地鐵車輛齒輪箱箱體軸向竄動(dòng)量大問題分析與驗(yàn)證

張 莉（長春軌道客車股份有限公司技術(shù)中心 轉(zhuǎn)向架開發(fā)部,長春130000）

地鐵車輛齒輪箱箱體軸向竄動(dòng)量大問題分析與驗(yàn)證

張 莉
（長春軌道客車股份有限公司技術(shù)中心 轉(zhuǎn)向架開發(fā)部,長春130000）

摘 要：對(duì)地鐵車輛月檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的齒輪箱箱體竄動(dòng)量大問題進(jìn)行了普查，并對(duì)故障進(jìn)行了調(diào)查，分析了問題的原因，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，并提出了相應(yīng)的解決措施和建議。

關(guān)鍵詞：地鐵齒輪箱箱體；竄動(dòng)量大分析；試驗(yàn)驗(yàn)證

長春軌道客車股份有限公司研制的某一地鐵標(biāo)準(zhǔn)軌距無搖枕空氣彈簧轉(zhuǎn)向架，在月修時(shí)發(fā)現(xiàn)部分齒輪箱箱體側(cè)面推動(dòng)能感覺到箱體可以晃動(dòng)，在密封環(huán)處可以看到箱體的微動(dòng)，在注油口處感覺位移量最大達(dá)到2-3mm左右。

1 故障調(diào)查

由于齒輪箱軸承存在一定的軸向游隙值，小齒輪側(cè)為0.1～0.16mm，大齒輪側(cè)為0.1～0.2mm，齒輪箱有微移動(dòng)現(xiàn)象是正常的，但移動(dòng)量2～3mm有些大。

為分析原因，進(jìn)行了如下調(diào)查：

（1）.檢查確認(rèn)吊桿與齒輪箱及構(gòu)架的連接螺栓未發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象；（2）檢查確認(rèn)大軸承座與箱體的連接螺栓未發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象；（3）檢查確認(rèn)齒輪箱在運(yùn)行過程中無異常聲音；（4）檢查確認(rèn)齒輪箱放油螺堵上未吸附有大的金屬顆粒；（5）檢查確認(rèn)小軸承無異常；（6）確認(rèn)齒輪箱目前運(yùn)行里程小于40萬公里；（7）普查齒輪箱大軸承軸向間隙值。其中有6個(gè)齒輪箱軸向間隙值偏大，分別為3027車2軸，大軸承軸向間隙值0.2175；3065車1軸，大軸承軸向間隙值0.285；3145車2軸，大軸承軸向間隙值0.2225；3207車2軸，大軸承軸向間隙值0.2575；3251車1軸，大軸承軸向間隙值0.31；5083車2軸，大軸承軸向間隙值0.24。

2 初步原因分析

該問題屬共性問題，通過上述故障調(diào)查，分析可能的原因如下：

2.1 裝配質(zhì)量不合格

（1）組裝過程中，大軸承軸向游隙調(diào)整不合格，超出規(guī)定范圍0.1～0.2mm。此項(xiàng)須查齒輪箱組裝記錄檢查表。（2）大軸承內(nèi)圈與大齒輪或密封圈貼合不嚴(yán)，組裝時(shí)存在間隙。此項(xiàng)須分解上下箱體檢測(cè)大軸承內(nèi)圈與大齒輪及密封圈的間隙來確認(rèn)。（3）大軸承外圈與大軸承定位座貼合不嚴(yán)，組裝時(shí)存在間隙?；蛘叽筝S承外圈與大軸承定位座組裝時(shí)過盈量不夠，熱裝時(shí)能有一定的過盈量，冷卻后變?yōu)殚g隙配合，運(yùn)行過程中零部件磨損，導(dǎo)致軸承軸向間隙變大，此項(xiàng)須分解上下箱體檢查大軸承外圈與大軸承定位座的狀態(tài)來確認(rèn)。

2.2 零部件制造質(zhì)量不合格

（1）大軸承質(zhì)量不合格，造成運(yùn)行過程中磨損嚴(yán)重，軸向間隙變大。此 項(xiàng)須分解箱體查看軸承的狀態(tài)來確認(rèn)。（2）大齒輪與軸承內(nèi)圈配合處表面不光滑，造成軸承內(nèi)圈定位不準(zhǔn)，運(yùn) 行過程中，不光滑表面逐漸磨損，形成間隙。此項(xiàng)須分解軸承檢查大齒輪與軸承內(nèi)圈的狀態(tài)來確認(rèn)。（3）大軸承定位座與軸承外圈配合表面不光滑，造成軸承外圈定位不準(zhǔn)，運(yùn)行過程中，不光滑表面逐漸磨損，形成間隙。此項(xiàng)須分解軸承檢查大軸承定位座與軸承外圈來確認(rèn)。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

