何大勇，王茂林，盧 浩

(1. 常州中車瑞泰裝備科技有限公司，江蘇 常州 213011；2. 中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司，江蘇 常州 213011)

0 引言

隨著鐵路行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和勞動力成本的上升，鐵路維護(hù)作業(yè)的機(jī)械化程度越來越高[1,2]。常州中車瑞泰裝備科技有限公司研發(fā)了一款鐵路維護(hù)機(jī)械，可以對鐵路扣件進(jìn)行自動化擰緊、擰松、除污、涂油等工作，大大減輕了勞動強(qiáng)度，提升了作業(yè)效率。該鐵路維護(hù)機(jī)械采用柴油發(fā)動機(jī)提供原動力，需要為該柴油發(fā)動機(jī)設(shè)計減振系統(tǒng)，以降低發(fā)動機(jī)振動對車上各個系統(tǒng)和部件造成的影響，保證車上各個系統(tǒng)正常工作[3,4]。

1 鐵路維護(hù)機(jī)械柴油發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)設(shè)計

本鐵路維護(hù)機(jī)械所采用的發(fā)動機(jī)基本參數(shù)如表1所示。

表1 鐵路維護(hù)機(jī)械所采用的發(fā)動機(jī)基本參數(shù)

發(fā)動機(jī)干重為320 kg，正常使用時加上泵、消聲器、冷卻液、機(jī)油、管路等的重量，減振系統(tǒng)承受的總重大約為543 kg。該減振系統(tǒng)由4個減振器、2個前支撐、2個后支撐和1個底座組成。

1.1 減振器的選用

根據(jù)減振系統(tǒng)承受的總重量，采用某公司生產(chǎn)的LRN-200型橡膠減振器，如圖1所示。單個減振器的彈性系數(shù)為117 kg/mm，最佳壓縮量為2.3 mm，荷重為108 kg～267 kg。本文共選用4個LRN-200型橡膠減振器。

圖1 LRN-200型橡膠減振器

橡膠采用吸振性能佳、抗油性的天然橡膠，適用環(huán)境溫度為-40 ℃～120 ℃，其中的金屬件經(jīng)特殊防銹處理。

1.2 前支撐設(shè)計

前支撐采用兩塊折彎板焊接而成，如圖2所示。上板通過螺栓、螺母與發(fā)動機(jī)連接，下板通過螺栓與減振器連接，板材厚度均為12 mm。

圖2 前支撐

1.3 后支撐設(shè)計

后支撐采用多塊板焊接而成，如圖3所示。側(cè)板通過螺栓與發(fā)動機(jī)連接，下板通過螺栓與減振器連接，板材厚度均為12 mm。

圖3 后支撐

1.4 底座設(shè)計

底座采用10號槽鋼焊接而成，在前支撐部位設(shè)置加強(qiáng)板，加強(qiáng)板厚度為12 mm。如圖4所示。

圖4 底座 圖5 發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)

最終設(shè)計完成的發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)如圖5所示。

2 發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)減振性能驗證

本文設(shè)計的減振系統(tǒng)安裝在發(fā)動機(jī)上的效果如圖6所示。

圖6 減振系統(tǒng)安裝效果

按照設(shè)計要求對發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)進(jìn)行制造并裝車驗證減振效果，如圖7所示。

圖7 減振系統(tǒng)裝車驗證

采用手持式振動測試儀測量發(fā)動機(jī)最大負(fù)載時相關(guān)部位的前后、左右、上下的振動值，測試結(jié)果取最大振動值，如表2所示。

從表2可以看出，發(fā)動機(jī)本體和相關(guān)附件的振動值均明顯小于發(fā)動機(jī)廠家設(shè)定的基準(zhǔn)值，證明了所設(shè)計的減振系統(tǒng)減振性能良好。

表2 發(fā)動機(jī)振動測試結(jié)果

3 結(jié)論

針對鐵路維護(hù)機(jī)械所用的柴油發(fā)動機(jī)，設(shè)計制造了柴油發(fā)動機(jī)減振系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)振動測試結(jié)果表明，所設(shè)計的減振系統(tǒng)能有效降低發(fā)動機(jī)振動，發(fā)動機(jī)本體和相關(guān)附件的振動值均在合理范圍內(nèi)。本文的研究成果也可為以發(fā)動機(jī)為動力的其他鐵路機(jī)械設(shè)備減振設(shè)計提供一定參考。