動車組齒輪箱的檢修技術(shù)及安全防范

蘇浩

摘要：齒輪箱作為動車組當(dāng)中極其關(guān)鍵的一種動力傳遞裝置，其性能的好壞與否，直接相關(guān)于動車運(yùn)行的實(shí)際安全性。若動車處在高速運(yùn)行狀態(tài)，其在長期運(yùn)用當(dāng)中，齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)會因?yàn)槟ズ膰Ш?，而出現(xiàn)諸如鐵屑等雜質(zhì)，并對安全性造成嚴(yán)重影響?；诖耍疚膶榆嚱M齒輪箱的檢修技術(shù)及安全防范進(jìn)行了簡要的分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：動車組;齒輪箱;檢修技術(shù);安全防范

中圖分類號：F426 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

齒輪箱是動車組運(yùn)行的關(guān)鍵部件，直接影響動車組運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。因此，加強(qiáng)動車組齒輪箱的檢修技術(shù)研究極為重要。

1齒輪箱構(gòu)造

齒輪箱主要組成部件包括齒輪箱箱體、密封件、軸承、齒輪、軸承座、接地裝置及吊桿。大齒輪壓裝在車軸上，大齒輪軸承通過大齒輪軸承蓋與齒輪箱體和車軸連接，確保車軸、大齒輪和齒輪箱體相對轉(zhuǎn)動。小齒輪軸通過軸承、軸承蓋安裝在齒輪箱體中，小齒輪與大齒輪嚙合傳遞動力。齒輪箱吊桿與構(gòu)架連接。小齒輪軸伸出端通過聯(lián)軸節(jié)與牽引電機(jī)實(shí)現(xiàn)柔性連接，將牽引電機(jī)的動力傳遞到車軸上，帶動車輛運(yùn)行。為降低簧下質(zhì)量，齒輪箱采用鑄造鋁合金箱體。齒輪和軸承的潤滑均使用黏度等級75W-90系列潤滑油，采取大齒輪旋轉(zhuǎn)帶動的飛濺潤滑方式，設(shè)計(jì)注油量為中油位2.5L。大齒輪和小齒輪側(cè)的軸承均為圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承采用面對面布置方式，可以滿足徑向、軸向載荷要求，組裝拆卸較為方便，通過調(diào)整軸承座與箱體間的調(diào)整墊片控制軸承游隙。

2動車組齒輪箱的檢修技術(shù)

2.1齒輪箱組裝

齒輪箱組裝前需確認(rèn)所有零件潔凈無損傷，其組裝工藝流程為：小齒輪裝配→檢查小齒輪軸向間隙→大齒輪裝配（僅在大齒輪被退卸的情況下進(jìn)行）→輪軸部裝→安裝下箱體→安裝上箱體→總裝→軸向間隙調(diào)整→裝配觀察蓋→裝配油位觀察鏡。

2.2齒輪箱聯(lián)軸節(jié)壓裝及跑合試驗(yàn)

使用聯(lián)軸節(jié)壓裝工裝將聯(lián)軸節(jié)壓裝在齒輪箱小軸上，安裝后24h內(nèi)不能對其施加任何載荷;過至少24h后對聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，拉拔力200～216kN，拉拔時(shí)間要求60s，聯(lián)軸節(jié)端面與軸端面之間的距離變化不大于0.03mm則為合格，否則退卸聯(lián)軸節(jié)后重新壓裝。檢修完后的齒輪箱，須在專用試驗(yàn)臺上進(jìn)行跑合測試，測試溫度、振動及異音;跑合時(shí)間不少于32min，溫升不大于45K，振動測試持續(xù)速率不變的極限值為25mm/s。檢修合格的齒輪箱組成進(jìn)行交驗(yàn)。

2.3齒輪箱體表面檢修

用鋼絲球清除箱體表面污漬并對齒輪箱箱體表面進(jìn)行外觀檢查，內(nèi)容為是否存在深度大于3mm的傷痕，如若存在，則及時(shí)通知相關(guān)技術(shù)人員。若無，則采用砂紙或細(xì)銼打磨消除表面高點(diǎn)毛刺，圓滑過度傷痕。

2.4通氣裝置檢修

對通氣裝置外觀實(shí)施檢查。若緊固螺栓狀態(tài)不良，則需及時(shí)更換，補(bǔ)全防松標(biāo)記。

2.5接地裝置檢修

分解接地裝置，清潔接地裝置組件內(nèi)的碳粉。如果使用清潔劑，應(yīng)注意避免損壞刷子、導(dǎo)體、絕緣底座、絕緣板和線托架。接地刷是整個(gè)接地線路的重要組成部分。電刷的異常損耗會引起電機(jī)、齒輪箱軸承和齒輪箱齒面的電腐蝕，從而引起故障。因此，當(dāng)刷子長度不滿足要求且表面狀況不佳時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。

2.6上蓋分解及內(nèi)部檢修

拆下齒輪箱頂蓋，排出殘留的清潔油，觀察齒輪箱內(nèi)齒面是否附著，齒輪箱其他可見部分無異常，齒輪表面應(yīng)清潔，嚙合表面應(yīng)無裂紋，齒輪嚙合表面應(yīng)拋光、消除。當(dāng)有高點(diǎn)和毛刺時(shí)，應(yīng)使用干凈的白布進(jìn)行內(nèi)保護(hù)，在拋光和消除時(shí)，以避免雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部。在確認(rèn)大軸承和大齒輪之間沒有松弛線錯(cuò)位或缺失后，裝配齒輪箱零件，然后向齒輪箱內(nèi)注入大約3L的齒輪箱潤滑油，裝配清洗螺栓和油螺栓，通過扭矩?cái)Q緊零件，系緊防松線，找到修復(fù)漆，涂上防松動標(biāo)志。

