在更新控制精度高、自動化程度高的淬火設(shè)備后，機車齒輪生產(chǎn)質(zhì)量、效率有望進(jìn)一步提高。雙頻淬火設(shè)備在推廣的同時需要完成地鐵、城軌機車齒輪的驗證工作。行業(yè)協(xié)會可爭取立項，組織相關(guān)單位完善機車感應(yīng)齒輪的基礎(chǔ)研究工作，如硬化層應(yīng)力分布、疲勞強度的測定。

    感應(yīng)加熱技術(shù)在國內(nèi)機車工業(yè)上的運用源于20世紀(jì)60年代。機車感應(yīng)淬火齒輪一般要求硬化層深2~4mm，硬度52~60HRC。歷經(jīng)40年的發(fā)展，感應(yīng)淬火機車齒輪廣泛應(yīng)用于200km/h以下的客、貨運機車（DF、SS系列等）及城市輕軌、地鐵機車，并應(yīng)用于替代進(jìn)口機車齒輪。

    一、 機車齒輪感應(yīng)熱處理的現(xiàn)狀

    1.技術(shù)現(xiàn)狀

    國內(nèi)各廠家均采用中頻埋油沿齒廓淬火工藝。自20世紀(jì)70年代至90年代中期，國內(nèi)機車感應(yīng)齒輪生產(chǎn)廠家經(jīng)歷了淬火工藝摸索、批量生產(chǎn)國產(chǎn)120km/h以下機車齒輪、進(jìn)口機車齒輪國產(chǎn)化等階段，工藝得到逐漸穩(wěn)定。自90年代中期以來，隨著鐵路工業(yè)的迅速發(fā)展，機車運行速度及牽引噸數(shù)逐年提高，感應(yīng)齒輪服役期故障率逐步上升，突出表現(xiàn)在齒輪全齒寬范圍內(nèi)兩端未硬化，使用過程中產(chǎn)生彎曲疲勞裂紋，經(jīng)過最近幾年的研究摸索，相關(guān)廠家采用新工藝后，已實現(xiàn)齒輪全齒寬范圍內(nèi)硬化。

    現(xiàn)機車用感應(yīng)齒輪使用速度已由80~100km/h提高至140~160km/h，壽命由初期的40萬km提高到100萬km以上。東莞高速鋼熱處理

    2.裝備現(xiàn)狀

    （1）機床 現(xiàn)國內(nèi)各廠家機床裝備水平參差不齊，第1代液壓升降、無限位、淬火變壓器半潛式機床，第1.5代液壓升降、有限位、PLC控制機床，以及第2代絲桿步進(jìn)電機升降、半數(shù)控控制機床并存。第1代機床仍然占主導(dǎo)地位，由于第1代機床仍沿用60年代末的設(shè)計，定位精度差、穩(wěn)定性差，已不能滿足齒輪生產(chǎn)的要求，必須更新?lián)Q代；第2代淬火機床現(xiàn)僅有1臺，于2004年投入使用，基本滿足生產(chǎn)要求，但在技術(shù)水平上仍未能達(dá)到同期通用淬火機床的技術(shù)水平。

    （2）電源 淬火電源仍然使用機式中頻發(fā)電機（組），少數(shù)廠家曾試用過國產(chǎn)晶閘管中頻電源，但由于可靠性不佳，未能推廣，第3代全固態(tài)IGBT中頻電源在國內(nèi)機車齒輪感應(yīng)熱處理行業(yè)未能運用。

    二、 機車齒輪感應(yīng)熱處理存在的問題

    1.基礎(chǔ)研究嚴(yán)重不足

    （1）使用速度160km/h以下齒輪的設(shè)計理論儲備較多，而對于速度160km/h以上機車能否使用感應(yīng)齒輪在理論上仍處于空白階段。

    （2）感應(yīng)齒輪未進(jìn)行實物接觸、彎曲疲勞強度試驗論證，以致于齒輪使用壽命不能精確預(yù)估。

    （3）對感應(yīng)齒輪硬化層區(qū)域應(yīng)力分布情況未作深入研究。

    （4）模數(shù)6mm以下城軌、地鐵機車感應(yīng)齒輪雙頻淬火是發(fā)展潮流，但雙頻淬火仍停留于調(diào)研階段，設(shè)計人員對雙頻淬火齒輪運用范圍、使用壽命等方面存在諸多盲點，未能開展雙頻淬火齒輪的試驗臺實物試驗驗證。

    2.設(shè)備老化

    （1）國內(nèi)機車齒輪生產(chǎn)廠家感應(yīng)淬火機床普遍老化，CNC數(shù)控、絲桿侍服電機精確走行、在線實時監(jiān)控等技術(shù)均未采用。而許多國內(nèi)感應(yīng)設(shè)備制造廠家齒輪淬火機床仍停留于10年前的技術(shù)水平。

    （2）中頻電源仍然為機式中頻發(fā)電機（組），而全固態(tài)IGBT中頻電源在鐵道行業(yè)未有成功運用經(jīng)歷。

    （3）重?zé)彷p冷，忽視冷卻介質(zhì)對淬火質(zhì)量的影響，現(xiàn)國內(nèi)機車感應(yīng)齒輪生產(chǎn)廠家仍將機油作為主要淬火介質(zhì)，輪齒齒面硬度分布不理想。

    （4）齒輪冷熱加工配合不夠，忽視倒角大小、形狀及齒根粗糙度、齒根圓弧形狀等機加工項點對感應(yīng)加熱及最終質(zhì)量的影響。東莞汽車零部件熱處理

    三、 機車齒輪感應(yīng)熱處理展望

    （1）在更新控制精度高、自動化程度高的淬火設(shè)備后，機車齒輪生產(chǎn)質(zhì)量、效率有望進(jìn)一步提高。

    （2）雙頻淬火設(shè)備在推廣的同時需要完成地鐵、城軌機車齒輪的驗證工作。

    （3）行業(yè)協(xié)會可爭取立項，組織相關(guān)單位完善機車感應(yīng)齒輪的基礎(chǔ)研究工作，如硬化層應(yīng)力分布、疲勞強度的測定。