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机车齿轮感应热处理现状及展望

在更新掌握精度高、自动化程度高的淬火设备后，机车齿轮生产质量、效率有望进一步提高。双频淬火设备在推广的同时需要完成地铁、城轨机车齿轮的验证工作。行业协会可争取立项，组织相关单位完善机车感应齿轮的基础讨论工作，如硬化层应力分布、疲惫强度的测定。

感应加热技术在国内机车工业上的运用源于20世纪60年月。机车感应淬火齿轮一般要求硬化层深2~4mm，硬度52~60HRC。历经40年的进展，感应淬火机车齿轮广泛应用于200km/h以下的客、货运机车（DF、SS系列等）及城市轻轨、地铁机车，并应用于替代进口机车齿轮。

一、机车齿轮感应热处理的现状

1.技术现状

国内各厂家均采纳中频埋油沿齿廓淬火工艺。自20世纪70年月至90年月中期，国内机车感应齿轮生产厂家经受了淬火工艺摸索、批量生产国产120km/h以下机车齿轮、进口机车齿轮国产化等阶段，工艺得到渐渐稳定。自90年月中期以来，随着铁路工业的快速进展，机车运行速度及牵引吨数逐年提高，感应齿轮服役期故障率逐步上升，突出表现在齿轮全齿宽范围内两端未硬化，使用过程中产生弯曲疲惫裂纹，经过最近几年的讨论摸索，相关厂家采纳新工艺后，已实现齿轮全齿宽范围内硬化。

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2.装备现状

（1）机床现国内各厂家机床装备水平参差不齐，第1代液压升降、无限位、淬火变压器半潜式机床，第1.5代液压升降、有限位、PLC掌握机床，以及第2代丝杆步进电机升降、半数控掌握机床并存。第1代机床仍旧占主导地位，由于第1代机床仍沿用60年月末的设计，定位精度差、稳定性差，已不能满意齿轮生产的要求，必需更新换代；第2代淬火机床现仅有1台，于2022年投入使用，基本满意生产要求，但在技术水平上仍未能达到同期通用淬火机床的技术水平。

（2）电源淬火电源仍旧使用机式中频发电机（组），少数厂家曾试用过国产晶闸管中频电源，但由于牢靠性不佳，未能推广，第3代全固态IGBT中频电源在国内机车齿轮感应热处理行业未能运用。

二、机车齿轮感应热处理存在的问题

1.基础讨论严峻不足

（1）使用速度160km/h以下齿轮的设计理论储备较多，而对于速度160km/h以上机车能否使用感应齿轮在理论上仍处于空白阶段。

（2）感应齿轮未进行实物接触、弯曲疲惫强度试验论证，以致于齿轮使用寿命不能精确预估。

（3）对感应齿轮硬化层区域应力分布状况未作深化讨论。

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