徐煒 杜利偉
(鐵道部(bù)戚墅(shù)堰機車車輛工藝研究所,213011 常州)
摘 要:分析(xī)了24型空調客車車軸齒輪箱圓錐滾子軸承損壞的原因,提出了七項改進措施。
關鍵詞:客車;車軸齒(chǐ)輪箱;軸承;改進
《鐵道車輛》1997年第4期《24型空調客車萬向軸脫落故障淺析》一(yī)文,針對由前民德進口的(de)空調客車RZ24型10400號車在運行途中發生萬(wàn)向軸脫落故障的現(xiàn)象,提出造成故(gù)障的主要原因是車軸齒輪箱中進口原裝的圓錐滾子軸承32044MBPS/P6質量問題所(suǒ)致。對於這一結論,我(wǒ)們認為還是值得商討的。軸承損壞有多種原因,除自身(shēn)的質量問題等直接因素(sù)諸如MBPS銅保持架開裂、滾道磨損之類以外,還有多方麵的原因使得軸承損(sǔn)壞,並非隻在軸承本身。本文旨在通過進一步分析軸(zhóu)承損壞的原因,尋找提高(gāo)齒輪箱運用壽命,防止事故(gù)發生的途徑。
1 問題的提出
原文指出:該故障車齒輪箱體左側迷宮式防塵(chén)蓋六個螺栓全部(bù)丟失,防塵蓋螺栓孔與軸承襯套(tào)原孔錯位35mm,該故障車在車輪廠(chǎng)分解檢查時發現軸承已經完全損壞。事實上,這(zhè)一結果已經無法判斷究竟是(shì)螺栓鬆動直至丟失引起了軸承的損壞,還是(shì)軸承損壞時由於強烈振動造成了螺栓的丟失。
盡管種種原因能(néng)使端麵壓緊連接盤上的M24六角槽(cáo)形螺母容易(yì)產生鬆(sōng)動,然而(ér),使得與其他部無關連的連接盤上(shàng)的M24mm×110mm螺栓產生鬆動的可能性較小。這些螺栓(shuān)按(àn)規定事先均用扭力扳手緊到441N•m以上,並用Ø5mm開口銷加穿鐵絲防鬆。若開口銷完好,則原文所述(shù)的“左右(yòu)端螺栓M24mm×110mm鬆動兩個”的說法不夠明確。
2 32044MBPS/P6型軸承損壞的原因
在這輛進口的24型空調客車上,采用WBA型車軸齒輪箱通過萬向軸和彈性聯軸器帶動一台32kW的發電機,以實現軸驅式供電。WBA型齒輪箱左右兩側各裝有一個32044MBPS/P6型軸承。軸承內圈與空心軸配合,軸承外圈裝配於軸承襯套內,通過隔圈、擋油圈、迷宮(gōng)式防塵蓋和防塵蓋上的六個緊固螺栓,以實
現軸(zhóu)承外圈的軸向固定。
我們認為32044MBPS/P6型軸承損壞主要有(yǒu)以(yǐ)下幾個原因:
(1)漏油問題。24型空調客車在各車輛段(duàn)運用的(de)結果表(biǎo)明(míng),漏(lòu)油現象是Z常見的一個問題。產生漏油的原因大(dà)致有以下幾條:①由於長期運用,O形密封圈(quān)老化變質,引起漏油。②該軸中間齒輪箱是(shì)由迷宮式防塵蓋、迷宮式防塵(chén)圈和擋(dǎng)油圈(quān)來密封的。其(qí)中迷宮式防(fáng)塵圈和擋油圈(quān)之(zhī)間的周向間隙對(duì)防止油的溢出Z為重要。由於振動,迷宮(gōng)式(shì)防塵蓋周邊的緊固螺栓鬆弛使得(dé)迷宮式防塵蓋和迷宮式防(fáng)塵圈之(zhī)間的迷宮間隙加大,擋(dǎng)油圈刀刃與迷宮圈之間周向的摩擦使(shǐ)得間隙加(jiā)大,均使密封效果變差,引起漏油。③加油口(kǒu)、放油口的銅墊損壞。必須指(zhǐ)出:采用飛濺潤滑維持正常運行的齒輪箱一旦漏油,必然導致軸承嚴重發熱直至咬合卡(kǎ)死,加速軸承損壞。
(2)軸(zhóu)承問題。軸承(chéng)是有壽命的,按規定,軸承的Z低壽命為15000h(列車速度(dù)v=80km/h時的計算值)。軸承的壽命與維修過程中的裝配工藝(yì)有關,同時,也與使用過(guò)程中的潤滑油的質(zhì)量有關(guān)。可以說,八九十年代間我國進口的這些24型(xíng)空調客車上的齒輪箱軸承,今天,大部(bù)分已(yǐ)經超過軸承的Z低壽命。軸承滾道磨損導致了齒輪箱的(de)軸(zhóu)向間隙(橫動)加大,隨之齒輪齧合時衝擊振動和噪音加大,嚴重時產生齒輪副齒頂幹涉甚至齒輪咬死(sǐ)。
