一种列车轮对注油退卸方法、设备及系统与流程

本发明涉及铁路机车设备领域，特别涉及一种列车轮对注油退卸方法、设备及系统。

背景技术：

1、现有技术中，列车轮对与车轴通常采用过盈配合（压装）连接，在检修时需要将轮对从车轴上退卸，传统的方法包括非注油退卸和注油退卸，非注油退卸由于过盈配合产生的径向接触压力极大（通常可达数百兆帕），且配合面经长期服役后存在微观黏着、氧化锈蚀及微动磨损，直接采用液压顶推或撞击式退卸时，配合面之间处于干摩擦或边界润滑状态，摩擦系数高且极不稳定，退卸过程中配合面极易产生大面积犁沟状拉伤、金属黏着转移甚至局部烧结，造成车轴轴颈尺寸超差或表面产生裂纹源。而注油退卸其原理是向轮对与车轴的配合界面注入高压油，利用油压膨胀轮对孔壁并部分抵消过盈压应力，从而大幅降低退卸阻力。

2、现有中国专利cn201510783046.x,公开了一种用于轴箱内置式弹性轮对组成的车轮退卸装置，通过多个直径与新型动车车轴的轴箱内置式弹性轮对上的制动盘和齿轮箱的安装孔相匹配的连接螺栓作为拉伸退卸反作用力的传导结构，并采用液压活塞和保护垫铁沿轴向向新型动车车轴的端面施加压缩推力，从而将旧有的将退卸压力直接施加在弹性车轮轮辋内侧端面上并向车轴外端方向推动弹性车轮的传统退卸方式创新式地变更为由轮芯端面向外拉拔的实例方式，从而有效避免了将退卸应力直接作用在弹性车轮轮辋，并防止橡胶减噪环和扣环等柔性部件被挤压和损坏，虽然本技术还公开了向车轴和轮对的过盈接触面注油进行辅助退卸的方式，但是实际中，由于配合面磨损不均、油路堵塞或泄漏，压力达标并不代表高压油已在周向接触面上均匀铺展并形成完整油膜。若在油膜存在局部缺失或厚度不足时即盲目施加退卸推力，则金属基体仍在局部区域直接接触，在推力作用下必然产生切削式拉伤。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

2、一种列车轮对注油退卸方法，包括如下步骤：

3、s1：利用夹持机构夹持任一待退卸的轮对，并通过所述轮对的注油口向轮对与车轴的圆周接触面注入高压油；

4、s2：以预设的目标旋转力矩驱动所述夹持机构带动所述轮对相对于所述车轴转动，并实时检测所述轮对的实际转动状态；

5、s3：若在所述目标旋转力矩下所述轮对未产生相对转动趋势，则升高注油压力并在升高后的注油压力下以第一预设时长维持所述目标旋转力矩，直至检测到所述轮对产生相对转动趋势时，判定油膜初步形成；

6、s4：响应于所述油膜初步形成，停止转动动作并控制注油压力保持，使高压油在所述圆周接触面充分填充并维持稳定油膜状态；

7、s5：当所述稳定油膜状态建立后，解除夹持机构对所述轮对的夹持，启动第二电机驱动丝杠转动，使退卸板沿所述丝杠的轴向移动，以此向所述轮对施加横向退卸推力；

8、所述横向退卸推力以动态加载方式施加，初始阶段控制器根据推力传感器采集的数值动态调节第二电机转速，使横向退卸推力以第一加载斜率施加；当检测到所述轮对产生轴向位移后，保持当前横向退卸推力直至退卸完成。

9、优选的，所述步骤s5中还同步采集所述轮对的轴向位移量，当所述轴向位移量达到总退卸行程的90%时，将所述横向退卸推力的加载速率降低至原速率的20%，并以恒压保速模式完成末段退卸，在所述恒压保速模式下，所述控制器根据推力传感器的反馈调节第二电机转速以维持横向退卸推力恒定。

10、优选的，所述油膜初步形成之前，禁止向所述轮对施加所述横向退卸推力，并禁止以超过所述目标旋转力矩的扭矩驱动所述轮对持续转动。

11、优选的，在所述s3中，所述升高注油压力为阶梯式升高，每次步进增量为5-15mpa，所述第一预设时长为1-3秒；所述相对转动趋势的判定阈值为：所述轮对相对于所述车轴的角位移累计大于0.3°且瞬时角速度大于0.01°/s。

