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东风4DD型内燃机车牵引电动机轴承破损的原因及预防措施

发布时间:2019-09-19
王冬
(河北钢铁集团邯钢公司运输部机车修理段)
  摘 要:东风4DD型内燃机车牵引电动机采用轴悬式悬挂,单侧齿轮传动,即电动机的一侧通过抱轴瓦直接支承在动轴上;另一侧通过吊杆装置悬吊在转向架构架的横梁或后端梁的电机吊座上。论述东风4DD型内燃机车牵引电动机轴承破损的原因,并根据实际情况提出一些有效的防范措施。
  关键词:东风4DD型内燃机车电动机轴承;破损原因;预防措施
  由于牵引电动机的部分重量为簧下重量,受线路冲击振动大,工作条件恶劣,滚动轴承容易发生破损故障。一旦轴承破损就会造成牵引电动机主动齿轮与从动齿轮相对固死,如果不能及时发现,就会造成机车轮对踏面擦伤,甚至会造成机车脱线事故的发生,后果不堪设想。
  一、东风4DD型内燃机车牵引电动机轴承破损原因分析
  1.牵引电动机滚动轴承检修及保养不当。
  东风4DD型内燃机车牵引电动机轴承需要经常的检修和保养,如果操作不当就可能诱发轴承破损。①轴承组装不良。包括轴承与轴配合不良,或轴承内圈与轴的配合过盈量过小产生相对滑动;或过盈量过大造成轴承游隙偏小,甚至消失,导致故障的发生。②轴承组装过程方法不当,轴向和径向的附加应力呈偏载状态。组装过程中出现轴承擦伤、碰磕等。③轴承润滑不良。油脂注入过多或缺少,油脂变质、污染。④轴承材质不良,或材料有夹渣等缺陷,或由于热处理及机加工工艺不良引起早期损坏,以及疲劳裂损引起的后期损坏等。
  2.牵引电动机主动齿轮与从动齿轮啮合不良。
  一是主动齿轮与从动齿轮啮合间隙过大,造成电机振动大,对电机轴承造成冲击,影响轴承使用寿命。二是电机啮合齿轮齿面有点蚀或局部硬伤、齿顶破损掉角等,造成对电机滚动轴承冲击加剧。
  3.牵引电动机悬挂装置不良。
  牵引电动机抱轴瓦间隙及抱轴瓦轴向移动量超限,会造成牵引电动机振动加剧。牵引电动机吊杆装置中,上、下橡胶座垫预紧压缩量不足,下橡胶座在电动机自重和最大牵引力矩作用下受压,上橡胶座就会出现空隙,造成牵引电机产生跳动。另外,橡胶垫出现凸出鼓形或局部突起,橡胶老化,弹性变差,也会造成振动加剧。
  4.机车一系减振装置不良。
  轴箱弹簧静挠度不够或弹簧自由高度差超限及弹簧橡胶座垫老化,造成轮轨间冲动加剧。油压减振器作用不良,未能有效衰减轮轨之间的振动及转向架的“蛇行”运动,造成牵引电动机振动冲击,影响轴承寿命。
  二、东风4DD型内燃机车牵引电动机轴承破损的预防措施
  东风4DD型内燃机车牵引电动机滚动轴承破损会引起牵引电机齿轮固死,其影响行车安全的危害性不能等闲视之,造成的经济损失之巨大无法估量。通过多多年维修养护经验的总结,我们认为采取以下措施,能够有效预防轴承破损故障的发生。
  1.牵引电动机滚动轴承检修和保养的控制。
  对牵引电动机滚动轴承进行及时的检修和保养,是预防轴承破损故障发生的最有效措施。首先要严格控制电机滚动轴承的组装过程,包括:合理选配牵引电动机轴承内圈过盈量。根据负荷的性质、方向、大小、允许的工作温度、轴承的尺寸、结构、精度、电枢轴的加工精度、结构特点等综合考虑轴承内圈与轴的配合。一般来说牵引电动机传动端轴承内圈过盈量为0.035至0.08mm,高坡区段运行的机车轴承内圈与轴的最小过盈量应稍大一些;为保证轴承均匀受热,在牵引电动机组装过程中,对轴承使用油浴炉加热,控制加热温度1200℃。其次,加强牵引电动机滚动轴承给油及保养。在组装时严格控制轴承注油量,使用专用量杯注油,传动端为400克,换向器端为300克。对轴承润滑脂加强保管,严禁使用代用油脂,防止进入沙尘、水分等杂物,确保润滑脂的清洁。机车每走行2万公里,要对传动端注油20克、换向器端注油10克,确保电机轴承润滑良好。第三。严把牵引电动机滚动轴承进料关,严禁使用翻新轴承,组装前认真检查,轻拿轻放,防止磕碰损伤。
  2.牵引电动机齿轮啮合状态要求的改进。
  在机车中修或更换牵引电动机时,严格检查牵引齿轮状态,有齿顶破损掉角超限时必须更换齿轮(工艺要求破损掉角沿齿高方向不大于1/4,沿齿宽方向不大于1/8,可打磨使用)。同时,测量齿轮啮合间隙不超过4mm(段规规定中修不超过5mm),从而确保牵引电动机齿轮副啮合状态良好,减小对牵引电动机滚动轴承的振动冲击。
  3.牵引电动机悬挂装置的检查及检修。
  在牵引电动机检修及组装时,严格控制抱轴瓦限度尺寸。我们规定每次机车小、辅修时,必须测量抱轴瓦间隙,发现超限及时换瓦。在机车中修时,测量牵引电动机吊杆装置中上、下橡胶座垫的预紧压缩量不小于28mm,确保牵引电机不会因此原因产生跳动。日常加强检查电机吊挂装置(吊杆肖、橡胶座等),发现橡胶垫有老化或局部突起及时更换。
  4.机车一系弹簧减振装置检查及检修的改进。
  东风4DD型内燃机车一系弹簧悬挂装置对减小机车的轴重转移和轮轨间的冲击力有重要的作用。要加强对轴箱弹簧及油压减振器的检查,发现弹簧断裂及油压减振器漏油及时更换。在机车X2修程时,增加对油压减振器进行互换检修的范围,油压减振器按中修的工艺要求进行解体、检修、试验和调整,计算拉伸和压缩阻力差δ,δ不大于15%方可使用。对于计算检测合格的油压减振器进行分类,以δ为10%――15%为一类,δ小于10%为一类。在选配上车时,同一类上同一台机车,从而更为有效地衰减机车振动,减小对牵引电动机的冲击。
  5.引进新技术,加强轴承状态检测。
  引进轴承动、静态检测设备,对上车前牵引电动机轴承进行各项指标检测,确保牵引电动机轴承的质量。为机车加装了轴温报警器、机车轴承在线监测装置,随时监测电机轴承的运行状态。对入库机车进行数据转储分析,发现轴承温度异常或有振动报警迹象,及时采取相应措施,防止事故扩大。利用机车定修开展专项整治,使用机车地面检测设备对机车电机轴承进行顶轮检测,分析机车电机轴承质量状态。发现问题及时处理。
来源:《散文百家:下旬刊》2015年第1期
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