王震 李寶
摘要:在內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械在運(yùn)行的過(guò)程中,機(jī)械振動(dòng)的現(xiàn)象是常見(jiàn)問(wèn)題之一。如果相關(guān)的維修人員不第一時(shí)間對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決,就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車的內(nèi)部零件發(fā)生扭斷,繼而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。故而,維修人員要重視傳動(dòng)箱電機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)的整體性能,采取相應(yīng)的措施確保內(nèi)燃機(jī)車安全運(yùn)行。本文結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)內(nèi)燃機(jī)電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出針對(duì)性解決方案,以期能夠?yàn)楦魑煌刑峁┮恍﹨⒖肌?/p>
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機(jī)車;電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械;振動(dòng);原因;解決方案
電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行,將會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響。在內(nèi)燃機(jī)車被普遍應(yīng)用的今天,相關(guān)維修工作人員要加強(qiáng)對(duì)這方面問(wèn)題以及維修技術(shù)的研究。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),傳動(dòng)軸發(fā)生機(jī)械振動(dòng)在內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)軸運(yùn)行問(wèn)題中占據(jù)重要比例,且對(duì)機(jī)械運(yùn)行危害巨大,因此本文對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出有效解決對(duì)策。
一、內(nèi)燃機(jī)電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械振動(dòng)的概述
作為一種結(jié)構(gòu)緊湊、馬力強(qiáng)勁的機(jī)車結(jié)構(gòu),內(nèi)燃機(jī)車應(yīng)用十分廣泛。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)過(guò)程需要利用發(fā)電機(jī)、傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)軸系連接,以保證機(jī)車運(yùn)行穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō),是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),然后通過(guò)軸系結(jié)構(gòu)零件的緊密結(jié)合,帶動(dòng)整個(gè)機(jī)車開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際的應(yīng)用中,內(nèi)燃機(jī)電機(jī)傳動(dòng)軸需要和齒輪結(jié)構(gòu)、軸結(jié)構(gòu)結(jié)合到一起,才可以形成傳動(dòng)作用。也即是說(shuō),內(nèi)燃機(jī)電機(jī)傳動(dòng)軸不是獨(dú)立結(jié)構(gòu),需要與齒輪結(jié)構(gòu)、軸結(jié)構(gòu)共同組成一個(gè)整體,這個(gè)整體被稱為軸系結(jié)構(gòu)。該傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)受到與其結(jié)合的齒輪結(jié)構(gòu)、軸結(jié)構(gòu)的影響,并因此而出現(xiàn)受力的變化。傳動(dòng)軸工作中,軸向的偏差會(huì)對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)造成明顯影響。了對(duì)抗這種力的變化,傳動(dòng)軸就會(huì)借助機(jī)械振動(dòng)促使內(nèi)燃機(jī)電機(jī)傳動(dòng)軸恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。與此同時(shí),機(jī)械振動(dòng)的產(chǎn)生也會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車造成一定的不利影響,比如其所帶來(lái)的磨損,破壞了發(fā)動(dòng)機(jī)中法蘭盤與氣缸的工作狀態(tài)以及電機(jī)中齒輪的咬合狀態(tài)。故而,相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員要對(duì)內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)軸機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題及其解決方式進(jìn)行系統(tǒng)分析,從而改善內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的狀態(tài),保證其安全性與穩(wěn)定性。