選取齒輪箱箱體竄動(dòng)量大的齒輪箱（3065車1軸）進(jìn)行分解檢查，檢查結(jié)果如下：

齒輪箱油顏色正常；磁性油堵吸附物正常；齒面狀態(tài)良好，無異常磨損；軸承狀態(tài)良好，無異常磨損；電機(jī)側(cè)大軸承定位座與軸承外圈之間用0.05mm的塞尺塞不進(jìn)；電機(jī)側(cè)大軸承內(nèi)圈與密封圈之間大約80°范圍內(nèi)用0.1mm的塞尺能塞進(jìn)，0.15mm的塞尺塞不進(jìn)；電機(jī)側(cè)大軸承內(nèi)圈與大齒輪之間大約60°范圍內(nèi)用0.05mm的塞尺能塞進(jìn)，0.1mm的塞尺塞不進(jìn)；車輪側(cè)大軸承座與軸承外圈之間0.05mm的塞尺塞不進(jìn)；車輪側(cè)大軸承內(nèi)圈與密封圈之間大約2/3圓周范圍內(nèi)0.1mm的塞尺能塞進(jìn)，0.15mm的塞尺塞不進(jìn)；車輪側(cè)大軸承內(nèi)圈與大齒輪之間0.05mm的塞尺塞不進(jìn)。

為進(jìn)一步驗(yàn)證原因，對(duì)3251車1軸齒輪箱進(jìn)行了分解，情況如3065車1軸。

根據(jù)兩個(gè)齒輪箱的開箱檢查結(jié)果：齒輪箱體和潤滑油溫度正常，箱體無漏油跡象，放油磁性油堵無吸附顆粒狀金屬物，齒輪及軸承等部件無損壞或異常磨損，軸承、定位座、大齒輪、密封圈之間存在間隙，該齒輪箱軸向竄動(dòng)位移量大的原因?yàn)榇筝S承內(nèi)圈沒有安裝到位，車輛運(yùn)行過程中，由于振動(dòng)使錐軸承受到指向大齒輪的外力，從而使大軸承內(nèi)圈向大齒輪貼近，逐漸消除了大軸承內(nèi)圈與大齒輪間的間隙，而導(dǎo)致大軸承軸向游隙變大，超出規(guī)定范圍，從而導(dǎo)致箱體軸向竄動(dòng)位移量較大。

4 結(jié)論

綜上所述，可以推斷該項(xiàng)目齒輪箱箱體軸向竄動(dòng)量大的原因是零部件沒有安裝到位，車輛運(yùn)行過程中，由于振動(dòng)使錐軸承受到指向大齒輪的外力，從而使未安裝到位的零部件向大齒輪貼近，逐漸消除了相鄰零件的間隙，而導(dǎo)致大軸承軸向游隙變大，超出規(guī)定范圍，最終導(dǎo)致箱體軸向竄動(dòng)位移量較大。

5 建議

（1）對(duì)于普查后軸向間隙值大于0.2的齒輪箱，將齒輪箱分解檢查，按照使用維護(hù)說明書中的方法，重新調(diào)整間隙值至標(biāo)準(zhǔn)范圍。同時(shí)在分解過程中，須按照使用維護(hù)說明書中的方法（拆解軸箱并退輪狀態(tài)）測(cè)量并記錄齒輪箱的實(shí)際大軸承軸向間隙，以對(duì)比在整車狀態(tài)下的測(cè)量值。（2）對(duì)于普查后軸向間隙值小于0.2的齒輪箱，須進(jìn)行跟蹤檢查，注意觀察潤滑油的顏色，放油堵是否吸附有顆粒狀金屬物，齒輪箱體溫度是否異常，運(yùn)行過程中齒輪箱是否有異音，齒輪箱體軸向晃動(dòng)量是否變大。（3）對(duì)于新組裝完成的306組5車1軸和3251車1軸輪對(duì)進(jìn)行跟蹤檢查。

參考文獻(xiàn)：

[1]齒輪箱組裝技術(shù)條件[S].南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司技術(shù)中心,2009.

[2]齒輪箱使用維護(hù)說明書[S].南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司技術(shù)中心,2009.