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2011-12-26
作者:程忠前 (西安鐵路局寶雞機(jī)車檢修廠)
軸瓦發(fā)熱是多年來困擾機(jī)車檢修質(zhì)量和進(jìn)度的老大難故障,近年來雖然此故障率有所下降,但仍然占我廠大、中修機(jī)車檢修總故障的20%左右,運(yùn)用機(jī)車軸瓦發(fā)熱也時有發(fā)生,嚴(yán)重影響著機(jī)車運(yùn)用安全。
1、原因分析
1.1抱軸徑狀態(tài)較差
(1)經(jīng)過對多臺機(jī)車下車抱軸徑的研究測量,發(fā)現(xiàn)有一個規(guī)律:抱軸徑經(jīng)過一個中修期的磨損 ,原尺寸變化較大,兩頭磨耗少,中間磨耗多,相差0.1~0.15mm左右,個別相差達(dá)到0.2~0.3mm,使抱軸徑與軸瓦合金接觸面積達(dá)不到要求,Z終導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
(2)抱軸徑粗糙度未達(dá)到1.6,或在組裝前及組裝過程中抱軸徑有創(chuàng)傷,造成軸瓦合金拉傷或碾堆,導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
1.2抱軸承體變形或上下體不對應(yīng)
上抱軸承與牽引電機(jī)機(jī)殼成一體,一般屬電機(jī)檢修范圍;下抱軸承屬機(jī)械檢修范圍,對整體變形量的掌握存在一定困難。另外上下抱軸承是一對一的關(guān)系,我廠多年來一直堅持解體前先給上下抱軸承焊銘牌的方式,以防上下抱軸承錯亂。但經(jīng)常會出現(xiàn)銘牌對號而原始號錯亂的現(xiàn)象,導(dǎo)致大軸、抱軸孔、軸瓦不同心,Z終發(fā)生軸瓦發(fā)熱。
1.3瓦體出現(xiàn)變形
機(jī)車運(yùn)用環(huán)境復(fù)雜,速度變化,通過彎道、道岔、上下坡道等都會使機(jī)車產(chǎn)生振動,軸瓦受到?jīng)_擊而變形。隨著沖擊次數(shù)的增加,會使變形量進(jìn)一步加大,Z終導(dǎo)致大軸與軸瓦同心度偏差過大 ,造成軸瓦發(fā)熱。
1.4軸瓦合金面與抱軸徑徑向間隙過大或過小
(1)間隙過大:軸瓦相對于抱軸徑活動量加大,瓦體易出現(xiàn)變形,合金易碾堆或剝離,導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
(2)間隙過?。狠S瓦合金面與抱軸徑間摩擦力增大,產(chǎn)生熱量,合金膨脹發(fā)軟,間隙進(jìn)一步縮小,惡性循環(huán)下去就會導(dǎo)致軸瓦嚴(yán)重發(fā)熱。
1.5軸瓦與齒輪座軸向間隙過小
提出了解決方軸瓦大端與齒輪座間產(chǎn)生摩擦力,合金發(fā)熱膨脹,導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
1.6毛線刷供油狀態(tài)不良
毛線刷頭與抱軸徑接觸面積、壓力、轉(zhuǎn)動角度達(dá)不到要求,起不到正常的潤滑作用 ,合金受熱而碾堆,Z終導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
1.7缺油
毛線刷供給抱軸徑的油起到潤滑作用后,一部分損耗,一部分通過回油孔回到油室 ,一部分則竄到齒輪箱內(nèi)。此過程往復(fù)循環(huán),使油室和輔油箱內(nèi)的油量不斷減少,造成缺油 ,Z終導(dǎo)致軸瓦發(fā)熱。
1.8合金面刮修不到位
上下瓦兩端的減磨區(qū) (待油處)、上半部的通槽及合金面的油花必須刮修到位,確保接觸面始終存有待油量,否則潤滑效果不良,就會造成軸瓦發(fā)熱。
1.9瓦鍵選配不良
目前現(xiàn)場使用的瓦鍵長203mm,寬12mm,高有14mm、15mm、16mm、17mm、18mm,共五種。在使用中必須根據(jù)鍵槽深度進(jìn)行選配,否則就會發(fā)生竄瓦或使下瓦鍵槽部位受到瓦鍵的作用力,導(dǎo)致瓦體受力變形,軸瓦發(fā)熱。
2、解決措施
2.1抱軸徑部分使用外圓磨床加工,達(dá)到整體外徑均允,粗糙度1.6,然后依抱軸徑尺寸配軸瓦內(nèi)徑尺寸。近年來經(jīng)過實(shí)施,效果較好。