二、內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)機(jī)械振動(dòng)所造成的問(wèn)題
(一)對(duì)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力源造成的影響
在實(shí)際運(yùn)行中,內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)機(jī)械可以把傳動(dòng)箱第一輸入軸與柴油機(jī)曲軸結(jié)合到一起,所以必須要保證電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)足夠穩(wěn)定,才能促使機(jī)械正常運(yùn)行。一方面來(lái)說(shuō),在機(jī)車正式進(jìn)入工作狀態(tài)之前,內(nèi)燃機(jī)車會(huì)有燃燒或者噴油現(xiàn)象,其運(yùn)行會(huì)因此對(duì)機(jī)車造成影響。相關(guān)的技術(shù)人員在分析研究往年維修記錄時(shí),要最終確定內(nèi)燃機(jī)車存在的問(wèn)題,但是這一過(guò)程會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)生燃燒造成不良影響,導(dǎo)致各個(gè)氣缸的工作穩(wěn)定性下降,甚至也可能會(huì)降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。另一方面來(lái)說(shuō),一旦發(fā)生電機(jī)傳動(dòng)軸振動(dòng)問(wèn)題且長(zhǎng)期存在,導(dǎo)致輸入軸長(zhǎng)時(shí)間處于不穩(wěn)定狀態(tài),會(huì)造成傳動(dòng)軸軸齒輪嚙合。如果出現(xiàn)不穩(wěn)的情況,軸向的沖擊力會(huì)引發(fā)傳動(dòng)軸振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)將造成零部件異常。與此同時(shí),如果電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸的軸向間距并未超過(guò)規(guī)定范圍,那么會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車溫度的上升,繼而形成旋轉(zhuǎn)零件慣性問(wèn)題,影響機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(二)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸系數(shù)造成的影響
1.造成了同軸度影響
在開始啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前,要將電機(jī)傳動(dòng)軸、電機(jī)萬(wàn)向軸、彈性聯(lián)軸節(jié)結(jié)合到一起,這種運(yùn)行方式會(huì)對(duì)彈性聯(lián)軸節(jié)、萬(wàn)向軸的同軸度形成影響,使其產(chǎn)生一定偏差。如果產(chǎn)生電機(jī)萬(wàn)向軸的法蘭不穩(wěn)定現(xiàn)象或者安裝過(guò)程存在誤差,在發(fā)電機(jī)已經(jīng)發(fā)動(dòng)起來(lái)之后,也會(huì)造成同軸度偏差,繼而造成電機(jī)的兩個(gè)法蘭盤之間的結(jié)合狀態(tài)形成彎曲,這會(huì)產(chǎn)生噪音或者振動(dòng)。尤其對(duì)于明確安裝精度要求的發(fā)動(dòng)而言,此類影響將會(huì)更為顯著。
2.造成了電機(jī)萬(wàn)向軸不平衡力矩
首先,為了保證處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的電機(jī)萬(wàn)向軸穩(wěn)定運(yùn)行,需要在具體的運(yùn)行階段完成關(guān)于萬(wàn)向軸的平衡的試驗(yàn)工作,保證旋轉(zhuǎn)軸線與慣性保持一致。這樣一來(lái),如果內(nèi)燃機(jī)車在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),技術(shù)人員就能夠及時(shí)找到問(wèn)題所在,從而第一時(shí)間做出處理。其次,當(dāng)檢修數(shù)據(jù)顯示電機(jī)萬(wàn)向軸在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)重疊現(xiàn)象,且重疊范圍在3-4mm時(shí),就會(huì)致使電機(jī)萬(wàn)向軸形成不平衡力矩,繼而出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)車將不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象。
3.造成了內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑不良
對(duì)于機(jī)車的正常運(yùn)行而言,內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑度是重要的影響因素,且對(duì)其運(yùn)行安全起著關(guān)鍵作用。所以,相關(guān)設(shè)計(jì)人員要重視內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì),并充分考慮檢修需求。電機(jī)萬(wàn)向軸需要在內(nèi)燃機(jī)外進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),所以當(dāng)十字銷軸承內(nèi)的滾針連接部位達(dá)不到潤(rùn)滑要求時(shí),就會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行順暢度降低,如果問(wèn)題嚴(yán)重還可能會(huì)產(chǎn)生滾針問(wèn)題;當(dāng)花鍵部達(dá)不到潤(rùn)滑要求時(shí),摩擦力的增大會(huì)形成對(duì)花鍵槽的壓力,導(dǎo)致萬(wàn)向軸主動(dòng)端與從動(dòng)端之間縫隙變大,改變其原有的連接狀態(tài),引發(fā)傳動(dòng)軸機(jī)械振動(dòng),影響內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
