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        內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)懸掛裝置漏油故障工藝研究

        2020-03-11 22:57:13仇春如張曉峰
        科學(xué)與財富 2020年34期
        關(guān)鍵詞:漏油

        仇春如 張曉峰

        摘 要:在新產(chǎn)品機(jī)車廠內(nèi)試驗期間,發(fā)現(xiàn)機(jī)車后轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛裝置齒輪箱存在泄露情況,前后轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛裝置主要區(qū)別在于使用兩個生產(chǎn)廠家的牽引電機(jī),對于電機(jī)懸掛裝置泄露的部位、泄露的程度和泄露的原因都需要進(jìn)行確認(rèn),因此對機(jī)車進(jìn)行滾動臺專項試驗,對齒輪箱漏油情況進(jìn)行重現(xiàn),根據(jù)試驗結(jié)果確認(rèn)機(jī)車電機(jī)懸掛裝置漏油原因和改進(jìn)措施。

        關(guān)鍵詞:滾動臺試驗;電機(jī)懸掛裝置;漏油

        1 研究方案

        (1)對前后轉(zhuǎn)向架各選取一個電機(jī)懸掛裝置的齒輪箱內(nèi)部壓力進(jìn)行檢查測量;

        (2)選取相應(yīng)位別對機(jī)車動密封位置漏油時機(jī)進(jìn)行實時監(jiān)控,確定電機(jī)懸掛裝置漏油時機(jī)車運行工況,并根據(jù)泄露位置分析其原因;

        (3)在改進(jìn)措施實施后的滾動臺試驗中,根據(jù)在各工況下電機(jī)懸掛裝置的運行情況,確定機(jī)車最佳運行工況。

        2 研究、實施過程

        2.1選取機(jī)車第3、4位別的齒輪箱觀察口蓋和加油堵位置進(jìn)行鉆孔加工通入氣管如圖1、圖2所示;

        2.2 將改進(jìn)后的觀察口蓋和加油堵配合氣管安裝至電機(jī)懸掛裝置上,用工業(yè)橡皮泥封堵,氣管一端與U型管連接,如圖3所示。

        2.3 齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測攝像頭

        在機(jī)車三、四軸位單側(cè)布置齒輪箱狀態(tài)觀察攝像頭;

        2.4 機(jī)車進(jìn)行滾動臺試驗,機(jī)車運轉(zhuǎn)方向為Ⅰ端向前牽引,機(jī)車工況主要有速度、通風(fēng)量和負(fù)載三個方面。試驗過程中還檢測了部分工況的電機(jī)齒端軸承溫度,以四位軸為例,從溫度的變化可以看出開始階段軸承溫度上升相對較快,試驗結(jié)束前溫度上升變慢(如圖4、圖5所示)。

        通過以上圖、表為機(jī)車第3、4軸位在不同工位下電機(jī)懸掛裝置齒輪箱內(nèi)部壓力情況和漏油情況。從圖6中可以看出,第4軸位齒輪箱內(nèi)部壓力普遍比第3軸位齒輪箱內(nèi)部壓力高。因第3軸位齒輪箱下測點的壓力值存在波動,數(shù)值無法準(zhǔn)確記錄記錄,故未對第3、4軸位下測點的內(nèi)部壓力進(jìn)行比較。

        3 改進(jìn)方案及實施

        通過滾動試驗數(shù)據(jù)和漏油情況分析確認(rèn),工況條件一樣的情況下,電機(jī)懸掛裝置齒輪箱內(nèi)部壓力存在明顯差別,與牽引電機(jī)生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通改進(jìn)優(yōu)化方案:把原先的回油孔堵住,并在牽引電機(jī)回油孔處的密封環(huán)槽處,在端蓋徑向方向開5個φ10的通大氣孔。較另一個廠家的牽引電機(jī),透氣孔數(shù)量有所增加,牽引電機(jī)改進(jìn)優(yōu)化后的方案示意圖參照圖8所示。

