T·JK-50減速器制動(dòng)晃動(dòng)問題初探

魏 鋒

魏 鋒:天津鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司 工程師 300300 天津

1 問題提出

據(jù)駝峰編組場(chǎng)反映，2008年、2010年安裝的一部位和二部位T.JK-50車輛減速器，制動(dòng)時(shí)存在以基本軌為中心、在其長(zhǎng)度方向上左右晃動(dòng)的現(xiàn)象。情況如下:

1．減速器制動(dòng)等級(jí)越高，晃動(dòng)越大。

2．同等級(jí)制動(dòng)時(shí)間間隔越短，減速器晃動(dòng)幅度越小;時(shí)間間隔越長(zhǎng)，減速器晃動(dòng)幅度越大。

3．同臺(tái)減速器軌道中心兩側(cè)晃動(dòng)幅度不同。當(dāng)背對(duì)峰頂時(shí)，左側(cè)晃動(dòng)幅度大;同為左側(cè)，入口比出口晃動(dòng)幅度大。

4．減速器晃動(dòng)幅度較大一側(cè)的制動(dòng)夾板導(dǎo)向斜面，磨損光亮帶較長(zhǎng)。

5．減速器制動(dòng)晃動(dòng)時(shí)，緩沖彈簧的大彈簧也在高度方向上隨之上下浮動(dòng)。

6．2008年以前上道的T.JK-50車輛減速器3級(jí)、4級(jí)制動(dòng)時(shí)平穩(wěn)，晃動(dòng)幅度很小，緩沖彈簧的大彈簧在高度方向一次壓縮到位，無浮動(dòng)現(xiàn)象。

2 原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的情況及公司內(nèi)減速器組裝試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)問題原因分析如下:

1．2008年之前與之后上道的減速器制動(dòng)缸，均使用同型號(hào)的聚氨酯YX密封圈，前者基本不晃，而后者晃動(dòng)較大，即密封圈材料不是影響減速器晃動(dòng)的原因。

2．上下部桿和制動(dòng)梁重量變化，可能引起減速器晃動(dòng)。經(jīng)過實(shí)測(cè)，上、下部桿和制動(dòng)梁，實(shí)際重量與圖紙標(biāo)重基本一致，排除了零件重量、重心變化對(duì)減速器晃動(dòng)的影響。

3．緩沖彈簧的剛度變化對(duì)減速器晃動(dòng)可能有一定影響。對(duì)大、小彈簧在不同高度下進(jìn)行載荷檢測(cè)，其數(shù)值均符合圖紙要求。而且通過調(diào)整大、小彈簧初始高度，改變減速器晃動(dòng)幅度的試驗(yàn)，效果不大。

4．三間房站現(xiàn)場(chǎng)2008年前的T.JK車輛減速器氣缸軸磨損后，與上部桿φ45孔之間存在3～4 mm間隙量，當(dāng)減速器制動(dòng)時(shí)，其間隙就會(huì)卸掉上部桿向上的部分轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，減速器晃動(dòng)幅度就減小。但減速器不可能因減小晃動(dòng)而改變氣缸軸的尺寸或上部桿孔的形狀。

5．在室內(nèi)做減速器組裝試驗(yàn)時(shí)，將緩沖彈簧下部螺母松動(dòng)，使斜面墊圈與軸承間有一定量的間隙后，減速器制動(dòng)時(shí)晃動(dòng)的確較小(此情況也是卸掉部分扭矩的原因)。但在減速器實(shí)際安裝、使用中不可能存在此情況。

經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，減速器在緩解位置時(shí)，上部桿由彈簧支承而限位，下部桿因緩沖彈簧的拉力而控制在位;當(dāng)減速器制動(dòng)時(shí)，上部桿受到向上的順時(shí)針扭矩作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，而下部桿由于緩沖彈簧的拉力作用逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，上部桿帶動(dòng)下部桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到下部桿與頂柱接觸時(shí)才停止，所以減速器產(chǎn)生了瞬時(shí)的晃動(dòng)。如圖1所示。

圖1 減速器緩解位置圖

3 解決方案

在上部桿和軸承之間增加限位臺(tái)(見圖2)，平衡在沖擊力作用下減速器制動(dòng)時(shí)上部桿的瞬時(shí)慣性扭矩，限制上部桿順時(shí)過度翻轉(zhuǎn)。其設(shè)計(jì)機(jī)理是:當(dāng)制動(dòng)缸內(nèi)壓力從零突增到0.8 MPa，其行程從零到155 mm，動(dòng)作速度也很快，此時(shí)使上部桿受到繞杠桿軸順時(shí)針的扭矩作用，而與之平衡的應(yīng)該為上部桿重力和制動(dòng)梁重力與杠桿軸形成的扭矩，但由于二者扭矩不相等，就必須存在一個(gè)扭矩使之平衡，所以派生出上部桿、軸承的限位臺(tái)充當(dāng)平衡扭矩，達(dá)到抑制減速器在空載制動(dòng)時(shí)的晃動(dòng)作用。

上部桿、軸承的限位臺(tái)不影響減速器在有負(fù)載制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)、工作位置，只是在減速器空載制動(dòng)時(shí)起到限制作用。

圖2 上部桿增加限位臺(tái)改進(jìn)圖

帶限位臺(tái)的與無限位臺(tái)的上部桿和軸承在安裝上可以互換，在減速器工作上沒有差別，減速器的技術(shù)參數(shù)不發(fā)生變化。上部桿、軸承增加限位臺(tái)改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。

4 組裝試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)使用

在2012年12月組裝了五節(jié)T.JK-A50車輛減速器進(jìn)行試驗(yàn)，減速器制動(dòng)、緩解位開口尺寸按照《維規(guī)》要求調(diào)整到位，減速器制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸行程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。上部桿與軸承限位臺(tái)間隙合適，在減速器制動(dòng)時(shí)兩限位臺(tái)接觸，形成力矩MC，所以限位臺(tái)起到控制減速器制動(dòng)晃動(dòng)的作用。

圖3 軸承增加限位臺(tái)改進(jìn)結(jié)構(gòu)圖

2013年初，廣鐵集團(tuán)上道使用T.JK-A50車輛減速器，上部桿及軸承均有限位臺(tái)。在安裝、調(diào)試中，T.JK-A50車輛減速器制動(dòng)時(shí)晃動(dòng)現(xiàn)象消失，達(dá)到設(shè)計(jì)輸入的要求，滿足了用戶對(duì)減速器質(zhì)量的要求。

［1］李岱峰，郭祥熹．T．JK T．JY 系列車輛減速器［M］．北京:中國鐵道出版社，2002．