2.7小齒輪軸軸承游隙調(diào)整

齒輪裝置的溫度與裝配時(shí)的軸向間隙呈線性關(guān)系，因此軸承間隙對小齒輪軸至關(guān)重要。當(dāng)軸向間隙小于規(guī)定范圍時(shí)，軸承容易燒壞;當(dāng)軸向間隙過大時(shí)，零件會損壞。小齒輪軸通過特定的測量工具旋轉(zhuǎn)5至6次，使得軸承的滾子完全嵌入軸承的內(nèi)圈和外圈。通過對小齒輪軸施加正力和負(fù)力，可以讀取兩組數(shù)值。兩組數(shù)值之間的差別是小齒輪軸的間隙。

3動車組齒輪箱安全防范

1）針對齒輪箱呼吸孔處漏油現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，除定期檢修清理呼吸孔外，考慮在齒輪箱呼吸孔處加裝補(bǔ)強(qiáng)板，使其堅(jiān)固不易裂，緩解漏油現(xiàn)象。另外，考慮在下箱體靠近大領(lǐng)圈的位置，開通略向內(nèi)側(cè)下部傾斜的通氣孔，使齒輪箱內(nèi)外壓力更容易達(dá)到平衡，該部位在潤滑油位之上和傳動大齒輪的側(cè)面，潤滑油不易濺到該通氣孔處，因此不會形成新的漏油故障。2）針對齒輪箱上下安裝座由于震動受力較大，易裂損，造成漏油現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，考慮將上下安裝座分別改為具有一定剛度的彈性連接方式，以起到減弱振動的作用，減少裂紋的發(fā)生，防止漏油。3）針對齒輪箱毛氈條側(cè)回油不通暢、不及時(shí)，易造成漏油的問題，除及時(shí)疏通泄油孔外，可在齒輪箱毛氈條側(cè)打孔或擴(kuò)大垂直方向泄油孔，以便于順利回油，且回油孔孔徑增大能使高壓油及時(shí)回到齒輪箱從而防止?jié)櫥拖螨X輪箱外竄出，從而防止漏油。4）因齒輪箱合口為插入式，易變形及裂損造成漏油，將齒輪箱合口改為平面接觸，這樣便不易造成合口變形，有利于減少漏油。其次，在齒輪箱上箱處焊接擋油板或?qū)⑾鋬?nèi)壁改為防漏油波形花紋，均可顯著減輕齒輪高轉(zhuǎn)速時(shí)高壓油向合口平面的沖擊現(xiàn)象，這也有利于減少合口漏油。另外，將上下箱體的合口面寬度增大，并進(jìn)行聚合金屬涂鍍和磨削處理，也可提升合口面密封效果。5）潤滑油強(qiáng)化。①承載能力。隨著動車組牽引齒輪箱載荷的加大，為了防止齒面磨損、擦傷、燒結(jié)，對油品的承載能力勢必提出更高的要求，但添加劑不能在賦予優(yōu)異承載能力的同時(shí)活性太高，造成金屬表面的過度腐蝕。②熱氧化安定性。劇烈溫升使?jié)櫥偷墓ぷ鳁l件更為惡劣。工作溫度升高，使?jié)櫥宛ざ群退嶂档淖兓俾始涌?，腐蝕性增大，外觀上顏色變深，沉淀增多，更易產(chǎn)生淤渣和結(jié)膜，使?jié)櫥偷氖褂眯阅芟陆?。為保證在長達(dá)一年的換油周期內(nèi)，齒輪箱油能夠保持良好的潤滑效果，保證機(jī)車安全運(yùn)行，油品需要具有更好的熱氧化安定性。③抗點(diǎn)蝕性能。動車組齒輪工況更為苛刻使齒面更易產(chǎn)生點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕一旦出現(xiàn)，隨著齒輪的繼續(xù)使用點(diǎn)蝕和剝落區(qū)域會不斷增大，導(dǎo)致齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，造成震動和噪音增大，影響旅客舒適度。當(dāng)點(diǎn)蝕達(dá)到一定程度時(shí)可能導(dǎo)致斷齒，嚴(yán)重威脅到動車組的安全運(yùn)行。為延長齒輪使用壽命，保障動車組運(yùn)行的平穩(wěn)和安全，在動車組齒輪箱齒面負(fù)荷增大齒輪線速度增大的前提下，提升齒輪箱潤滑油的抗點(diǎn)蝕性能尤為重要。

結(jié)束語

齒輪箱檢修是動車組檢修中一個(gè)具有高風(fēng)險(xiǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于零件較多，在檢修前必須對每個(gè)零件進(jìn)行全面的了解和分析，然后根據(jù)得到的結(jié)果選擇相應(yīng)的檢修標(biāo)準(zhǔn)。在檢修過程中，要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，認(rèn)真執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，對自身和社會負(fù)責(zé)，確保動車組檢修準(zhǔn)確、詳細(xì)的高質(zhì)量的維護(hù)水平。

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