12、优选的，所述s4中，控制注油压力保持为油膜初步形成时的注油压力值，并维持该压力在预设保压时长内，所述预设保压时长根据轮对型号确定，取值范围为5-30秒；在所述预设保压时长内，若检测到注油压力下降值超过预设阈值，则启动液压站补压，将注油压力恢复至所述油膜初步形成时的压力值。

13、优选的，在所述s5中，施加所述横向退卸推力过程中，当所述推力传感器检测到的实际横向退卸推力超过预设安全阈值，而所述位移传感器检测到轮对轴向位移未发生变化时，所述控制器立即控制第二电机停止退卸，以防止车轴因过载而拉伤。

14、优选的，本发明还提供一种列车轮对注油退卸设备，包括底座和龙门架，所述龙门架固定设置于底座上，所述龙门架的内侧壁具有顶杆，所述顶杆用于在退卸时抵紧车轴端部以限制车轴轴向窜动；所述底座上还固定一组用于支撑待退卸车轴轮对总成的支撑柱，两个支撑柱之间还配装有用于退卸轮对的退卸板，且所述退卸板顶部为开口状；所述龙门架的顶部下方还滑动设置有夹持机构，所述夹持机构包括弧形架，所述弧形架的弧形内壁朝向待退卸的轮对，所述弧形架内壁开设有弧形导向槽，且所述弧形架还左右贯穿开设有横向导向槽，所述横向导向槽与所述弧形导向槽连通，所述弧形架的一侧固定设置有弧形齿板，所述弧形导向槽内活动配装滑动块，所述滑动块底部还滑动设置有两个夹持臂，两个夹持臂用于夹持待退卸的轮对，所述底座的一侧还设置有液压站和控制器，所述液压站通过油管与轮对注油口连通，所述夹持机构还包括导向轴，所述导向轴活动设置在横向导向槽内，且所述导向轴还穿过滑动块，所述导向轴的一端固定设置有驱动齿轮，另一端部与驱动电机的输出端固定连接，所述滑动块的底部还开设有滑移腔，所述滑移腔内横向设置有支撑轴，所述支撑轴上分别套装有两个夹持臂。

15、优选的，两个夹持臂之间还设置有弹簧，所述弧形导向槽的两内侧壁还配装有渐扩板，当两个所述夹持臂的外侧接触对应的渐扩板时，两个所述夹持臂在渐扩板的导向作用下逐渐径向靠拢并夹持住轮对。

16、优选的，本发明设备还包括注油压力传感器，设置于液压站与注油口连通的油管上，用于实时采集注油压力值；扭矩传感器，设置于驱动电机的输出轴上，用于实时采集所述驱动电机输出的实际旋转力矩；推力传感器，设置于所述退卸板上，用于实时采集所述退卸板向所述轮对施加的横向退卸推力值；角度传感器，设置于所述夹持臂或所述驱动电机的输出轴上，用于实时采集所述轮对相对于所述车轴的角位移；位移传感器，设置于所述退卸板上，用于实时采集所述轮对的轴向位移量。

17、优选的，本发明还提供一种列车轮对注油退卸系统，包括控制器，所述控制器包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的退卸方法。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：

19、第一、本发明通过先建立稳定高压油膜再施加退卸推力的方法，利用阶梯式升压配合转动趋势检测精确判定油膜初步形成时机，并通过保压使高压油在配合面周向上充分填充形成连续完整的稳定油膜，有效避免了因油膜局部缺失或厚度不足时盲目施加退卸推力所导致的配合面切削式拉伤，大幅降低了车轴报废率。

20、第二、本发明的横向退卸推力采用动态加载方式，通过推力传感器与位移传感器的联合实时反馈实现闭环控制——在轮对产生轴向位移前按设定斜率缓慢加载，一旦检测到位移立即切换为恒力维持模式，以最小必要推力完成退卸，避免了推力突变对配合面的冲击损伤，最大限度地保护了车轴和轮对配合面的完整性。

21、第三、本发明的夹持机构利用渐扩板的斜面导向和弹簧的复位弹力实现被动式夹持与释放，无需额外的夹持驱动源，简化了设备结构；配合多传感器系统和控制器实现了注油、夹持、转动检测、油膜判定、保压、动态加载退卸的全流程自动化，降低了人工操作的技能要求和误操作风险，显著提高了退卸效率和一致性。