型機(jī)車(chē)傳動(dòng)軸慣性故障分析及防止措施

1、DF7D型機(jī)車(chē)傳動(dòng)軸慣性故障分析及防止措施作者：金城江機(jī)務(wù)段 盧勇健摘要：本文分析了傳動(dòng)軸擺動(dòng)、磨耗慣性故障的原因，并提出了修復(fù)處理措施。 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)，擺動(dòng)，偏心量，磨耗，軸向偏移量 一、概況 7D型機(jī)車(chē)自投入我段運(yùn)用以來(lái)， 隨著機(jī)車(chē)走行公里的不斷增加，傳動(dòng)軸擺動(dòng)、磨耗問(wèn)題越來(lái)越突出，嚴(yán)重威脅到該型機(jī)車(chē)的正常安全運(yùn)用。通過(guò)對(duì)更換下的傳動(dòng)軸的外表的觀察，叉頭內(nèi)側(cè)面(即與萬(wàn)向節(jié)軸套肩部接觸處)磨出凹坑，而萬(wàn)向節(jié)軸套基本上沒(méi)有磨耗。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，到2001年12月底，因傳動(dòng)軸叉頭側(cè)面磨耗造成傳動(dòng)軸擺動(dòng)超過(guò) 2mm的機(jī)車(chē)超過(guò) 46臺(tái)，占該型機(jī)車(chē)的 65以上，其中超過(guò) 4mm的達(dá)16根，已更

2、換13根磨耗嚴(yán)重的傳動(dòng)軸，材料成本增加7萬(wàn)元以上。 二、 原因 該傳動(dòng)軸為二七機(jī)車(chē)工廠生產(chǎn)，設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)明為 45#鋼材，如圖1所示。萬(wàn)向節(jié)（包括軸套）由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠提供。通過(guò)實(shí)物了解及分析，認(rèn)為造成該傳動(dòng)軸容易磨耗的原因主要有以下幾點(diǎn)： 1-壓蓋 2-軸套 3-十字軸 4-尼龍墊 5-滾子 6-叉頭法蘭 7-密封墊 8-螺栓 圖1叉頭磨耗示意圖1.安裝萬(wàn)向節(jié)時(shí)，十字頭軸頸軸向移動(dòng)量偏大； 2.法蘭安裝不均勻，開(kāi)口差大，導(dǎo)致傳動(dòng)軸偏離安裝中心； 3.叉頭體孔與軸套體配合間隙過(guò)大； 4叉頭表面硬度不足，而軸套與叉頭的接觸面積過(guò)小。 傳動(dòng)軸理想的安裝狀態(tài)是其質(zhì)心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合，實(shí)際安裝中總有一定的誤

3、差，即存在一定的偏心量。安裝萬(wàn)向節(jié)時(shí)，如果十字頭軸頸軸向移動(dòng)量較大，將導(dǎo)致偏心量較大。另外，傳動(dòng)軸在車(chē)上安裝時(shí)，叉頭法蘭與靜液壓變速箱主動(dòng)軸上外法蘭、曲軸法蘭連接不均勻，開(kāi)口差大，法蘭軸向擺動(dòng)大，或靜液壓變速箱主動(dòng)軸上內(nèi)外法蘭由于傳動(dòng)銷(xiāo)上橡膠圈磨耗引起外法蘭松脫，從而人為造成傳動(dòng)軸擺動(dòng)，這等于加大了傳動(dòng)軸的偏心量。這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)中的傳動(dòng)軸除了傳遞力矩外，還要受到重心力及離心力的作用， 因此軸套頻繁地受到十字頭沖擊。我們?cè)鲞^(guò)普查，大部分7D型機(jī)車(chē)的傳動(dòng)軸都存在叉頭體孔與軸套體配合間隙過(guò)大的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為軸套松動(dòng)且有大量的銹痕。間隙過(guò)大時(shí)， 軸套松動(dòng)，軸套受到的沖擊將作用在其與叉頭座孔側(cè)面的接觸處

4、；而軸套與叉頭的接觸面積過(guò)小，叉頭表面硬度又不足，使座孔側(cè)面磨耗較快(如圖1所示)，使得十字頭軸頸軸向移動(dòng)量進(jìn)一步加大，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)將傳動(dòng)軸甩彎，最終導(dǎo)致傳動(dòng)軸的報(bào)廢。 三 、 防止措施 為解決上述問(wèn)題，我們采取了以下措施： 1.嚴(yán)格按檢修工藝檢修傳動(dòng)軸 要注意各種配合尺寸的測(cè)量，這是保證基礎(chǔ)修質(zhì)量必不可少的前提； 特別要注意萬(wàn)向節(jié)十字頭軸向移動(dòng)量的測(cè)量，測(cè)量前要保證兩軸套肩部貼緊叉頭側(cè)面，杜絕虛假的移動(dòng)量。 2.保證叉頭體孔與軸套過(guò)盈配合 檢修工藝要求：叉頭體孔與軸套體配合為：間隙 0.027過(guò)盈0.023mm，但實(shí)際運(yùn)用情況表明，當(dāng)其為間隙配合時(shí)很容易轉(zhuǎn)動(dòng)而磨耗， 因此我們要求做到

