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YHG-1200x型移动式焊轨车高弹性联轴器的故障分析及问题处理

2020-12-11

 周正超

(金鹰重型工程机械有限公司)

摘 要:本文主要对高弹性联轴器故障产生的原因进行分析,提出解决方案,并通过现场装车验证。

关键词:移动式焊轨车;高弹性联轴器;故障分析。

1 引言

YHG-1200x型移动式焊轨车主要用于无缝线路的钢轨现场焊接,具有双向高低速自走行、钢轨焊接、钢轨拉伸、保压推凸等功能,能够快速到达作业地点,完成钢轨焊接的全过程。

该车传动系统主要由发电机组、高弹性联轴器、分动箱和车轴齿轮箱组成。发电机组通过高弹性联轴器驱动一个分动齿轮箱,分动齿轮箱分别驱动走行油泵、冷却油泵、作业油泵。走行采用液压驱动,为四轴全驱动,液压马达的动力通过车轴齿轮箱带动轮对旋转,实现本车的作业走行。

2 高弹性联轴器故障概况

2014年8月金鹰重型工程机械有限公司生产了一台YHG-1200x型移动式焊轨车,在分动箱、发电机组及高弹性联轴器组装完成后的调试过程中出现高弹性联轴器损坏故障,高弹性联轴的滚子面磨损严重无法继续使用。

3 原因分析

3.1 高弹性联轴连接

高弹性联轴器用于缓和传动系统的冲击,避免系统共振。高弹性联轴器的连接如图1所示。

3.2 高弹性联轴器安装

由于发动机的转动惯量较大,较小的不平衡就会对系统带来很大的影响,所以需要精确地调整分动箱与发动机之间的间隙和夹角,以满足高弹性联轴器安装的轴向、径向及角向要求。

3.3 高弹性联轴器损坏原因

根据所使用高弹性联轴器安装要求连接法兰端面轴向间隙Xa≤0.5 mm,径向偏移量ΔR≤0.5 mm,轴心线夹角ΔXw≤0.35°。由于发电机组、分动箱的车体处的供度各不相同、安装座的制造误差,造成安装面也略有差异,为满足如此高要求的高弹联轴器安装,需要对分动箱安装进行各种调整尝试,然后测量记录数据,按照上述计算公式计算出轴向、径向及角向尺寸。其间分动箱需要吊装设备来微调安装尺寸,工作量大繁重,如果没有达到安装要求就强行安装高弹联轴器,极易造成高弹性联轴器损坏,大大降低传动轴的使用寿命,这也是高弹性联轴器损坏的主要原因。

当车辆使用一段时间后,整车车架的供度发生变化或者安装螺栓有所松动,会造成分动箱与发电机组的轴向、径向、角向尺寸变化而不能满足高弹性联轴器的要求,造成高弹性联轴器出现故障,影响整车走行及工作机构使用。

4 解决方案

高弹性联轴器安装要求高、调整过程复杂,安装后形变不可控等原因不易满足其安装的轴向、径向和角向要求,从而使高弹性联轴器损坏。为解决此问题,调研和反复论证后,决定采用发电机组+高弹性联轴+传动轴+分动箱的方式,利用传动轴轴承的补偿功能来满足高弹的安装要求,避免由发动机和分动箱安装误差均由高弹性联轴器来弥补的缺点,从而增加高弹性联轴器的使用寿命。

4.1 传动轴选用

4.1.1 安装距的确定

因发电机组及分动箱焊接座均已焊接固定,不便修改,选用较长的传动轴无法放入两者之间连接,根据传动轴样本Z终选取床单被罩安装距。

4.1.2 两端安装法兰面选取

根据一侧分动箱上连接法兰盘和高弹性联轴器内置端连接面的尺寸,确定所需传动轴两端连接法兰所需的数据。

4.1.3 传动轴扭矩的验算

根据发电机组输出的扭矩,按照相关验算公式,计算出所需传动轴的扭矩,与已经选用的传动轴扭矩进行比较,确定是否满足要求。

4.2 高弹性联轴器选用

4.2.1 外形结构

因为安装距离上的限制,不能选用宽度较大的高弹性联轴器,综合以往使用经验及产品样本,决定选用内置连接的高弹性联轴器。

4.2.2 两端安装法兰面选取

根据一侧发电机组皮带轮连接法兰盘和传动轴连接法兰的尺寸,确定所需高弹性联轴器连接面数据。

4.2.3 扭矩的验算

根据发电机组输出的扭矩,按照相关验算公式,计算出所需高弹性联轴器的扭矩,与已经选用扭矩进行比较,确定是否满足要求。

4.3 分动箱调整座的更改

分动箱调整座的上面部分用于与分动箱的螺栓连接、固定分动箱,下面部分调整分动箱轴向、径向尺寸。鉴于新方案中的传动轴及高弹性联轴器长度较原高弹性联轴器及主被动法兰长80 mm左右,调整座的分动箱安装定位孔尺寸需要改变,才能在焊接座不改动的情况下满足分动箱的安装要求。

新的连接如图5所示。

5 结论

经过长度100 km的高速试验验证,新的传动方案运行状态良好,能满足焊轨车高速运行的需要,解决了原焊轨车高弹连接易损坏的问题,提高了整车的性能。

(来源:网络)