Introduction

Le rôle et l'importance des roues résilientes

Roues résilientes sont un type de roue dans laquelle du caoutchouc est intégré entre la jante et le moyeu de roue.Ils se composent généralement d'une jante, d'un moyeu de roue, d'un anneau de pression, d'un anneau en caoutchouc et de boulons de connexion.Les roues résilientes sont l’une des principales roues utilisées dans les véhicules de transport ferroviaire urbain modernes.Ils peuvent réduire le bruit d'impact roue-rail, atténuer les vibrations d'impact roue-rail, réduire la contrainte dynamique sur les dispositifs de transmission et de cadre de direction, diminuer roue-rail l'usure et prolonger la durée de vie des véhicules sur la piste.Avec le développement rapide du transport ferroviaire, le rôle des roues résilientes est devenu de plus en plus important.Ils sont devenus un élément clé des véhicules ferroviaires et la demande du marché est croissante.

Objectif de cet article

Cet article utilise l'exemple d'une certaine roue résiliente intégrale de type exportation produite par notre société pour présenter la conception de l'équipement et de l'outillage de pressage, la surveillance intelligente de la pression du caoutchouc et la méthode d'installation par compression équilibrée pour de telles roues résilientes.L'objectif est de résoudre des problèmes tels qu'un faux-rond important après le pressage, une force de précharge et une vitesse de pressage incontrôlées, ainsi que l'incapacité de détecter la force de pressage du caoutchouc en temps réel.

Application pratique et efficacité

Grâce à une analyse et une conception systématiques, nous avons développé un équipement et un outillage d'assemblage à usage général pour les roues résilientes, un système intelligent de surveillance de la pression du caoutchouc et une méthode d'installation par compression équilibrée du caoutchouc.L'application pratique et la vérification ont effectivement réduit le voile des roues élastiques après l'assemblage.En surveillant la force de précharge du caoutchouc, nous avons contrôlé indirectement la rigidité des tests de roues résilientes, réduit le taux d'échantillonnage pour les tests de rigidité et créé un tableau de courbes de pression pour chaque ensemble de roues résilientes.Cela garantit la qualité de l’assemblage et améliore l’efficacité.

Présentation du produit

La structure du produit

La roue résiliente intégrale de type export se compose principalement d'un moyeu de roue, d'un anneau en caoutchouc, d'une jante, d'un fil de terre et de boulons de fixation.

1. Moyeu de roue

2. Anneau en caoutchouc

3. Jante de roue

4. Fil de terre

5. Boulons de fixation

(Figure 1 : Structure de la roue résiliente intégrale de type exportation)

Exigences techniques de l'assemblage clé

1. Couple de boulon : 300 N·m

2. Faux-rond axial : ≤0,5 mm

3.Extension radiale : ≤0,3 mm

4. Déséquilibre statique : ≤125g·m

5. Exigences du test de type :

- Rigidité radiale : ≥400kN/mm

- Rigidité axiale : ≥65kN/mm

- Rigidité en torsion : 23,9 kN/mm

- Hystérésis : ≤0,3 mm

6.Exigences relatives aux tests de fatigue :

- Aucun défaut détecté sur la jante, le moyeu de roue et la surface de l'anneau de pression grâce à l'inspection par magnétoscopie après le test ;hystérésis ≤10mm

- Le taux de variation des valeurs de faux-rond axial et radial avant et après l'essai de rigidité en torsion : ≤±20%, avec faux-rond axial ≤0,5 mm et faux-rond radial ≤0,3 mm

- Après l'essai, les valeurs de rigidité doivent répondre à l'exigence de 600kN/mm ≥ rigidité radiale ≥ 320kN/mm, 100kN/mm ≥ rigidité axiale ≥ 52kN/mm

Analyse du produit

• Produit épuisé: Le produit de type exporté a la même structure de base qu'une roue résiliente pour rail léger développée au niveau national, mais avec des exigences plus élevées en matière de valeurs de faux-rond d'assemblage.

• Test de rigidité : Avec le grand nombre de roues résilientes de type exporté, il est difficile de garantir que chaque produit répond aux exigences des tests de rigidité.En contrôlant la force minimale de pression du caoutchouc et en échantillonnant la rigidité élastique des roues, nous pouvons surveiller indirectement le test de rigidité.La plage de force de pression axiale acceptable est déterminée comme étant de 12,5 à 16 t.

