소개

탄력있는 바퀴의 역할과 중요성

탄력있는 바퀴 휠림과 휠허브 사이에 고무가 내장된 휠의 일종입니다.일반적으로 휠 림, 휠 허브, 압력 링, 고무 링 및 연결 볼트로 구성됩니다.탄력있는 바퀴는 현대 도시 철도 차량에 사용되는 주요 바퀴 중 하나입니다.휠 레일 충격 소음을 줄이고 휠 레일 충격 진동을 완화하며 변속기 및 스티어링 프레임 장치의 동적 응력을 줄이고 휠레일 트랙에서 차량의 수명을 마모시키고 연장시킵니다.철도 운송의 급속한 발전으로 인해 탄력 있는 바퀴의 역할이 점점 더 중요해지고 있습니다.이는 철도 차량의 핵심 구성 요소가 되었으며 시장 수요가 증가하고 있습니다.

이 기사의 목적

이 기사에서는 당사에서 생산하는 특정 수출형 일체형 탄력 휠의 예를 사용하여 이러한 탄력 휠에 대한 프레싱 장비 및 툴링의 설계, 지능형 고무 압력 모니터링 및 균형 잡힌 압축 설치 방법을 소개합니다.목적은 프레싱 후 큰 런아웃, 제어되지 않는 예압력 및 프레싱 속도, 고무 프레싱력을 실시간으로 감지할 수 없는 문제를 해결하는 것입니다.

실제 적용 및 효과

체계적인 분석과 설계를 통해 탄력 바퀴용 범용 조립 장비 및 공구, 지능형 고무 압력 모니터링 시스템, 균형 잡힌 고무 압축 설치 방법을 개발했습니다.실제 적용과 검증을 통해 조립 후 탄력 있는 휠의 런아웃이 효과적으로 감소되었습니다.고무 예압력을 모니터링함으로써 우리는 탄력 있는 바퀴의 테스트 강성을 간접적으로 제어하고 강성 테스트의 샘플링 비율을 줄였으며 각 탄력 있는 바퀴 어셈블리에 대한 압력 곡선 테이블을 만들었습니다.이는 조립 품질을 보장하고 효율성을 향상시킵니다.

제품소개

제품 구조

수출형 일체형 탄력바퀴는 주로 바퀴 허브, 고무링, 바퀴 림, 접지선, 고정 볼트로 구성됩니다.

1. 휠 허브

2.고무링

3.휠 림

4. 접지선

5.볼트 체결

(그림 1: 수출형 일체형 탄력바퀴의 구조)

주요 조립 기술 요구 사항

1. 볼트 토크 : 300N·m

2. 축방향 런아웃: ≤0.5mm

3. 방사형 런아웃: ≤0.3mm

4.정적 불균형: ≤125g·m

5. 유형 테스트 요구 사항:

- 방사형 강성: ≥400kN/mm

- 축강성 : ≥65kN/mm

- 비틀림 강성 : 23.9kN/mm

- 히스테리시스: ≤0.3mm

6. 피로 테스트 요구 사항:

- 테스트 후 자분탐상검사 결과 휠림, 휠허브, 압력링 표면에 결함이 발견되지 않았습니다.히스테리시스 ≤10mm

- 비틀림 강성 시험 전후의 축방향 및 반경방향 흔들림 값의 변화율: ≤±20%, 축방향 흔들림 ≤0.5mm 및 반경방향 흔들림 ≤0.3mm

- 시험 후 강성값은 600kN/mm ≥ 반경방향 강성 ≥ 320kN/mm, 100kN/mm ≥ 축방향 강성 ≥ 52kN/mm 요건을 충족해야 합니다.

제품 분석

• 제품 런아웃: 수출형 제품은 국내에서 개발된 경전철 탄력차륜과 기본 구조는 동일하지만 조립 런아웃 값에 대한 요구 사항이 더 높습니다.

• 강성 테스트: 대규모 수출형 탄력 휠 배치를 사용하면 각 제품이 강성 테스트 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것이 어렵습니다.최소 고무 가압력을 제어하고 탄력적인 휠 강성을 샘플링함으로써 강성 테스트를 간접적으로 모니터링할 수 있습니다.허용되는 축방향 가압력 범위는 12.5~16t로 결정됩니다.

자동화된 지능형 프레싱 장비 설계

압박 장비 설계 요구 사항

• 예압력, 압착 속도, 유지 시간을 제어합니다.

