向 健
(江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠,江西 貴溪 335424)
貴溪冶煉廠鐵路編組站配備五臺(tái)GKD2型內(nèi)燃機(jī)車,該車主要用于企業(yè)調(diào)車作業(yè)。內(nèi)燃機(jī)車抱軸瓦一方面要承受牽引電機(jī)的重量,另一方面,還要承受機(jī)車在線路上所受到的縱向沖擊力,受力大且復(fù)雜,工作環(huán)境十分惡劣。如果抱軸瓦溫度過(guò)高,將會(huì)發(fā)生碾瓦、燒軸等行車事故,近年來(lái),我站發(fā)生過(guò)多起發(fā)熱、碾瓦故障,由于廠礦企業(yè)機(jī)車檢修條件有限,處理此類故障,不但周期長(zhǎng)、成本高,還將嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)。
GKD2型內(nèi)燃機(jī)車牽引電機(jī)的懸掛方式為軸懸式,又稱為半懸掛式。它是將電動(dòng)機(jī)的一端用抱軸軸承剛性支承在車軸的抱軸頸上,另一端彈性懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上[1]。抱軸瓦剖分為上下兩塊,軸承蓋也是抱軸瓦潤(rùn)滑油箱,如果抱軸瓦和軸頸間沒(méi)有油潤(rùn)或潤(rùn)滑效果不良,抱軸瓦就會(huì)發(fā)熱、碾瓦。從表1可以看出自2014年1月-2018年12月牽引電機(jī)抱軸瓦發(fā)熱、碾瓦的原因有:集油器不貼軸、抱軸瓦加工不合理、毛線帶油效果差、抱軸瓦潤(rùn)滑油質(zhì)量不佳、抱軸瓦油箱缺油等。
集油器用螺栓與牽引電機(jī)機(jī)體緊固構(gòu)成一個(gè)完整的滑動(dòng)軸承體[2]。它通過(guò)內(nèi)部彈簧使刷架框上固定的毛線墊由下軸瓦開口壓向軸頸,進(jìn)行接觸潤(rùn)滑。當(dāng)集油器內(nèi)刷架、彈簧折斷、安裝位置不當(dāng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生不貼軸現(xiàn)象。我站7020機(jī)車發(fā)生過(guò)的一起碾瓦故障,對(duì)齒端第二位抱軸瓦油盒開蓋檢查發(fā)現(xiàn),油盒內(nèi)有很多合金碾片,抱軸瓦集油器支架斷裂,集油器毛線墊不貼軸。主要原因是由于集油器刷架折斷造成。集油器刷架折斷除了材質(zhì)原因外,機(jī)車過(guò)道岔、曲線、鋼軌接頭時(shí)牽引電機(jī)受到?jīng)_擊力也是原因之一。
表1 牽引電機(jī)抱軸瓦發(fā)熱、碾瓦故障情況統(tǒng)計(jì)
抱軸瓦經(jīng)過(guò)配軸加工后,與車軸間隙在0.2~0.4mm[3]。間隙過(guò)大或過(guò)小都形成不了有效油膜,抱軸瓦就會(huì)發(fā)熱、碾瓦。機(jī)車過(guò)曲線時(shí),車軸會(huì)擠壓抱軸瓦,特別是抱軸瓦兩端受力大,易產(chǎn)生變形,抱軸瓦的加工維修要精準(zhǔn),特別是因受力不均而被擠壓的軸瓦兩端,刮修時(shí)要留有余量[4]。因此,一般抱軸瓦兩端都都加工出30mm的喇叭口。然而,廠礦企業(yè)鐵路線路復(fù)雜多變,道岔多、曲線半徑小等都會(huì)沖擊抱軸瓦,按照理論數(shù)值加工抱軸瓦,在實(shí)際運(yùn)行中往往易發(fā)生抱軸瓦過(guò)熱、甚至碾瓦。
