內燃機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燃機車車軸齒輪箱的工作原理和基本結構分析起，接著對內燃機車軸齒輪箱的常見故障及措施進行分析，最后以蘇州二號線某內燃機車車軸齒輪箱故障案例為實例，進行了具體地分析。

關鍵詞：內燃機車；車軸齒輪箱；故障

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0286-01

1 車軸齒輪箱的工作原理及基本結構

在蘇州軌道交通中，常用到的為JMY600FXII（G4）型液力傳動內燃機車，它是可以單機使用也可以雙機重聯操作的調車型機車，它的裝車功率為600HP（444kW），最高運行速度為60km/h。機車設前后司機室，可以根據運行方向的需要，在任意一個司機室內進行操縱。車軸齒輪箱跨裝在車軸上，在輪軸系統中，屬于最后一個傳動部件，一般說來具有兩種，一種為雙級車軸齒輪箱，另一種為單級車軸齒輪箱。為防止其繞車軸旋轉，多用拉臂將其連到轉向架上，從而使其在正常轉動的同時還能減輕沖擊負荷。

2 內燃機車軸齒輪箱的常見故障及措施分析

2.1 內燃機車常見故障分析

在對內燃機進行檢測時，應當選用合適的檢測方式，對齒輪箱、內燃機異常震動及柴油機的運行狀態進行檢測，檢測并調整內燃機車可能存在的運行問題以及運行參數，并將其負荷、運行環境考慮進去，從而讓鐵路內燃機車的安全性及可靠性得以保證，順利實現鐵路安全運行工作。

2.2 車軸齒輪箱故障分析

機車隨著使用年數越來越多，車軸齒輪箱經常會發生質量問題，需要對產生故障的緣由分析。

（1）車軸齒輪箱產生漏油的問題。輸出軸、中間軸及輸入軸共同組成了二級車軸齒輪箱，但是因為齒輪箱上的污垢沒有完全清理，齒輪箱的回油管就不夠通暢，產生了過大的回油阻力而漏油；齒輪箱體把各個軸都結合在一起，如果齒輪箱體因為碰撞產生變形，箱體就容易在縫隙處有泄露；在進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生漏油。

（2）容易發生螺旋錐齒輪打齒，主要是因為以下因素：①負荷太大。牽引力超出了負荷，軸重在啟動車輛時就會發生轉移，同時，如果不當操作，太急于提起手柄、容易引起強烈的空轉；②錐齒輪組裝過程及錐度加工質量不符合質量要求，中間軸及錐齒輪之間扭矩傳遞的阻力不符合規定，并且組裝錐齒輪時不能滿足高于80%接觸面的規定，所以在扭矩傳遞過程中，中間軸和錐齒輪間就會有相對位移產生，導致錐齒輪瞬間副齒間隙消失，接觸應力瞬間增大，就會發生打齒；③大小傘齒輪會因為齒輪泵故障、油位不達標及油質不好等。

2.3 車軸齒輪箱故障措施

（1）針對漏油現象，潤滑機油需嚴格根據油尺刻線添加，避免產生過高的車軸齒輪箱油位。對調整墊加工質量進行管控，把開口縫隙從4mm改為2mm，組裝中用609密封膠及軟質棉線對調整開口間隙進行填充，組裝箱體要等密封充分凝固后才進行。組裝時不能用手進行涂抹，密封膠應當順著螺栓里面一側不斷擠出，下一個工作需要等密封膠抹好之后6～8min再進行，分箱組裝要等密封膠固化后再實施，不能橫向移動工件，要保證有一定的連續密封膠厚度，避免流動的液態密封膠把回油孔堵住，避免溫度在發生漏油時不斷上升。組裝車軸齒輪箱應當準備專門的臺位進行，把箱體里的纖維在組裝之前就用乙炔焰燒掉，接著清潔時可以使用面團進行。此外也可以適當增加動態清潔箱體的工序，對試驗后的車軸齒輪箱臺進行清理，防止回油管在機車工作時被堵住。

（2）為了將齒輪箱箱體經過加工產生的變形降低，充分進行齒輪箱的時效處理，在加工齒輪箱之前，需要進行噴丸、修復缺陷、探傷及退火的工作；防止系統之間相互碰撞，充分保障箱體的運轉。另外，為了避免齒輪松動，讓螺旋錐齒輪中間軸及內控相互配合，可以設計并加工1：50的環塞，對中間軸及螺旋齒輪內孔進行管控。齒面中部是圓錐螺旋齒輪正確的接觸斑點位置，順著齒寬及齒長方向的接觸面積應當不小于60%，最后，為了避免對齒輪箱內齒輪造成損傷，對機車應該進行正確的操作，防止過快、過猛的提手柄，引起空轉影響平穩提升柴油機的轉速。

3 蘇州二號線某內燃機車車軸齒輪箱故障案例

3.1 問題描述及分析

2017年，蘇州二號線延線某型車輛，在進行售后檢查時發現其車軸齒輪箱有異響，遂將齒輪箱開箱，經拆解發現，車軸齒輪箱輸出端半聯軸器LT8與軸之間配合產生松動，導致轉動時異響。為了便于分析處理，技術人員將輸出軸返廠做進一步拆解和分析，拆檢結果如下：齒輪箱的緊固件中：？準48墊（GBB58）正常，內外齒保險正常；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半聯軸器的內孔存在磨損現象，18mm鍵槽處中間磨損，兩端實測尺寸超差了18.1mm，此外，輸出軸鍵槽損壞，？準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的硬度數值為221-234，符合圖紙要求的220～260。

經過技術人員對所有造成車軸齒輪箱異響的原因由于輸出端半聯軸器LT8與軸之間配合不緊密，久而久之平鍵在軸和聯軸器之間松動，導致鍵槽磨損。

3.2 故障整改措施

針對本次發生的質量問題，對相關存在質量問題及隱患的零部件進行處理，首先更換輸出軸A968FXV1.2.3.2-1（B）G1，原輸出軸報廢處理；更換LT18半聯軸器及與之配對的輔助發電機的半聯軸器，原半聯軸器及輔發半聯軸器報廢處理；更換平鍵及其它相應配件。裝配好新的輸出軸組件后到用戶現場更換。

對于以后的車軸齒輪箱工藝、檢查部門對產品進行尺寸和性能檢查，確保裝配滿足圖紙和工藝要求。經過加工和裝配過程的管控后，保證類似故障將不再發生。

4 結束語

總而言之，內燃機車的車軸齒輪箱屬于故障較多的部件，需要針對具體問題進行查找分析，軌道交通車輛的運行安全才能得以保障。

參考文獻

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[3]吳天萍，劉 憲，吳占庭.內燃機車柴油機氣缸超聲波探傷[J]鐵道技術監督，2015（3）.

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，工業工程學士，主要從事軌道工程車輛維修保養生產管理工作。