內(nèi)燃機(jī)車車軸齒輪箱故障分析及措施

摘 要：本文首先從軌交車輛的內(nèi)燃機(jī)車車軸齒輪箱的工作原理和基本結(jié)構(gòu)分析起，接著對(duì)內(nèi)燃機(jī)車軸齒輪箱的常見故障及措施進(jìn)行分析，最后以蘇州二號(hào)線某內(nèi)燃機(jī)車車軸齒輪箱故障案例為實(shí)例，進(jìn)行了具體地分析。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)車；車軸齒輪箱；故障

中圖分類號(hào)：U269 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0286-01

1 車軸齒輪箱的工作原理及基本結(jié)構(gòu)

在蘇州軌道交通中，常用到的為JMY600FXII（G4）型液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，它是可以單機(jī)使用也可以雙機(jī)重聯(lián)操作的調(diào)車型機(jī)車，它的裝車功率為600HP（444kW），最高運(yùn)行速度為60km/h。機(jī)車設(shè)前后司機(jī)室，可以根據(jù)運(yùn)行方向的需要，在任意一個(gè)司機(jī)室內(nèi)進(jìn)行操縱。車軸齒輪箱跨裝在車軸上，在輪軸系統(tǒng)中，屬于最后一個(gè)傳動(dòng)部件，一般說來具有兩種，一種為雙級(jí)車軸齒輪箱，另一種為單級(jí)車軸齒輪箱。為防止其繞車軸旋轉(zhuǎn)，多用拉臂將其連到轉(zhuǎn)向架上，從而使其在正常轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還能減輕沖擊負(fù)荷。

2 內(nèi)燃機(jī)車軸齒輪箱的常見故障及措施分析

2.1 內(nèi)燃機(jī)車常見故障分析

在對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用合適的檢測方式，對(duì)齒輪箱、內(nèi)燃機(jī)異常震動(dòng)及柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，檢測并調(diào)整內(nèi)燃機(jī)車可能存在的運(yùn)行問題以及運(yùn)行參數(shù)，并將其負(fù)荷、運(yùn)行環(huán)境考慮進(jìn)去，從而讓鐵路內(nèi)燃機(jī)車的安全性及可靠性得以保證，順利實(shí)現(xiàn)鐵路安全運(yùn)行工作。

2.2 車軸齒輪箱故障分析

機(jī)車隨著使用年數(shù)越來越多，車軸齒輪箱經(jīng)常會(huì)發(fā)生質(zhì)量問題，需要對(duì)產(chǎn)生故障的緣由分析。

（1）車軸齒輪箱產(chǎn)生漏油的問題。輸出軸、中間軸及輸入軸共同組成了二級(jí)車軸齒輪箱，但是因?yàn)辇X輪箱上的污垢沒有完全清理，齒輪箱的回油管就不夠通暢，產(chǎn)生了過大的回油阻力而漏油；齒輪箱體把各個(gè)軸都結(jié)合在一起，如果齒輪箱體因?yàn)榕鲎伯a(chǎn)生變形，箱體就容易在縫隙處有泄露；在進(jìn)行齒輪箱的組裝過程中，如果配磨開口墊太寬，那么開口墊的地方就容易產(chǎn)生漏油。

（2）容易發(fā)生螺旋錐齒輪打齒，主要是因?yàn)橐韵乱蛩兀孩儇?fù)荷太大。牽引力超出了負(fù)荷，軸重在啟動(dòng)車輛時(shí)就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，同時(shí)，如果不當(dāng)操作，太急于提起手柄、容易引起強(qiáng)烈的空轉(zhuǎn)；②錐齒輪組裝過程及錐度加工質(zhì)量不符合質(zhì)量要求，中間軸及錐齒輪之間扭矩傳遞的阻力不符合規(guī)定，并且組裝錐齒輪時(shí)不能滿足高于80%接觸面的規(guī)定，所以在扭矩傳遞過程中，中間軸和錐齒輪間就會(huì)有相對(duì)位移產(chǎn)生，導(dǎo)致錐齒輪瞬間副齒間隙消失，接觸應(yīng)力瞬間增大，就會(huì)發(fā)生打齒；③大小傘齒輪會(huì)因?yàn)辇X輪泵故障、油位不達(dá)標(biāo)及油質(zhì)不好等。