Conception d’équipements de pressage automatisés et intelligents

Exigences de conception des équipements de pressage

• Contrôlez la force de préchargement, la vitesse de pressage et le temps de maintien.

• Indique la force de pression réelle du caoutchouc.

• Enregistrez et sauvegardez des données de qualité.

Conception de l'équipement de pressage principal et de l'outillage de support

• Conception de l'équipement principal: Le vérin hydraulique est installé au milieu du corps de la machine avec la tige du piston tournée vers le haut.L'utilisation d'un bloc composite segmenté pour tirer et presser le produit garantit qu'aucun composant de pression n'obstrue la partie supérieure de la roue élastique, facilitant ainsi le serrage manuel des boulons autour de la roue.

• Outillage de support :

- Bloc d'espacement de moyeu : utilisé pour le positionnement de la face d'extrémité de la roue élastique avant et pendant le pressage.

- Bloc de positionnement du moyeu : utilisé pour le positionnement radial de la roue élastique avant et pendant le pressage.

- Bloc de pression : utilisé pour une pression équilibrée du capuchon de pression de la roue élastique pendant le pressage.

- Dispositif de réglage de la jante : utilisé pour pré-ajuster l'excentricité radiale avant de presser la roue élastique avec du caoutchouc sur l'équipement.

Conception du système de contrôle

• Conception de vitesse de pressage : L'équipement utilise une presse hydraulique CNC servo électro-hydraulique, un contrôleur programmable PLC et un ordinateur industriel pour collecter et traiter les données, permettant le réglage et l'ajustement de la pression de traction et de la vitesse du vérin hydraulique.Pendant tout le processus de pressage, la partie initiale de la course est réglée à 3~4 mm/s et la dernière partie à 0,5~1,5 mm/s.

• Conception de maintien de pression : Une fois la roue élastique pré-pressée en place, les boulons ou les écrous sont placés manuellement et serrés séquentiellement par deux personnes des côtés opposés.L'équipement de pressage doit avoir une fonction de maintien de la pression et les paramètres sont définis en fonction des exigences spécifiques du produit en matière de temps de maintien.

Conception de la surveillance de la force de pression axiale du caoutchouc

Lors du prépressage de la roue élastique, une fois que l'enjoliveur est en plein contact avec le gradin du moyeu de roue, la pression du vérin hydraulique continue d'augmenter sans provoquer de déplacement du piston.La valeur de pression correspondante au point d'inflexion de la courbe déplacement-pression, plus le poids de la jante et du caoutchouc, correspond à la pression axiale exercée sur le caoutchouc de la roue élastique.L'équipement mesure cela grâce à des capteurs de pression et de déplacement, traçant la courbe déplacement-pression pour surveiller la pression axiale en temps réel.

Conception d'une méthode d'installation par compression de caoutchouc équilibrée

• Ajustement serré du caoutchouc et de la jante: Le diamètre extérieur du caoutchouc et le diamètre intérieur de la jante utilisent un ajustement serré, avec une quantité d'interférence générale d'environ 3 mm.

• Méthode de compression de l'anneau en caoutchouc : Comprimez simultanément les deux côtés de l'anneau en caoutchouc dans la jante, ajustez les côtés restants pour avoir une compression à peu près égale et utilisez un maillet en caoutchouc pour serrer uniformément les parties comprimées, assurant une répartition uniforme de la pression.

• Méthode de pré-pressage pour éliminer les contraintes inégales : Pré-appuyez sur la roue une fois avant le pressage officiel, en maintenant la pression pendant 3 à 5 minutes pour libérer une partie de la contrainte concentrée, ce qui entraîne un contact plus uniforme et plus serré entre le caoutchouc, la jante, le moyeu et l'anneau de pression.

Vérification de l'efficacité

Après avoir conçu un équipement de pressage automatisé et amélioré la méthode de pressage du caoutchouc, la production par lots de roues résilientes pour l'exportation montre une amélioration significative de la qualité du faux-rond de l'assemblage.Les tests de rigidité et de fatigue répondent aux exigences et tous les paramètres de performance sont entièrement conformes aux normes de qualité des roues résilientes d'exportation.

La recherche et la mise en œuvre de ce processus d'assemblage de roues résilientes ont fait progresser la technologie d'assemblage de notre entreprise à un niveau de pointe, garantissant une qualité de pressage et un contrôle efficaces.La qualité du produit a été vérifiée par des tests dans un laboratoire accrédité CNAS et par l'usage du client, répondant à toutes les exigences.