摘 要：本文简要描述了液压仿型的工作原理在不落轮镟床中的应用，介绍了不落轮镟床仿型系统用于加工列车轮对的工作原理,并根据工作中的实际经验总结了仿型系统在轮对镟修中存在的问题，并针对在液压仿型不落轮镟床上实现等级镟提出了自己的观点。
关键词：液压仿型；不落轮镟床；轮对镟修
广州地铁一号线引进了由德国Hegenscheidt公司制造的Underfloor wheel lathe（不落轮镟床），主要用于车辆轮对踏面的修复，其切削装置是根据液压仿型原理而设计的。
1 液压仿型原理
不落轮镟床的仿型部分由一个纵向的液压缸、一个垂直方向的液压缸、仿型模板、仿型头、刀具组成。结构如（图1）所示：
其中仿型头是仿型加工的控制部分。它由：带探测板的仿型头（1），反馈装置（2），液压阀（3）组成。结构如（图2）所示：
从（图1）可看出仿型头与刀具是一一对应关系，它确定刀具的起始位置，确定双刀粒在轮对上的不同加工面。仿型头在模板上走过的轨迹确定刀具的加工路线，使得刀粒按照模板的形状修复磨损的轮对。探测板（4）的尺寸决定了被加工轮对的轮缘尺寸，使加工出的轮缘厚度是32（mm）。
整个仿型系统液压的工作原理如（图3）所示，仿型由液压控制，响应快，精度较高，镟修后可以保证左右轮对尺寸在±0.5（mm）内。
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电磁阀（3）得电打开，从液压泵流出的液压油通过比例流量阀（2）进入垂直液压缸（Ⅰ）的（B）腔和纵向液压缸（Ⅱ）的（A）腔。此时由于压力阀（4）的限制，液压油留在纵向液压缸（Ⅱ）的（A）腔，使纵向液压缸不能运动。仿型模板（6）的向仿型头（5）移动。当仿型模板接触到仿型头，仿型头的柱塞将阀的位置从（a）为推到（0）。在液压缸（Ⅰ）的（A）腔中的液压油不在流出。垂直轨停止运动。在连接垂直液压缸（Ⅰ）的（B）腔和纵向液压缸（Ⅱ）的（A）腔之间油管的压力增加。在油压达到压力阀（4）设定的压力值时，阀被打开。在纵向液压缸（Ⅱ）的（B）腔中的液压油通过阀（4）流入油箱，纵向轨开始向内运动，由于模板梯度的增加，使柱塞将阀的位置移到（b）位，使液压油流入垂直液压缸（Ⅰ）的（A）腔。此时垂直液压缸两边的压力差，保证刀架根据模板的梯度稳定向后运动，两种运动的结合，使得刀具按照模板的形状运动，从而达到镟削轮对的目的。
2 轮对等级镟
轮对主要存在两种磨损，一是踏面磨损，二是轮缘磨损（主要是指轮缘厚度的磨耗）。目前，广州地铁一号线车辆轮对实际磨耗统计为轮缘厚度的磨损要比踏面直径的磨损快。而运营中的轮缘厚度标准不小于26mm，即当轮缘厚度小于26mm时，就要进行镟轮恢复到标准32mm。
按照轮缘磨损量与踏面直径切削量的经验公式关系：
踏面直径切削量≈轮缘磨损量×（4.5~5.5）（mm）
可以看出：轮缘厚度没恢复1mm，在踏面直径方向要镟削4.5~5.5mm，这就存在着直径切削量大，消耗快，轮对的使用率低的问题。最理想的情况是在轮缘磨损到限的同时，踏面也磨损到限，轮对使用率高，在换轮对才是最科学的。
镟床生产商研究采用"轮缘厚度减薄技术"这项具有巨大经济效益的技术，利用数控技术改进镟床，根据轮缘厚度的实际情况，灵活选择不同的轮缘厚度进行镟修，充分利用轮缘厚度和踏面的关系，尽可能的减少车轮镟削量。这样，既保证了轮缘的综合尺寸指标同时又可充分利用轮缘和踏面的磨耗期限，减少镟轮时车轮踏面直径方向的镟削量，可增加车轮的可镟轮次数，延长轮对的使用寿命。
按照表1的说明，可以看出采用等级镟修，在同样的磨损下，达到不同轮缘厚度26、28、30、32四个等级，切削量不同，以轮缘厚度32（mm）为例，轮缘厚度修复到32（mm），直径一次切削28（mm），降低了轮对的使用率，经济效益差。针对这个问题，根据广州地铁实际情况，制作出不同轮缘厚度的模板，实现轮对的等级镟修。
3 轮对等级镟在液压仿型不落轮镟床上的实现方法
如果采用的是数控镟床，可以直接从软件上修改轮缘厚度，方便地实现了等级镟，同时还可以提高加工效率。一号线不落轮镟床为液压仿型镟床，它与数控不落轮镟床不同，数控镟床根据轮缘厚度自动生成等级镟修的车轮轮廓，而一号线的仿型镟床只能根据模板镟修，不能直接实现等级镟。为使一号线不落轮镟床也能实现等级镟，就要设计出符合一号线实际情况的轮缘厚度为28mm、30mm不同的模板，达到轮对等级镟的目的。（图5）。
通过本文的阐述认识到，液压仿型系统存在响应快，加工精度高等优点，但也存在仿型模板单一，加工单一的缺点。针对广州地铁一号线的实际情况，本文设计出了合适的仿型模板，用液压仿型不落轮镟床实现了等级镟，使得每个轮对可以延长使用里程近30万公里，有很大的实用性和经济性。