2.2針對抱軸承變形、錯號問題,建議上下抱軸承放在一起檢修,并進(jìn)行空裝檢測抱軸孔,以掌握整體變形程度。出現(xiàn)變形嚴(yán)重或錯號者,上鏜床重新等級加工抱軸孔、上大外徑瓦,便可解決問題。
2.3瓦體變形問題。變形量大的瓦體直接報廢;變形量較小且部位不超過三處的瓦體;采用上下瓦對合加箍;再加熱;根據(jù)變形位置在軸瓦內(nèi)孔里加裝頂桿進(jìn)行整體調(diào)整。此方案效果非常好,既節(jié)約了材料費(fèi)又保證了質(zhì)量,Z終防止了軸瓦發(fā)熱。
2.4軸瓦與抱軸徑徑向間隙問題。目前我們采取以軸配瓦的方式來解決,先測量抱軸徑尺寸,后配軸瓦內(nèi)徑尺寸,間隙控制在0.4mm左右,上下限不超過 0.1mm。此方案效果很好。
2.5軸瓦軸向總間隙問題。我們采取輪對、電機(jī)組裝好,嚙合試驗前用塞尺檢測軸瓦大端與齒輪座之間間隙,使其保持在1.1~2.2mm之間。
2.6毛線刷是防止軸瓦發(fā)熱的主要部件,它的狀態(tài)、作用是否良好非常重要。目前我廠安排一位工作經(jīng)驗豐富、業(yè)務(wù)技能精練、責(zé)任心較強(qiáng)的人員承擔(dān)毛線刷編織、縫合、檢修整備工作。嚙合試驗中再由試驗者、檢驗員、技術(shù)員對毛線刷接觸面積、接觸壓力、拉簧拉力大小、刷頭轉(zhuǎn)動角度等等進(jìn)行全面檢查,收效較好。
2.7缺油問題是造成軸瓦發(fā)熱的主要原因之一,主要發(fā)生在運(yùn)用機(jī)車上。SS1、SS3、SS4型機(jī)車始終存在抱軸承向齒輪箱內(nèi)竄油問題,所以建議乘務(wù)員每趟出乘前一定要檢查油位,發(fā)現(xiàn)缺油要及時補(bǔ),切不可湊合。
2.8軸瓦刮修是預(yù)防軸瓦發(fā)熱的主要手段,各檢修單位都有自己的絕招。我們的做法是:首先在上下瓦的兩端刮出寬約60mm、深約0.03mm的減磨區(qū),確保軸瓦合金與抱軸徑間始終有足夠的待油量;其次在上下瓦上半部距合口邊沿30mm處刮出寬約20mm、深約0.06mm的通槽,以防軸瓦受沖擊、震動造成合金堆碾而堵塞油道;Z后在合金表面刮出寬約15mm、深約0.05mm~0.1mm的交叉油花,確保整體潤滑良好。實(shí)踐證明此方案在控制軸瓦發(fā)熱中起到很好的作用。
2.9針對瓦鍵選配,我們嚴(yán)格控制鍵與槽的間隙不大于0.2mm,消滅了滾鍵發(fā)熱。鍵凸出鍵槽高度在5mm,小于5mm會造成竄瓦,大于5mm會使軸瓦受到瓦鍵的作用力而發(fā)生變形,Z終導(dǎo)致發(fā)熱?,F(xiàn)場采用這種選法效果很好。
2006年1~5月份,我廠共檢修SS1機(jī)車10臺,SS3機(jī)車8臺,SS4機(jī)車19臺。在檢修過程中,我們嚴(yán)格執(zhí)行以上各項預(yù)防軸瓦發(fā)熱措施,運(yùn)用機(jī)車未出現(xiàn)軸瓦發(fā)熱;檢修機(jī)車共出現(xiàn)三根軸軸瓦發(fā)熱,均發(fā)生在試運(yùn)轉(zhuǎn)中。交車前我們及時找出了原因并進(jìn)行了徹底處理,機(jī)車投入運(yùn)用后再未出現(xiàn)軸瓦發(fā)熱。這證明我們采取的措施是行之有效的,保證了機(jī)車運(yùn)用的安全。
補(bǔ)償后始端電流為:Ico—IL=1.952—1.5=0.452A
單相接地時,接地相殘流:Icd—3IL=3.904—3×1.5=0.596A,呈感性,易產(chǎn)生諧振,不宜選用。
設(shè)訂一組3臺補(bǔ)償電抗器,每臺1.2A×10kV=12kvar,則補(bǔ)償電流:IL=1.2A,正常工況下,補(bǔ)償后始端電流為:Ico — IL=1.952—1.2=0.752A,單相接地時,接地相殘流:Icd—3IL=3.904—3×1.2=0.304A,呈容性。
可見,選取IL=1.2A補(bǔ)償電流,補(bǔ)償度為61.48%的3臺12kvar補(bǔ)償電抗器一組能夠適當(dāng)補(bǔ)償電纜線路中電容電流,防止保護(hù)、斷路器誤動作。
按此方案,我們選用3臺12kvar補(bǔ)償電抗器后,該電纜線路中電容電流得到良好補(bǔ)償,未再發(fā)生保護(hù)及斷路器誤動作現(xiàn)象。