抱軸瓦油潤(rùn)滑抱軸瓦和抱軸頸,潤(rùn)滑油的使用性能被破壞,比如被乳化和稀釋等,導(dǎo)致其黏度過(guò)低,將不利于油膜的建立[5]。從而導(dǎo)致抱軸瓦溫度過(guò)高,產(chǎn)生碾瓦。抱軸瓦潤(rùn)滑油質(zhì)量不佳的原因。
(1)齒輪油竄入抱軸瓦油箱。齒輪油比抱軸瓦油密度大、更粘稠,附著在集油器毛線上后,會(huì)降低毛線向軸頸的供油量,導(dǎo)致抱軸瓦過(guò)熱。
(2)加工抱軸瓦時(shí),散落的一些鐵屑等雜質(zhì)沒(méi)有及時(shí)清理干凈,伴隨抱軸瓦油游走在抱軸瓦和軸頸潤(rùn)滑面之間,影響潤(rùn)滑效果。
(3)抱軸瓦油本身質(zhì)量問(wèn)題。
抱軸瓦油從下瓦開口處毛線游走到軸頸后,從網(wǎng)格油槽流向兩端喇叭口,車軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)少量油脂就會(huì)從喇叭口甩出,累積到一定程度,當(dāng)油箱油脂缺少,司乘人員又沒(méi)有檢查發(fā)現(xiàn),及時(shí)補(bǔ)充抱軸瓦油,將造成抱軸瓦干磨、碾瓦。
集油器彈簧把毛線墊壓向軸頸,抱軸瓦油也通過(guò)毛線到達(dá)軸頸。所以毛線是組成潤(rùn)滑的重要部件,一旦毛線自身質(zhì)量存在問(wèn)題或者安裝前未按照工藝進(jìn)行浸泡處理,都會(huì)引起抱軸瓦過(guò)熱。
工礦企業(yè)內(nèi)燃機(jī)車牽引電機(jī)抱軸瓦工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣,綜合以上原因分析,要從根本上遏制抱軸瓦發(fā)熱、碾瓦這一慣性故障,需要從強(qiáng)化抱軸瓦加工、安裝、檢修工藝,提高操作人員責(zé)任心等方面入手。
(1)定期開蓋檢查集油器,如若油位在油尺中刻線以下,要及時(shí)補(bǔ)油,出現(xiàn)疲勞狀態(tài)的彈簧和刷架要及時(shí)更換,松動(dòng)的安裝螺絲要加以緊固。
(2)根據(jù)線路實(shí)際情況,結(jié)合GKD2型內(nèi)燃機(jī)車的牽引電機(jī)懸掛裝置特點(diǎn),對(duì)抱軸瓦和軸頸徑向間隙做了適當(dāng)調(diào)整,由0.3~0.4mm調(diào)整為0.2~1mm,同軸左右兩側(cè)間隙相差值由不大于0.15mm調(diào)整為不大于0.3mm,兩端喇叭口的長(zhǎng)度增長(zhǎng)到40~60mm。這樣有效的防止了因機(jī)車通過(guò)復(fù)雜線路時(shí)車軸等對(duì)抱軸瓦的過(guò)度擠壓,產(chǎn)生間隙過(guò)小,潤(rùn)滑效果不佳,從而導(dǎo)致抱軸瓦發(fā)熱、碾瓦的故障。刮瓦后要對(duì)下瓦開口處四周以及上下瓦剖面進(jìn)行打磨,消除毛刺和棱邊,對(duì)加工過(guò)程中產(chǎn)生的鐵屑等雜質(zhì)及時(shí)清理。最后,用柴油進(jìn)行清洗,防止其影響潤(rùn)滑效果。
(3)集油器毛線要選擇粗絨毛的純毛毛線,修程到期的機(jī)車要對(duì)毛線進(jìn)行清洗或更換,新毛線裝車前浸泡時(shí)間不少于48h,以免浸泡時(shí)間不足消減毛線含油量[6]。
(4)針對(duì)抱軸瓦油箱竄油現(xiàn)象,對(duì)實(shí)施修程的機(jī)車要更換齒輪箱毛氈、迷宮密封圈,齒輪箱呼吸孔有堵塞的進(jìn)行疏通,這樣就提高了齒輪箱的密封性,有效防止齒輪油竄向抱軸瓦油箱,造成毛線帶油能力下降的現(xiàn)象。
通過(guò)上述措施后,我站GKD2型內(nèi)燃機(jī)車牽引電機(jī)抱軸瓦發(fā)熱、碾瓦故障概率明顯下降,基本消除了這一慣性故障。