防脱轨轮2与支撑轴3之间通过轴承
8组成了可相对转动的活动连接。所述的支撑轴3上设置轴肩31，并且，所述支撑轴3的一端与轴承8内孔之间以过盈配合方式固定连接，另一端与安装架5通过螺栓固定连接；在支撑轴3外侧设置T形阶梯结构的轴压盖9，所述轴压盖9与支撑轴3之间通过连接螺栓11连接固定；在轴肩31与轴承8之间固定安装有内密封圈13，通过轴肩31可以限制内密封圈13相对于外密封圈12向右移动，不仅结构紧凑，而且还使得外密封圈12与内密封圈13之间保持合适的间隙，以保证防脱轨轮2与支撑轴3之间相对转动的顺畅性。

[0024] 由于在机车车辆自动复轨调整过程中，防脱轨轮2与支撑轴3之间会产生强烈的冲击作用，为此，必须确保并提高支撑轴3本身的抗弯折、抗冲击机械强度。考虑到45钢是中碳结构钢，其机械性能、冷热加工性能都较好，且价格低、来源广，因此，本实施例中的支撑轴3可以选用45钢加工成型，并进行调质热处理，其具体的调质工艺包括如下步骤：

[0025] 第1步，将支撑轴3加热至880℃-900℃，通常的加热温度取值为880℃、885℃、890℃、895℃或者900℃，一般取上限值。因为偏高的淬火温度可以使支撑轴3工件的加热速度加快，而表面氧化减少，且能提高工效。

[0026] 第2步，对支撑轴3进行保温处理，其保温时间通常为20min、21min、22min、23min、24min或者25min，其目的是为了使支撑轴3工件中的奥氏体均匀化。需要注意的是，该处的保温时间不能过长，以防支撑轴3工件中的晶粒过大。

[0027] 第3步，对支撑轴3进行两次冷却处理。具体而言：

[0028] 首先，采用NaCl盐水溶液对支撑轴3进行冷却；由于45钢淬透性低，故采用冷却速度大的NaCl盐水溶液对支撑轴3冷却，所述NaCl盐水溶液的浓度通常为8％、9％、10％、11％、12％。所述的支撑轴3工件入水后，应该淬透，而不是冷透。如果支撑轴3工件在NaCl盐水溶液中冷透，就有可能使支撑轴3工件开裂，这是因为，当支撑轴3工件在NaCl盐水溶液中冷却到180℃左右时，其中的奥氏体迅速转换为马氏体，从而造成过大的组织应力所致。为此，通常是采用NaCl盐水溶液将支撑轴3工件冷却到180-190℃。

[0029] 然后，在支撑轴3工件经过上述的NaCl盐水溶液冷却后，再出水空冷或者油冷至自然温度。由于水温度难以掌握，可以在对支撑轴3工件进行NaCl盐水溶液冷却处理时，待NaCl盐水溶液中的抖动停止后，直接将支撑轴3工件出水空冷或者油冷至自然温度，经淬火处理后的支撑轴3工件的硬度要求为HRC56-60，这样操作有利于提高支撑轴3工件的调质处理工效。

[0030] 第3步，对淬火后的支撑轴3工件进行高温回火，加热温度通常为560℃、570℃、580℃、590℃、600℃。所述支撑轴3工件经回火处理后，其硬度要求为HBW252-302。

[0031] 采用本发明的调质工艺可以使得铁路机车防脱轨装置中的支撑轴3的机械强度得以大幅提升，有效地提高了支撑轴3的抗弯折、抗冲击强度，因此，在机车车辆自动复轨调整过程中，可以保证铁路机车防脱轨装置整体的工作可靠性。

[0032] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。