5、叉頭體孔與軸套體過(guò)盈配合，即：0 過(guò)盈 0.023mm， 對(duì)達(dá)不到過(guò)盈要求時(shí)，對(duì)軸套外圈電鍍處理。 3.萬(wàn)向節(jié)十字頭軸頸軸向移動(dòng)量往小調(diào)整 因?yàn)楫?dāng)軸向移動(dòng)量偏大時(shí)，十字頭來(lái)回串動(dòng)沖擊軸套容易引起座孔磨耗。檢修工藝要求移動(dòng)量為 0.040.60mm，我們要求移動(dòng)量在 00.20mm 范圍內(nèi)；不能滿(mǎn)足時(shí)軸套內(nèi)加墊調(diào)整，當(dāng)移動(dòng)量特別大(如軸叉頭側(cè)面嚴(yán)重磨耗等)時(shí)，我們就對(duì) 6800A萬(wàn)向節(jié)軸套進(jìn)行加工改造，如圖2所示，具體方法是： a.上機(jī)床把萬(wàn)向節(jié)軸套肩部車(chē)掉一部分，由原來(lái)的 8mm厚度縮小到4mm； b.用 45#園鋼切出厚度為 4mm的墊圈，此墊圈內(nèi)園直徑與軸套外園相當(dāng)(為 44mm)，其外園

6、直徑要比軸套肩部(48mm)大，我們定為 56mm，即要加大與叉頭側(cè)面的接觸面積； 2-壓蓋 2-軸套 3-十字軸 4-尼龍墊 5-滾子 6-叉頭法蘭 7-密封墊 8-螺栓 9-墊圈 圖2 叉頭磨耗處理示意圖c.將加工出的墊圈淬火，套裝在軸套上(軸套凸肩加墊圈厚度為 8mm，墊圈與軸套配合間隙為 0.027 0.1mm.)即可組裝。 這種改造是可行的：6800萬(wàn)向節(jié)十字頭軸套肩部寬度才 4mm，而我們現(xiàn)使用的 6800A萬(wàn)向節(jié)的軸套肩部厚度達(dá) 8mm，可以加工掉一部分；另外，叉頭側(cè)面直徑為65mm，大于加裝的墊圈的外徑。 4.保證兩法蘭間連接均勻緊固，開(kāi)口允差不大于 0.4mm。 靜液壓變速箱

7、主動(dòng)軸上內(nèi)外兩法蘭是以傳動(dòng)銷(xiāo)及橡膠圈連在一起的，兩法蘭平面應(yīng)密貼，開(kāi)口允差不大于 0.4mm；出廠機(jī)車(chē)每根傳動(dòng)軸上裝5個(gè)橡膠圈，運(yùn)用中橡膠圈容易磨耗而出現(xiàn)外法蘭松動(dòng)，導(dǎo)致傳動(dòng)軸偏離安裝中心。我們做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理并規(guī)定每根傳動(dòng)銷(xiāo)裝6個(gè)橡膠圈以保證其漲緊量。 傳動(dòng)軸兩叉頭法蘭與靜液壓變速箱主動(dòng)軸上外法蘭及曲軸法蘭連接時(shí)要均勻緊固，保證兩連接法蘭間開(kāi)口允差不大于 0.4mm。 四、效果 通過(guò)采取上述措施，我們修復(fù)了14根傳動(dòng)軸，運(yùn)用情況良好，大大減少了故障，保證了機(jī)車(chē)質(zhì)量和安全，傳動(dòng)軸檢修技術(shù)水平得到較大提高，節(jié)約了維修成本，按傳動(dòng)軸單價(jià)5600元計(jì)，共節(jié)約78400元。 五、 建議 1.萬(wàn)向節(jié)軸套肩部直徑比較小，與叉頭側(cè)面接觸面積較小， 我們建議有關(guān)廠家適當(dāng)放大軸套肩部直徑(增至56mm)以增加其與叉頭側(cè)面接觸面積，增強(qiáng)抗磨性。 我們畫(huà)出增加萬(wàn)向節(jié)軸套肩部直徑的改進(jìn)方案圖紙，并與有關(guān)廠家聯(lián)系訂購(gòu)。 2.7D型機(jī)車(chē)傳動(dòng)軸叉頭未經(jīng)熱處理，硬度不足，建議二七廠改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高叉頭的表面