柴油發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架改造設(shè)計(jì)
柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架是內(nèi)燃機(jī)車(chē)在架修或廠(chǎng)修時(shí),為解體或組裝機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的,它能使操作者很方便地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全方位的拆裝,是內(nèi)燃機(jī)車(chē)檢修不可缺少的重要工藝裝備之一。太原機(jī)務(wù)段翻轉(zhuǎn)架主要用于DF4、DF7、BJ 型機(jī)車(chē)柴油機(jī)體的翻轉(zhuǎn)。
翻轉(zhuǎn)架有三個(gè)從動(dòng)輪和一個(gè)主動(dòng)輪,翻轉(zhuǎn)架的組成主要包括:左右底座、主梁、托輪座、從動(dòng)輪(支撐輪)、驅(qū)動(dòng)輪、動(dòng)力系統(tǒng)及夾緊機(jī)構(gòu)。翻轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1、柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架存在問(wèn)題分析
隨著太原鐵路局運(yùn)輸生產(chǎn)力布局調(diào)整,太原機(jī)務(wù)段生產(chǎn)運(yùn)輸任務(wù)擴(kuò)大,柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架發(fā)生故障的頻率也越來(lái)越高,設(shè)備存在的缺陷日趨突出。
1.1 原傳動(dòng)系統(tǒng)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng),柴油機(jī)檢修翻轉(zhuǎn)作業(yè)中靠蝸輪蝸桿自鎖制動(dòng)。由于在柴油機(jī)檢修作業(yè)中翻轉(zhuǎn)頻繁,蝸輪蝸桿磨損嚴(yán)重,造成翻轉(zhuǎn)架自鎖失效,經(jīng)常出現(xiàn)溜車(chē)現(xiàn)象,存在極大的安全隱患。同時(shí),蝸輪蝸桿減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修作業(yè)工作量大、費(fèi)用高。
1.2 卡具功能單一,只能適用DF4型機(jī)車(chē)柴油機(jī)檢修。
1.3 翻轉(zhuǎn)架有四組支撐輪,原設(shè)計(jì)中滾輪與支撐軸間為滑動(dòng)軸承,通過(guò)滾輪內(nèi)置油槽壓入油脂潤(rùn)滑。由于潤(rùn)滑油脂分布不均,且軸承無(wú)密封措施,軸承潤(rùn)滑不良,滾輪存在干磨現(xiàn)象,造成滾輪固死,磨損嚴(yán)重,需經(jīng)常進(jìn)行更換。
1.4 柴油機(jī)體在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于重心變化,導(dǎo)致力矩變化,翻轉(zhuǎn)架產(chǎn)生橫向竄動(dòng)的現(xiàn)象。
2、改進(jìn)方案與實(shí)施
為保證機(jī)車(chē)的正常使用,提高設(shè)備的檢修質(zhì)量,根據(jù)柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)和原理,針對(duì)翻轉(zhuǎn)架存在的上述缺陷,對(duì)柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行了改造。
2.1 對(duì)原傳動(dòng)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,根據(jù)其傳動(dòng)比大、負(fù)載大等特點(diǎn),選用型號(hào)為XWED- 84- 385型擺線(xiàn)針輪減速機(jī)代替原有的蝸輪蝸桿減速箱。改造后因減速箱與電機(jī)一體化,減少了中間連接環(huán)節(jié);制動(dòng)裝置采用電機(jī)抱閘方式,安全可靠,且維修方便;電機(jī)功率從2.5kW 提高到4kW。
柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架傳動(dòng)減速系統(tǒng),改為性能可靠的擺線(xiàn)針輪減速機(jī),解決了慣性溜車(chē)問(wèn)題,減少了檢修維修工作量,降低了設(shè)備維修成本。