4.造成了齒輪參數(shù)影響
如果齒輪參數(shù)發(fā)生變化,那么就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)齒輪嚙合時(shí)形成振動(dòng),而且齒輪參數(shù)大小所形成的影響較為顯著。當(dāng)齒輪旁邊的縫隙較大、齒形存在誤差明顯或者集節(jié)上產(chǎn)生偏差時(shí),會(huì)對(duì)電機(jī)齒輪嚙合過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊力大小產(chǎn)生直接影響,當(dāng)這種沖擊力較大時(shí)就會(huì)形成機(jī)械振動(dòng)。所以,相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行齒輪加工時(shí),要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求與標(biāo)準(zhǔn)開展各項(xiàng)工作,以避免因齒輪參數(shù)所導(dǎo)致的機(jī)械振動(dòng)。比如,在加工電機(jī)箱體時(shí),應(yīng)將兩個(gè)齒輪間的中心間距保持在450mm,齒輪的中等間距與齒輪的最大間距距離分別為0.25mm、0.4mm,從而使得輸入齒輪與電機(jī)齒間距保持在0-25-2.35mm之間。精密的加工以及合理的齒輪參數(shù)設(shè)定,保證了電機(jī)齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)符合預(yù)期,一定程度上避免了機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生。
三、內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的原因分析分析及其解決方案
(一)原因分析
結(jié)合上文論述可以得出結(jié)論,使電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)和噪音的原因主要有四點(diǎn)。第一,所有氣缸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作均勻性不理想,導(dǎo)致了內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行問(wèn)題的產(chǎn)生。第二,花鍵槽、十字銷軸承連接處潤(rùn)滑不達(dá)標(biāo),影響內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)。第三,啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的安裝工作不合乎規(guī)范,致使誤差顯著,繼而導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行問(wèn)題。第四,電機(jī)萬(wàn)向軸不平衡力矩超出設(shè)計(jì)所規(guī)定的限制范圍,影響內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)。這些會(huì)導(dǎo)致不同程度的機(jī)械振動(dòng)和噪音,影響內(nèi)燃機(jī)車軸承的正常使用及其壽命。技術(shù)人員要對(duì)以上工作引起重視,避免此而對(duì)機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生干擾或者電機(jī)損壞事故。
(二)解決方案
1.校正安裝方法規(guī)范化
作為生產(chǎn)企業(yè),要保證內(nèi)燃機(jī)車的校正安裝方法規(guī)范,從而減少因電機(jī)傳動(dòng)軸所造成的機(jī)械震動(dòng),繼而促進(jìn)機(jī)車本身正常、穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)論是電機(jī)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與安裝都要嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)與操作標(biāo)準(zhǔn),以達(dá)到提升機(jī)車運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性的目的。首先,技術(shù)人員在開展內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)軸系設(shè)計(jì)工作時(shí),應(yīng)采取不同的走線方式和轉(zhuǎn)軸模式,最大限度地規(guī)避轉(zhuǎn)軸之間的相互影響。當(dāng)軸系中的某一個(gè)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生振動(dòng)時(shí),會(huì)經(jīng)由系統(tǒng)將這種震動(dòng)傳遞給其他轉(zhuǎn)軸,繼而使得整個(gè)軸系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到影響。