DF11型機車啟動變速箱異音的故障分析及處理方法

葉雄雄

摘 要：綜合多年的現(xiàn)場經(jīng)驗，對啟動變速箱的異音狀況進行歸納總結(jié)，分析了DF11型機車啟動變速箱產(chǎn)生異音的原因，針對各異音歸納了處理措施。

關(guān)鍵詞：DF11型內(nèi)燃機車；啟動變速箱；異音；故障分析

1 概述

啟動變速箱是東風11型機車輔助系統(tǒng)中的一個主要部件，由5根傳動軸和上下箱體組成，各軸端分別與啟動發(fā)電機、勵磁機、兩個前通風機和主發(fā)電機相連接。啟動柴油機時，由啟動發(fā)電機通過啟動變速箱啟動柴油機。機車運行時，柴油機通過啟動變速箱帶動發(fā)電機、勵磁機、通風機及測速發(fā)電機工作。啟動變速箱傳動性能的好壞，直接影響著機車的安全運行。

2 機理分析

DF11 型機車啟動變速箱的設計在理論上其各軸組的齒輪面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度，各軸組軸承的承載能力、使用壽命等能滿足機車1個大修期（約90萬km）的運用要求。據(jù)不完全統(tǒng)計，在DF11 型機車檢修過程中，有15%的啟動變速箱存在異音問題。通過多年來的觀察分析和比較后認為，啟動變速箱異音問題主要有以下四個方面：

2.1 箱體孔、齒輪、各軸加工誤差、齒輪熱處理不勻等問題；

2.2 組裝零部件清潔度不良、齒面有磕碰或毛刺、軸承與箱體孔徑向間隙選配不當、軸向間隙調(diào)整不當、軸頸與齒輪孔配合過盈量不足。

2.3 軸承滾動體及滾道加工誤差、軸承游隙大、軸承滾道或滾動體有銹蝕、壓痕、剝離；保持架有折痕、卷邊或鉚釘松動問題。

2.4 變速箱油位低或潤滑油長期不更換，導致齒輪和軸承磨損、剝離、發(fā)熱變色、保持架松曠等。

3 故障分析及處理方法

綜合多年的現(xiàn)場經(jīng)驗，對啟動變速箱的異音狀況進行歸納總結(jié)，得出啟動變速箱的異音主要表現(xiàn)為：①發(fā)出呈周期性的摩擦聲；②隨轉(zhuǎn)速上升產(chǎn)生轟鳴聲；③發(fā)出“晃鐺鐺晃鐺鐺”的打齒聲；④ 發(fā)出連續(xù)不斷的嘯叫聲。

在處理變速箱異音時，需先檢查變速箱油位是否在限度范圍內(nèi)，若油位低則加油至刻度范圍內(nèi)，再啟機運轉(zhuǎn)變速箱確認異音狀況是否改善。

3.1 摩擦聲

產(chǎn)生原因：齒輪軸裝配徑向跳動大（不應超過0.8mm）；齒輪軸裝配上擋圈與軸承蓋內(nèi)徑配合間隙不均勻；軸承游隙大。處理方法：檢查齒輪軸裝配與軸承蓋是否有摩擦痕跡，可用塞尺檢查該處配合間隙，若大于0.1mm可不作處理；否則應開箱檢查軸承保持架是否松弛或軸承滾道有無劃痕，有則更換該軸承。

3.2 轟鳴聲

轟鳴聲表現(xiàn)為：隨著機車柴油機主軸轉(zhuǎn)速上升，在某個檔位時變速箱轟鳴聲出現(xiàn)，隨轉(zhuǎn)速上升越來越響。產(chǎn)生原因：由于某齒輪軸裝配與驅(qū)動機組同軸度偏差，或軸承本身材質(zhì)原因，導致該齒輪軸裝配軸承滾動磨損不均，造成該齒輪軸裝配一端中心偏離軸線，使齒輪嚙合面線接觸長度變小，嚙合面偏離，從而產(chǎn)生異音。處理辦法：這種異音由于軸承磨損并不嚴重，需在機車啟機后現(xiàn)場辨聽，確認異音位置，再解體對該位置軸承進行換新；當不能確定異音位置時，解體檢查各軸承滾道磨損情況和保持架松弛狀況，并逐齒檢查齒輪嚙合面狀況。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)齒輪嚙合面單靠、磨損、保持架松弛及軸承的游隙超限，應立即更換不良配件。

3.3 打齒聲（分為陣發(fā)性打齒聲和周期性打齒聲）

3.3.1 陣發(fā)性打齒聲的產(chǎn)生原因：齒輪軸裝配與箱體軸承蓋軸向間隙大，運轉(zhuǎn)時齒輪軸裝配因受軸向力作用而竄向一端，破壞了原來的輪齒嚙合面，多發(fā)生在低速運轉(zhuǎn)檔位。處理方法：解體檢查各齒輪軸裝配的軸向竄動量，重新調(diào)整各齒輪軸裝配的軸向間隙至要求范圍。

3.3.2 周期性打齒聲的產(chǎn)生原因： 啟動變速箱經(jīng)過長期使用后，其各部間隙增大，齒輪軸裝配重心偏離軸線，高速運轉(zhuǎn)時，在輪齒嚙合線接觸位置發(fā)生變化而造成敲擊；箱體軸孔與軸承外圈配合間隙大，軸承跑外圈使箱體軸孔擴大，影響齒輪正確嚙合。處理方法：分解時檢查軸承和齒輪嚙合面，若發(fā)現(xiàn)齒輪齒面及軸承滾道、滾珠有點蝕、剝離、偏磨、磨損及保持架松曠等異狀，均要分解換新。發(fā)生軸承跑外圈的箱體，在規(guī)定可修復范圍內(nèi)予以涂鍍處理否則報廢箱體。

3.4 嘯叫聲

產(chǎn)生原因：軸承內(nèi)滾道或滾珠小面積剝離、配合表面精度下降，引起摩擦振動并產(chǎn)生噪聲。處理方法：在機車上保持啟動變速箱轉(zhuǎn)速逐步上升，在嘯叫聲最明顯的狀態(tài)下，辨聽異音發(fā)生位置（也可用手觸摸箱體各軸承部位檢查溫差僅做參考），確認后分解箱體，檢查該位置齒輪軸裝配的軸承狀態(tài)，并對該軸承進行換新。

4 結(jié)束語

通過近年來的處理經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際，很好的處理了檢修變速箱的種種異音問題，并繪制了變速箱異音處理流程，避免了變速箱異音的盲目返工，有效地提高了變速箱檢修的效率。

參考文獻

1.沈健 DF4B型機車起動變速箱異音的產(chǎn)生原因與處理方法 《內(nèi)燃機車》2004

2.王君略 DF7系列機車變速箱異音的分析與治理 《內(nèi)燃機車》2003