CRH380系列动车组检修牵引电机KWD联轴器修复方法研究

发表时间:2021/4/12   来源:《中国电业》2020年35期   作者:翟丽刚 杨峥珖
[导读] CRH380系列动车组检修牵引电机KWD联轴器检修过程中,
        翟丽刚    杨峥珖  
        中车永济电机有限公司  山西永济   044500
        摘要 CRH380系列动车组检修牵引电机KWD联轴器检修过程中,因联轴器滑移衬套内锥面拉伤、滑移衬套端面低于联轴器鼓形齿端面、油脂变色发黑等,无法及时检修处理,且新品联轴器成本价格较高(新品联轴器2.2万元/台),采购周期长,严重影响牵引电机检修周期;随着高级修的不断深入,上述现象呈递增趋势,严重影响牵引电机检修质量。通过对该问题进行研究,提出修复方案,避免因联轴器滑移衬套内锥面拉伤、滑移衬套低、油脂发黑等故障进而导致联轴器报废,节约检修成本。
        关键词   电机  检修  联轴器  拉伤  修复  鼓形齿
        0引言
        目前配属CRH380系列动车组的牵引电机所使用的联轴器多为KWD联轴器,该类型联轴器为鼓形齿式联轴器结构,在工作中联轴器的鼓形齿式小齿轮与联轴器外筒的内齿圈相啮合,从而传递扭矩。KWD联轴器特殊设计的滑动单元,在电机因电流短路产生的巨大扭矩时保护高铁动车组的驱动装置,KWD联轴器加工精度高,承载能力强,所以在高速重载的设备中多使用KWD型联轴器。因此联轴器检修工艺技术改进,势在必行。
1现状描述
        中车永济电机有限公司沈阳检修基地自2016年9月份检修CRH380BG型动车组(每列配属16台YJ105C电机)牵引电机以来,共检修YJ105C电机938台,故障待处理联轴器共183台。其中衬套拉伤19台、滑移衬套端面低于鼓形齿端面联轴器53台(此两项问题占比总检修台数7.7%),油脂异常110台(此项问题占比总检修台数11.7%)
联轴器损伤状态主要有以下三种情况:

2原因分析
(1)油脂异常:
        牵引电机通过联轴器滑移衬套与转轴轴锥面配合输出动力,KWD联轴器为内齿圈与鼓形齿通过齿轮啮合,将动力输出。在线路运行过程中,鼓形齿与内齿圈机械接触损耗、润滑脂消耗过多、润滑脂变质、密封圈老化破损等均有可能造成油脂异常、乳化及变色发黑。
(2)衬套锥面拉伤、端面低于鼓形齿:
        滑移衬套内锥面异物、拆卸压力过高、轴向无防护等,均有可能在联轴器拆卸或安装过程中造成内锥面拉伤;首次安装联轴器,滑移衬套与鼓形齿外表面的2-K环氧快干胶脱落、滑移衬套轴向窜动、机械受力不均、转轴H值过小等导致滑移衬套端面低于鼓形齿端面。
3   KWD联轴器故障的危害
        联轴器油脂异常,会加速油脂的消耗,导致鼓形齿与内齿圈机械磨损严重,最终失效,电机联轴器内部打滑,影响传动性能;内锥面拉伤会影响滑移衬套与转轴轴锥面的接触面积,转轴拉伤,轴温过高,损伤轴承,造成转轴报废,严重时造成动力失效、滑轮等。
4   修复方案
更换滑移衬套:
        滑移衬套由3个经过挑选与测试的零件组合通过压力进行装配;适当的零件组合能阻止滑移间隙因过载产生的滑动。
        (1)零件及辅料准备:清洗剂,无绒布,鼓形齿,滑移衬套,装配膏(衬套与鼓形齿间隙处涂抹)等;
        (2)将滑移衬套从鼓形齿内孔压出,检查鼓形齿内孔有无磨损,如有需更换鼓形齿;
        (3)清洁滑移衬套及鼓形齿内表面;
        (4)滑移衬套外表面均匀反复地圆周涂抹装配膏;              
        (5)使用清洁的无绒布打磨已涂抹润滑脂的滑移衬套(插入鼓形齿前打磨)表面,同时对鼓形齿内孔进行清洁处理;
        (6)小心将滑移衬套插入鼓形齿内孔,避免用手触摸滑移表面 ,将滑移衬套完全插入鼓形齿内;
        (7)装配作用力(推进力)必须直接作用到衬套的前端面后,确保滑移衬套表面(颈部相反一侧)高出鼓形齿内孔表面。
        (8)使用环氧快干胶在滑移衬套与鼓形齿外表面结合位置涂抹(共3处,约120°间隔)避免滑移衬套意外的脱出。                               
        确保滑移衬套不会脱出鼓形齿内孔,因衬套端面高出鼓形齿,使用粘接剂后需把鼓形齿垫高。注意:使用粘接剂时必须注意在衬套法兰内侧与鼓形齿接触面不能有胶水,安装完成后的联轴器需用棉布粘防锈剂对衬套内孔进行防锈处理。                                                                                      
油脂异常修复:
        (1)联轴器分解,清洁所有零件(鼓形齿,装有金属波纹管的内齿圈)上的油污和锈迹;
        (2)联轴器鼓形齿和内齿圈状态检查;
①检查鼓形齿和内齿圈表面,无碰伤,划伤,生锈等不良现象。
②对鼓形齿进行目视检查,轮齿不允许存在胶合、异常点蚀或异常磨损现象,如发现则与对应的内齿圈一同更换;测量公法线满足要求。
③对内齿圈进行目视检查,轮齿不允许存在胶合、异常点蚀或异常磨损现象,齿根部位不允许存在异常磨损,如发现则与对应的鼓形齿一同更换。
④对波纹管进行外观目视检查,金属波纹管应无异常损伤、无生锈及无滑动痕迹。
⑤鼓形齿内孔不允许存在划伤、锈蚀缺陷;检查电机侧鼓形齿内孔直径满足新造尺寸要求。
   如有异常更换故障配件。
5   判定标准
        经过对联轴器检修时出现的多种问题进行分析梳理,统一评判标准并改进检修工艺:
        (1)滑移衬套拉伤(深度>0.5mm,长度>15mm)、衬套端面低于鼓形齿的联轴器(0.1mm),更换故障联轴器的滑移衬套;
        (2)油脂变色,如油脂完全发黑或发干,且明显有金属颗粒等发亮物质时,分解联轴器,检查鼓形齿与内齿圈表面是否有磨损、磕碰、划伤等现象,更换故障配件,重新组装;
        通过工艺优化改进,提高了联轴器的检修效率,缩短了检修周期,大大降低了检修成本。
6    结束语
        牵引电机联轴器作为动车组中核心动力传递的关键部件,研究牵引电机联轴器检修方法,优化检修方式是降低牵引电机故障的有效途径,通过本文中提出的牵引电机联轴器修复方案,重点关注联轴器配件的检修,可大大降低联轴器故障率,提高产品质量。可以有效的解决联轴器损伤、报废的质量问题,提高电机运行质量。目前,采取此种修复方案的牵引电机,在后续检修过程中未发现联轴器油脂发黑、转轴拉伤、滑轮等现象。

参考文献
        [1]郭华胜 鼓形齿联轴节注油压装及退卸工艺的研究  铁道机车车辆工人,2004(6)
        [2]易传云 肖来元 《鼓形齿联轴器》.华中理工大学出版社 1999
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