設(shè)計(jì)人員要將軸系視為一個(gè)整體,結(jié)合其具體運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)計(jì)規(guī)則,開展各項(xiàng)工作。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)思路的改進(jìn)、優(yōu)化,可以有效減弱傳動(dòng)式的機(jī)械振動(dòng),進(jìn)而降低使用過(guò)程中形成機(jī)械振動(dòng)的概率。其次,在開展發(fā)動(dòng)機(jī)安裝工作時(shí),技術(shù)人員也要保證各個(gè)汽缸工作的均勻性,使齒輪咬合受力均勻,保證其咬合緊密。完成安裝工作之后,相關(guān)技術(shù)人員也要對(duì)機(jī)車進(jìn)行性能進(jìn)行測(cè)試,以防工作參數(shù)存在偏差的發(fā)動(dòng)機(jī)直接被投入使用,通過(guò)安裝誤差的消除,提升電機(jī)傳動(dòng)軸運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。
2.傳動(dòng)軸機(jī)械振動(dòng)的處理方法
一旦檢修人員發(fā)現(xiàn)電機(jī)傳動(dòng)軸機(jī)械振幅超過(guò)一定范圍并且伴有噪音時(shí),要做好以下幾個(gè)方面的工作,從而使得內(nèi)燃機(jī)車恢復(fù)正常使用。首先,要對(duì)電機(jī)傳動(dòng)軸功能與工作狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)檢查,并確保各項(xiàng)檢修措施合乎標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)車來(lái)說(shuō),所有氣缸工作狀態(tài)保持均勻平穩(wěn),可以促使傳動(dòng)軸之間的齒輪嚙合保持勻速,進(jìn)而減少因此而帶來(lái)的機(jī)械震動(dòng)問(wèn)題。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)車處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),相關(guān)的技術(shù)人員需要以相關(guān)的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),開展對(duì)噴油的參數(shù)的檢查、校正工作,調(diào)整氣閥間距至規(guī)定范圍,并對(duì)無(wú)法保證良好使用的活塞環(huán)進(jìn)行換新處理,以保證內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的安全性與平穩(wěn)性,減少由此而造成的使用隱患。同時(shí),還要做好數(shù)據(jù)記錄,使技術(shù)人員可以通過(guò)數(shù)據(jù)的獲取與分析,第一時(shí)間進(jìn)行修正處理,把有可能發(fā)生的隱患扼殺在萌芽之中,盡最大的努力提升使用安全。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的技術(shù)人員要做好拍照留存工作,為后續(xù)工作留下直觀化參考資料。后續(xù),技術(shù)人員要以傳動(dòng)軸機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題和數(shù)據(jù)為依據(jù),對(duì)相關(guān)構(gòu)件加以調(diào)整、優(yōu)化,最大程度上提升檢修工作的科學(xué)性。其次,當(dāng)檢修人員發(fā)現(xiàn)電機(jī)傳動(dòng)軸運(yùn)行狀態(tài)軸承軸間隙過(guò)大,且超出規(guī)定的數(shù)值范圍時(shí),要及時(shí)做出替換處理。再次,維修人員要注意檢查連接處的潤(rùn)滑脂,避免因其潤(rùn)滑不達(dá)標(biāo)而造成對(duì)萬(wàn)向軸各個(gè)部件運(yùn)行狀態(tài)的影響。這保養(yǎng)、檢修人員的職責(zé)所在,相關(guān)技術(shù)人員要按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)與流程做好日常的維修保養(yǎng),以保證電機(jī)傳動(dòng)軸處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,造成內(nèi)燃機(jī)車電機(jī)傳動(dòng)軸發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的原因多種多樣,相關(guān)設(shè)計(jì)、安裝、維修技術(shù)人員要清楚自身工作標(biāo)準(zhǔn)與職責(zé),從而有效避免因機(jī)械振動(dòng)造成的機(jī)車使用問(wèn)題。在傳動(dòng)軸發(fā)生使用過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)在安裝參數(shù)異常、潤(rùn)滑劑損耗與缺乏、轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的不平衡力矩、軸系中同軸度的偏差等現(xiàn)象是造成機(jī)械振動(dòng)的常見(jiàn)原因,相關(guān)技術(shù)人員可以從這幾個(gè)方面著手采取針對(duì)性的措施,對(duì)機(jī)械振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行避免或者消除,從而提升機(jī)車運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。
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