2.3 車軸齒輪箱故障措施

（1）針對(duì)漏油現(xiàn)象，潤滑機(jī)油需嚴(yán)格根據(jù)油尺刻線添加，避免產(chǎn)生過高的車軸齒輪箱油位。對(duì)調(diào)整墊加工質(zhì)量進(jìn)行管控，把開口縫隙從4mm改為2mm，組裝中用609密封膠及軟質(zhì)棉線對(duì)調(diào)整開口間隙進(jìn)行填充，組裝箱體要等密封充分凝固后才進(jìn)行。組裝時(shí)不能用手進(jìn)行涂抹，密封膠應(yīng)當(dāng)順著螺栓里面一側(cè)不斷擠出，下一個(gè)工作需要等密封膠抹好之后6～8min再進(jìn)行，分箱組裝要等密封膠固化后再實(shí)施，不能橫向移動(dòng)工件，要保證有一定的連續(xù)密封膠厚度，避免流動(dòng)的液態(tài)密封膠把回油孔堵住，避免溫度在發(fā)生漏油時(shí)不斷上升。組裝車軸齒輪箱應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備專門的臺(tái)位進(jìn)行，把箱體里的纖維在組裝之前就用乙炔焰燒掉，接著清潔時(shí)可以使用面團(tuán)進(jìn)行。此外也可以適當(dāng)增加動(dòng)態(tài)清潔箱體的工序，對(duì)試驗(yàn)后的車軸齒輪箱臺(tái)進(jìn)行清理，防止回油管在機(jī)車工作時(shí)被堵住。

（2）為了將齒輪箱箱體經(jīng)過加工產(chǎn)生的變形降低，充分進(jìn)行齒輪箱的時(shí)效處理，在加工齒輪箱之前，需要進(jìn)行噴丸、修復(fù)缺陷、探傷及退火的工作；防止系統(tǒng)之間相互碰撞，充分保障箱體的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，為了避免齒輪松動(dòng)，讓螺旋錐齒輪中間軸及內(nèi)控相互配合，可以設(shè)計(jì)并加工1：50的環(huán)塞，對(duì)中間軸及螺旋齒輪內(nèi)孔進(jìn)行管控。齒面中部是圓錐螺旋齒輪正確的接觸斑點(diǎn)位置，順著齒寬及齒長方向的接觸面積應(yīng)當(dāng)不小于60%，最后，為了避免對(duì)齒輪箱內(nèi)齒輪造成損傷，對(duì)機(jī)車應(yīng)該進(jìn)行正確的操作，防止過快、過猛的提手柄，引起空轉(zhuǎn)影響平穩(wěn)提升柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。

3 蘇州二號(hào)線某內(nèi)燃機(jī)車車軸齒輪箱故障案例

3.1 問題描述及分析

2017年，蘇州二號(hào)線延線某型車輛，在進(jìn)行售后檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)其車軸齒輪箱有異響，遂將齒輪箱開箱，經(jīng)拆解發(fā)現(xiàn)，車軸齒輪箱輸出端半聯(lián)軸器LT8與軸之間配合產(chǎn)生松動(dòng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)異響。為了便于分析處理，技術(shù)人員將輸出軸返廠做進(jìn)一步拆解和分析，拆檢結(jié)果如下：齒輪箱的緊固件中：？準(zhǔn)48墊（GBB58）正常，內(nèi)外齒保險(xiǎn)正常；M48×1.5的圓螺母（GB812）緊固正常，平墊有明顯壓痕；在連接部件中，LT8半聯(lián)軸器的內(nèi)孔存在磨損現(xiàn)象，18mm鍵槽處中間磨損，兩端實(shí)測尺寸超差了18.1mm，此外，輸出軸鍵槽損壞，？準(zhǔn)60的外圓磨損>0.15mm，軸端M48×1.5螺紋擠壓變形；A968FXV1.2.3.2-14B油封的端面磨損出0.5mm臺(tái)階；軸承、齒輪及其它部件未見異常；最后，檢測顯示輸出軸A968FXV1.2.3.2-1（B）G1的硬度數(shù)值為221-234，符合圖紙要求的220～260。

經(jīng)過技術(shù)人員對(duì)所有造成車軸齒輪箱異響的原因由于輸出端半聯(lián)軸器LT8與軸之間配合不緊密，久而久之平鍵在軸和聯(lián)軸器之間松動(dòng)，導(dǎo)致鍵槽磨損。

3.2 故障整改措施

針對(duì)本次發(fā)生的質(zhì)量問題，對(duì)相關(guān)存在質(zhì)量問題及隱患的零部件進(jìn)行處理，首先更換輸出軸A968FXV1.2.3.2-1（B）G1，原輸出軸報(bào)廢處理；更換LT18半聯(lián)軸器及與之配對(duì)的輔助發(fā)電機(jī)的半聯(lián)軸器，原半聯(lián)軸器及輔發(fā)半聯(lián)軸器報(bào)廢處理；更換平鍵及其它相應(yīng)配件。裝配好新的輸出軸組件后到用戶現(xiàn)場更換。

對(duì)于以后的車軸齒輪箱工藝、檢查部門對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行尺寸和性能檢查，確保裝配滿足圖紙和工藝要求。經(jīng)過加工和裝配過程的管控后，保證類似故障將不再發(fā)生。

4 結(jié)束語

總而言之，內(nèi)燃機(jī)車的車軸齒輪箱屬于故障較多的部件，需要針對(duì)具體問題進(jìn)行查找分析，軌道交通車輛的運(yùn)行安全才能得以保障。

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收稿日期：2018-9-10

作者簡介：朱明敏（1991-），男，江蘇蘇州人，助理工程師，工業(yè)工程學(xué)士，主要從事軌道工程車輛維修保養(yǎng)生產(chǎn)管理工作。