        對原電機(jī)懸掛裝置進(jìn)行拆解,在對后轉(zhuǎn)向更換為改進(jìn)優(yōu)化后的牽引電機(jī),機(jī)車再次進(jìn)行滾動臺試驗,試驗前期,為驗證整改效果,在四軸位布置了風(fēng)壓測點,同時在三軸位和四軸位布置齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測攝像頭,對電機(jī)懸掛裝置漏油發(fā)生時間和齒輪箱內(nèi)部壓力進(jìn)行實時監(jiān)測。試驗過程中同樣檢測了部分工況的電機(jī)齒端軸承溫度,仍以四位軸為例,電機(jī)齒端軸承溫度無明顯變化。從圖8中可以看出,第4軸位齒輪箱內(nèi)部壓力較改進(jìn)前明顯降低。從表2可以看出第3、4軸位在不同工況下電機(jī)懸掛裝置齒輪箱漏油情況

        針對機(jī)車在速度110km/h,機(jī)車邏輯控制風(fēng)量,100%負(fù)載工況下三軸位有漏油情況,但是二軸未發(fā)現(xiàn)漏油,兩者速度和負(fù)載情況完全一致,就其漏油原因與設(shè)計師溝通分析,發(fā)現(xiàn)機(jī)車試制完成后,針對車體上6個通風(fēng)道出口處風(fēng)壓進(jìn)行了實際測量,測量結(jié)果存在明顯的不均勻性,三軸位比其它軸位風(fēng)壓大20%~40%,由以上的機(jī)車滾動臺試驗可以看出,該機(jī)車轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛裝置漏油現(xiàn)象是速度、負(fù)載)、通風(fēng)量共同作用的結(jié)果,所以在后續(xù)的試驗過程中,在高速高負(fù)載的情況下,我們嘗試將整車通風(fēng)量降低至滿風(fēng)量的80%,機(jī)車第3、4軸位都未出現(xiàn)電機(jī)懸掛裝置漏油情況。由此可見,在速度、負(fù)載不變的情況下,降低通風(fēng)量對電機(jī)懸掛裝置漏油現(xiàn)象有明顯改善。

        4 總結(jié)

        綜合兩個階段的機(jī)車滾動臺試驗情況,通過分析對比,可得出以下結(jié)論:

        1、通過前后同工況對比,機(jī)車后轉(zhuǎn)向架裝用改進(jìn)優(yōu)化后的電機(jī)后,其齒輪箱內(nèi)部壓力明顯下降,電機(jī)懸掛裝置漏油現(xiàn)象明顯改善;

        2、通過分析對比兩個階段的所有試驗工況,可以初步確定:該機(jī)車轉(zhuǎn)向架電機(jī)懸掛裝置漏油現(xiàn)象是速度、負(fù)載、通風(fēng)量共同作用的結(jié)果。

        針對上述滾動臺試驗的結(jié)果分析,機(jī)車在后續(xù)專項試驗和運用階段,建議考慮采用設(shè)置機(jī)車牽引通風(fēng)機(jī)風(fēng)量控制策略,在機(jī)車高速高負(fù)載時,適當(dāng)降低通風(fēng)量用以減少機(jī)車電機(jī)懸掛裝置泄露的現(xiàn)象,后續(xù)將針對牽引電機(jī)的齒端密封結(jié)構(gòu)和齒輪箱動密封結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化;同時,通過試驗可以對首次采用該種動密封結(jié)構(gòu)的提供一定的經(jīng)驗積累,對后續(xù)該結(jié)構(gòu)電機(jī)懸掛裝置的廣泛應(yīng)用提供一定的基礎(chǔ)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]申長紅,機(jī)車齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J].電力機(jī)車與城軌車輛,2003,30(3),37-38.

        [2]劉杰,劉世軍,郭熛,郭津津.基于有限元的高鐵齒輪箱箱體載荷計算與結(jié)構(gòu)分析[J].機(jī)械傳動,2016,40(2):77-81.

        [3]王起梁,黨剛,孟永帥,宮峰,方翁武.軌道交通車輛驅(qū)動齒輪箱靜強(qiáng)度仿真模板開發(fā) [J].機(jī)車車輛工藝,2016,(5):41-42.

        (中車戚墅堰機(jī)車有限公司? 江蘇 常州? 213000)

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