• 실제 고무를 누르는 힘을 출력합니다.

• 품질 데이터를 기록하고 저장합니다.

주요 프레싱 장비 및 지원 툴링 설계

• 주요 장비 설계: 유압실린더는 피스톤로드가 위쪽을 향하도록 기계본체 중앙에 설치됩니다.제품을 당기고 누르기 위해 분할된 복합 블록을 사용하면 탄력 있는 휠의 상부를 방해하는 누르는 구성 요소가 없어 휠 주위의 볼트를 수동으로 조일 수 있습니다.

• 지원 도구:

- 허브 스페이서 블록: 누르기 전과 누르는 동안 탄력 있는 휠의 단면 위치 지정에 사용됩니다.

- 허브 포지셔닝 블록: 누르기 전과 누르는 동안 탄력 있는 휠의 방사형 위치 지정에 사용됩니다.

- 압력 블록: 압착 중 탄력 있는 휠 압력 캡의 균형 잡힌 압착에 사용됩니다.

- 림 조정 장치: 고무가 포함된 탄력 있는 휠을 장비에 누르기 전에 반경 방향 편심을 사전 조정하는 데 사용됩니다.

제어 시스템 설계

• 누르는 속도 디자인: 이 장비는 전기 유압식 서보 CNC 유압 프레스, PLC 프로그래밍 가능 컨트롤러 및 산업용 컴퓨터를 사용하여 데이터를 수집하고 처리하므로 유압 실린더의 당김 압력과 속도를 설정하고 조정할 수 있습니다.전체 프레싱 과정에서 스트로크의 초기 부분은 3~4mm/s, 후반 부분은 0.5~1.5mm/s로 설정됩니다.

• 압력 유지 설계: 탄력 있는 휠이 제자리에 미리 압착된 후 볼트 또는 너트를 수동으로 배치하고 반대쪽에서 두 사람이 순차적으로 조입니다.프레싱 장비에는 압력 유지 기능이 있어야 하며 매개변수는 제품의 특정 유지 시간 요구 사항에 따라 설정됩니다.

고무 축방향 가압력 모니터링 설계

미리 누르는 동안 탄력있는 바퀴, 휠 커버가 휠 허브 스텝과 완전히 접촉되면 피스톤 변위를 일으키지 않고 유압 실린더 압력이 계속 증가합니다.변위-압력 곡선의 전환점에서 해당 압력 값에 림과 고무의 무게를 더한 값이 탄력 있는 휠 고무에 가해지는 축 방향 압력입니다.장비는 압력 및 변위 센서를 통해 이를 측정하고 변위-압력 곡선을 그려 축 압력을 실시간으로 모니터링합니다.

균형잡힌 고무압축 설치방법 설계

• 고무와 림의 억지끼움: 고무의 외경과 림의 내경은 억지끼워맞춤을 사용하며, 일반적으로 간섭량은 약 3mm 정도입니다.

• 고무링 압축 방법: 고무 링의 양쪽을 동시에 림에 압축하고 나머지 측면도 대략 동일한 압축이 되도록 조정한 다음 고무 망치를 사용하여 압축된 부분을 균등하게 조여 균일한 압력 분포를 보장합니다.

• 고르지 못한 응력을 제거하는 사전 프레싱 방법: 공식 프레싱 전에 휠을 한 번 미리 누르고 3~5분 동안 압력을 유지하여 집중된 응력의 일부를 방출하면 고무, 림, 허브 및 프레셔 링 사이가 더욱 균일하고 긴밀하게 접촉됩니다.

유효성 검증

자동화된 프레싱 장비를 설계하고 고무 프레싱 방법을 개선한 후 수출 탄력 휠의 일괄 생산은 조립 런아웃 품질이 크게 향상되었습니다.강성 및 피로 테스트는 요구 사항을 충족하며 모든 성능 매개 변수는 수출 탄력 휠의 품질 표준을 완전히 준수합니다.

이 탄력 있는 휠 조립 공정의 연구 및 구현을 통해 당사의 조립 기술이 선도적인 수준으로 발전하여 프레싱 품질을 보장하고 효과적으로 모니터링할 수 있었습니다.제품 품질은 CNAS 공인 실험실 및 고객 사용 테스트를 통해 검증되었으며 모든 요구 사항을 충족합니다.