HXN3型高原機車齒輪箱體裂紋分析與解決

張明超 李傳龍 宋華威 樊 慧 孫傳慶

(中車大連機車車輛有限公司 遼寧 大連 116000)

1 齒輪箱裂紋故障情況

機務段運用部門檢修時發現HXN3型高原機車齒輪箱出現裂紋，該機車運用在拉薩-日喀則區段(以下簡稱“拉-日線”),走行15萬km左右,裂紋位置均為齒輪箱上箱體(電機端安裝位置)外側立板合口拐角處向上延伸至板材邊緣(見圖1),裂紋長度40 mm～70 mm不等。

圖1 HXN3型高原機車齒輪箱裂紋故障

2 齒輪箱體的結構形式

HXN3型高原機車齒輪箱體是非承載式，通過螺栓預緊安裝在牽引電機和抱軸箱上。齒輪箱主體結構為鋼板焊接結構，分為上、下兩個箱體，上、下箱體通過兩端的螺栓連接，下箱體底部設置有安裝板與抱軸箱體連接，下箱體內部在兩側板之間設置有導油板,如圖2、圖3所示。

圖2 齒輪箱體安裝示意圖(電機側)

圖3 齒輪箱體安裝示意圖(抱軸箱側)

外側立板和內側立板同墊板焊接在一起，通過安全卡用T型螺栓固定在電機安裝座上，上下箱體通過卡槽固定，中間涂密封膠。外側立板裂損后由于有內側立板相連且有安全卡固定，無齒輪箱脫落風險。

3 原結構齒輪箱體振動加速度和動應力測試

針對齒輪箱體出現裂紋的問題，對HXN3型高原機車在拉-日線進行了齒輪箱振動加速度和動應力測試。

拉-日線振動加速度測試結果如表1所示，拉-日線HXN3型機車齒輪箱上下箱體振動加速度不符合TJ/JW 066—2015[1]《交流傳動機車焊接齒輪箱體暫行技術條件》中規定的工況：“超常載荷強度要求軸懸式齒輪箱體能承受垂向20 g、橫向10 g和縱向5 g的自身質量的慣性力沖擊；……