宋喜艷 張信哲
【摘 要】牽引電機斷軸及小齒輪磨耗過限是電力機車非常嚴重的事情,造成的損失也很嚴重。針對這一問題主要對牽引電動機斷軸及小齒輪磨耗過限現(xiàn)象進行了全面分析,并對現(xiàn)存的問題提出了解決措施。
【關鍵詞】牽引電動機;軸;小齒輪;磨耗過限
0.前言
牽引電動機斷軸及小齒輪磨耗過限是電力機車的嚴重故障,不僅影響了生產(chǎn)和運輸,經(jīng)濟損失也很嚴重,近幾年多次發(fā)生,其原因存在很多因素,通過多年積累的經(jīng)驗.對此現(xiàn)象進行了認真分析和研究,現(xiàn)已得到解決,并收到很好的效果。
1.牽引電動機斷軸現(xiàn)象分析
牽引電動機斷軸是多年來極其罕見的現(xiàn)象。小齒輪磨耗過限是近年來頻繁多見的現(xiàn)象,其兩種現(xiàn)象,從直觀上看好象互不相干,但從理論上分析是息息相關的,小齒輪安裝在牽引電機軸上,大齒輪安裝在動軸上,而牽引電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是通過小齒輪與輪對大齒輪的嚙合后傳遞到輪軸驅(qū)動機車運行的,牽引電機斷軸從表面上看屬于自身因素,無可質(zhì)疑,但概率較小,從技術上深入分析,其外因大齒輪磨耗過限導致斷軸是不可排出的主要因素。
大齒輪過限已是幾年來存在而沒有解決的問題,其因素很多,現(xiàn)只能維持使用,隨之而來的各種問題也逐漸顯露出來,在架修解體時,可以清楚地觀察到,60%大齒輪節(jié)園己經(jīng)磨耗過限,嚴重的齒側面已經(jīng)凹進較深,根據(jù)上述現(xiàn)象作如下分析:
(1)EL型電力機車采用雙側斜齒傳動,一側為左旋,另一側為右旋。如果一側大齒輪節(jié)園無磨耗或輕度磨耗,節(jié)園比較標準情況下,另一側大齒輪節(jié)園磨耗比較嚴重或節(jié)園不存在已經(jīng)凹下去,在此情況下,假設兩側小齒輪為標準的,那么標準的小齒輪與大齒輪嚙合側,由于接觸正常,以節(jié)園處傳動力矩,屬于正常傳動,反之,對于標準的小齒輪與不標準的節(jié)園磨耗嚴重的大齒輪嚙合,可能大小齒輪在節(jié)園處存在較大齒間隙,不發(fā)生接觸。此時,牽引電動機大小齒輪嚙合正常側產(chǎn)生力矩傳遞作用,另一側大小齒輪嚙合不正常側可能不產(chǎn)生力矩傳遞作用,從而產(chǎn)生力矩傳遞作用側,不但要承受本側的傳遞作用同時還要承受另一側不產(chǎn)生力矩側的作用,即承受整個牽引電動機的全部轉(zhuǎn)矩,使自側的轉(zhuǎn)矩增加了一倍,這就是牽引電動機斷軸的一個主要因素,而且是一個不可忽視的重要因素。根據(jù)大小齒輪磨耗程度不同,在裝配組合中出現(xiàn)單側作功的概率較多,如果裝配安裝合理,可以避免單側作功的不良現(xiàn)象,在實際中經(jīng)??吹?,不但大齒輪存在磨耗過限,而小齒輪磨耗過限的現(xiàn)象也比較嚴重。如果大小齒輪同時出現(xiàn)磨損過限而組裝在同一側,那么表現(xiàn)出的危害性就更為嚴重.只有AA/組合為正常組合,其余的組合為不正常組合,任何一組不正常的組合都會導致牽引電動機單側作功的可能。另外,牽引電動機兩側小齒輪在嚙合時不同步.牽引電動機一方向轉(zhuǎn)動時,一側小齒輪齒側面作功,另一側小齒輪齒面不與大齒輪齒側面發(fā)生接觸作功。牽引電動機換方向轉(zhuǎn)動時。另一側小輪齒齒側面與大齒輪齒側面開始發(fā)生接觸作功,而前一方向轉(zhuǎn)動的小齒輪齒側面與大齒齒側面則脫離接觸和作功。這種現(xiàn)象也是導致牽引電動機單方向轉(zhuǎn)動、力矩加大、出現(xiàn)斷軸的原因。
(2)牽引電動機斷軸除了上述因素外,牽引電動機彈簧吊掛裝置高度與臺車安裝上下?lián)跹b配量過大。也是導致牽電動機斷軸不可忽視的原因之一,近幾年來,由于牽引電動機彈簧吊掛裝置壓縮彈簧缺少,得不到更換,再加上檢修人員對彈簧吊掛裝置作用缺少足夠認識,在裝配時,為了工作簡便不能采取積極有效處理措施加以解決,使彈簧吊掛裝置與臺車上下?lián)醭霈F(xiàn)安裝量問題。在此情況下,當電機車向一方向運行時,牽引電機上擋耳壓動彈簧吊掛裝置上壓板向下作用。反之,電機車換方向運行時。牽引電動機下?lián)醵鷫簞訌椈傻鯍煅b置下托板向上作用。由于彈簧吊掛裝置與臺車上下?lián)醵辛?,在由上向下切換時,隨之產(chǎn)生頻繁而強大的沖擊力。久而久之導致牽引電動機軸出現(xiàn)機械疲勞或損傷。這也是導致牽引電動機斷軸的因素。
2.牽引電動機小齒輪磨耗過限原因
牽引電動機小齒輪磨耗過限是多年來一個比較嚴重的現(xiàn)象,每年更換數(shù)量很多,經(jīng)濟損失也比較大,從多年的工作經(jīng)驗可以總結出,除小齒輪自身的材質(zhì)、硬度影響外,其一,大齒輪磨耗過限是一個不可忽視的主要因素;其二,裝配工藝也存在一定因素,每當運用機車齒輪箱出現(xiàn)異音時,經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn),多數(shù)小齒輪磨耗嚴重,整個齒部磨沒,齒根呈現(xiàn)錐狀,表面上看一般認為小齒輪自身因素,但觀察大齒輪會發(fā)現(xiàn)均存在節(jié)園磨損,齒側面磨耗凹進,仔細分析,如果大小齒輪均處于標準狀態(tài)應該是大小齒輪在嚙合作用時,以節(jié)園相接觸傳遞轉(zhuǎn)矩,由于大齒輪節(jié)園磨耗嚴重,小齒輪與大齒輪無法在節(jié)園處發(fā)生接觸,齒側面中間存在間隙。即使是標準的小齒輪與大齒輪配合,也只能依靠小齒輪的齒頂棱角與大齒輪齒側面發(fā)生接觸,這樣。在很短的時間內(nèi)就會發(fā)生小齒輪磨損。不能使用,所以小齒輪磨損除了自身因素外.大齒輪磨損過限是一個主要因素,另外,大小齒輪裝配不當,如小齒輪兩側不同步、中心距變小嚙齒根也是小齒輪磨損的一個人為的因素。
3.改進措施
(1)改進裝配工藝,盡量減少因裝配而引起的磨耗。
(2)選用優(yōu)質(zhì)的材料,提高小齒輪的質(zhì)量。
(3)進一步解決和消除大齒輪磨耗過限的不良狀態(tài)。