(3)橡膠聯軸器老化。齒輪箱上的橡膠聯軸器是用來傳遞輪(lún)對動力的,由於橡膠老化變質,聯軸器鬆(sōng)弛不能正常傳遞動力,使得齒輪箱不能正常工作。表現為無功率傳遞時齒輪箱搖晃,齒輪箱相(xiàng)對車軸有水平移動或轉(zhuǎn)動。橡膠聯軸(zhóu)器的老化必然導致齒輪箱與車軸的同軸度超限,使箱體擺動、振動(dòng)加大;耐疲勞螺栓上的(de)扭矩值下降,螺母鬆弛;橡膠聯軸(zhóu)器(qì)嚴重發熱(rè)。由此惡性循環,Z終也必將加速軸承損壞(huài)。
(4)長期運用由振動產生的老化問題。齒輪箱經過長期運用,由於振動,各部分螺栓或多或少會出現鬆弛(chí)現象。一些重要部位(wèi)的螺栓鬆弛必(bì)將造成嚴重(chóng)的(de)後果。現以迷宮防塵蓋上的螺栓鬆弛(chí)為例,分析一下它對齒輪箱的影響。迷(mí)宮防(fáng)塵蓋上(shàng)的(de)螺栓鬆弛,使得齒輪箱內的隔圈、擋油圈和軸承外圈外(wài)移,它必將產生以下結果:①齒輪箱軸向(xiàng)間(jiān)隙(xì)和(hé)齒輪箱與車軸之間的同軸度加大,甚至超限,齒輪齧合時的衝擊振動和噪聲加大,嚴重時產生齒輪(lún)咬合,軸承卡死(sǐ)。②箱體擺動,軸(zhóu)承滾道受到破壞,無(wú)法正常工(gōng)作。③迷宮處產生嚴重漏油。④迷宮蓋與(yǔ)連接盤在迷宮處相碰發生強烈(liè)摩擦。⑤橡膠聯軸器壽命大大下降,加速提前(qián)老化。
必須指出,32044MBPS/P6型軸承損壞問題其原因是多(duō)方麵的。以上(shàng)所述(shù)的幾個主要原因又是相互關連(lián)的。軸承(chéng)損壞(huài)往往始於諸如橡(xiàng)膠聯軸器老化鬆弛、緊固螺栓的(de)鬆弛(chí)等平時不(bú)顯(xiǎn)眼的地方。迷宮(gōng)蓋螺栓的鬆(sōng)弛較(jiào)之軸承本身的滾道磨損所產(chǎn)生的軸向間隙加大其危害要嚴重得多,必(bì)須引起重視。
3 建議采取的措施(shī)
24型空調客車在我國鐵(tiě)路線(xiàn)上已運用多年,車(chē)軸(zhóu)齒輪箱一部分軸承的使用壽(shòu)命已經到限,作(zuò)為車輪廠(chǎng)應及時安排對(duì)齒輪箱按照車輛(liàng)局有關的技(jì)術條(tiáo)件和工藝進行檢修,對超限的零部件及時(shí)進行更換。
齒輪箱輪對在大修時應做好以下各項工作(zuò):
①對原裝件徹底檢查,包括具(jù)有配合要求的(de)尺寸公差。②對關鍵零(líng)部件進行探傷。③必須對迷(mí)宮式防塵圈與擋油圈刀刃之間的間隙嚴格(gé)控製。④更換全部橡膠密封件及橡膠聯軸器。⑤嚴格做好齒輪(lún)箱組裝後的調整(zhěng)工(gōng)作,磨削開口調整墊片進行調整,確保齒輪(lún)箱的軸向間隙(xì)(0.3mm~0.5mm)、齒輪齧合的齒隙(xì)(0.15mm~0.5mm)符(fú)合標準,確保齒輪副齧合(hé)的接觸區麵積大(dà)於65%以上,嚴禁(jìn)開口墊片原拆原裝。⑥采用扭力扳手,使連接盤上M24mm×110mm螺栓緊固(gù)到441N•m以上之後,才可以裝入橡膠聯軸器,擰(nǐng)耐疲勞螺栓上的六角槽形螺母時,須均勻地、交叉地(dì)擰緊,扭矩值為441N•m~587N•m。應確保橡膠聯軸器安裝後齒輪箱與車軸之間的(de)同軸度小於0.15mm。Z後,必須在所(suǒ)有六角(jiǎo)槽形螺(luó)母缺口處配上直徑5mm的開口銷並穿鐵(tiě)絲加鉛(qiān)封(fēng)。⑦按規定做(zuò)好齒輪箱輪對的試驗工作。齒輪箱除生產檢修必須認(rèn)真對待外,日常維護也不可忽視。作為運用車輛段則必須注意加(jiā)強日常檢查,要確(què)認帶齒輪箱的輪對、雙(shuāng)端萬向接(jiē)頭傳(chuán)動軸、彈性聯軸(zhóu)器(qì)、安(ān)全(quán)裝置及連接部分的狀況。特別注意(yì)螺栓、螺母、防鬆件是否全部裝好,有無鬆(sōng)動。應定期檢查齒輪箱箱內的油位及質量,使用規定牌號的(de)齒輪油,並定期更換,嚴禁將不同牌號的齒輪油混合使用。要注(zhù)意途中車輛運行的情況,碰到異常情況及時處理。
來源:《鐵道車輛》第(dì)36卷第2期 1998年(nián)2月