2.2 根據(jù)DF4、DF7、BJ 型柴油機(jī)不同的結(jié)構(gòu)尺寸,合理
選擇安裝位置和裝卡方式,重新制作了柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架卡具(如圖2 所示),滿(mǎn)足DF4、DF7、BJ 型機(jī)車(chē)柴油機(jī)體檢修作業(yè)要求。
2.3 支撐輪改滑動(dòng)軸承為滾動(dòng)軸承,加裝防塵密封裝置,減少了摩擦,延長(zhǎng)了使用壽命。下文著重對(duì)支撐輪改造過(guò)程進(jìn)行分析。
三個(gè)從動(dòng)輪由于負(fù)載大(支架和柴油機(jī)共重30t)、轉(zhuǎn)速低,原設(shè)計(jì)從動(dòng)輪軸與支撐輪之間采用的是滑動(dòng)摩擦,從設(shè)計(jì)角度是完全正確的,但在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)卡滯嚴(yán)重,經(jīng)過(guò)多年使用發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)存在如下缺陷(改造前從動(dòng)輪如圖3 所示):
(1)潤(rùn)滑脂依靠壓力加注,必須保證每周一次,保養(yǎng)煩瑣。
(2)加油孔直徑小,軸孔油槽潤(rùn)滑空間小,由于潤(rùn)滑脂黏度大,長(zhǎng)期加注造成油孔、油槽內(nèi)油泥堆積嚴(yán)重,一段時(shí)間后,潤(rùn)滑脂就無(wú)法壓入油孔,無(wú)法潤(rùn)滑,使之產(chǎn)生干磨。
(3)從動(dòng)輪和軸之間無(wú)密封,長(zhǎng)期暴露于空氣中,銹蝕嚴(yán)重。
由于上述三個(gè)原因造成從動(dòng)輪卡滯,嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備損壞(從動(dòng)輪損傷如圖4 所示),影響生產(chǎn),因此,對(duì)三個(gè)從動(dòng)輪進(jìn)行改造很有必要。
改造目標(biāo)是要達(dá)到:保養(yǎng)方便、安全可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
根據(jù)制定的目標(biāo),改滑動(dòng)為滾動(dòng),在保證外形尺寸不變的情況下,把內(nèi)徑由φ65mm 擴(kuò)為φ140mm,并選用型號(hào)為22313C/W33 的軸承,其軸承內(nèi)徑為φ65mm,外徑為φ140mm,厚度為48mm,由于從動(dòng)輪厚度為175mm,所以一個(gè)從動(dòng)輪內(nèi)可以鑲兩盤(pán)軸承,而且還有79mm 的余量,因此可以在鑲?cè)胼S承后兩邊各加一個(gè)壓蓋進(jìn)行密封,如圖5 所示。
經(jīng)過(guò)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)并計(jì)算,改造后軸承可承載重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸承實(shí)際承載重量。
因此,改造方案可行,可以采用型號(hào)為22313C/W33的軸承,保證從動(dòng)輪外形尺寸不變的情況下,在從動(dòng)輪內(nèi)鑲?cè)雰杀P(pán)型號(hào)為22313C/W33 的軸承,并在從動(dòng)輪兩側(cè)用壓蓋蓋住,螺絲緊固,起到密封作用。
2.4 在從動(dòng)輪支座加裝一套橫向止擋機(jī)構(gòu),解決了翻轉(zhuǎn)架橫向竄動(dòng)問(wèn)題。
3、實(shí)施效果
柴油機(jī)翻轉(zhuǎn)架經(jīng)過(guò)改造后,運(yùn)行狀況良好,并有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)機(jī)體大輪與三個(gè)小滾輪之間由原來(lái)的滑動(dòng)摩擦成為現(xiàn)在的滾動(dòng)摩擦,使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活,減少了滾輪之間的磨損,滾輪的承載能力也得到提高。
(2)鑲軸承并加蓋密封保護(hù),減少了滾動(dòng)面與空氣接觸,從而避免了腐蝕,滾輪內(nèi)部的清潔度得到很大的改善,同時(shí)解決了軸和輪之間固死的慣性故障。
(3)卡具的加裝使架修機(jī)車(chē)的范圍更廣。