彌補內燃機車軸箱拉桿安裝側向間隙的研究

冉永上

河北港口集團秦皇島港股份有限公司鐵路運輸分公司 河北秦皇島 066000

內燃機車軸箱拉桿安裝中，拉桿梯形心軸分別落座于軸箱梯形槽和構架梯形槽內，梯形斜度為1:10。緊固后，心軸與梯形槽底面的間隙應保持2-5mm，以保證拉缸經多次拆檢后斜面仍能保持良好接觸，不致使緊固螺栓受剪切力作用，保證機車制動力、牽引力的有效傳遞。

然而機車的長期使用和檢修，軸箱拉桿心軸安裝梯形座槽發生縱向擴大。按照該梯形槽斜度1:10計算，每擴大1mm,則心軸安裝深度下沉10mm，極易造成心軸底部觸底，超出安裝標準范圍。據調查，我段運行超10年的機車中有超70%的機車出現梯形座槽擴大問題，心軸與梯形槽配合安裝也存在超限問題。心軸超限安裝，造成緊固螺栓受橫向縱向剪切力交變力沖擊而失效，發生連桿松脫，牽引制動力傳遞機構和輪對束縛機構解體，造成脫軌掉道重大機損事故。

1 工藝流程

本檢修工藝流程，分為測量取值、配墊計算、墊片選配、安裝和檢驗四個環節，并嚴格遵守內燃機車大修標準。測量取值為對拉桿心軸底寬度和梯形槽底高2mm、5mm槽寬。配墊計算為將相應數值代入專用計算公式，算出所需墊片的厚度范圍。墊片選配為利用墊片配出相應厚度的墊片。安裝和檢驗為將墊片配入梯形槽內，打入軸向拉桿心軸，并檢驗心軸與梯形槽底面間隙。

2 專用彌補墊片設計

專用墊片設計采用不銹鋼材質，其具有質地硬、耐壓縮、耐銹蝕等特點，廣泛應用于機車的各類調整墊片制作。為了使墊片能夠適應不同口徑梯形槽，墊片按照拉桿心軸形狀設計，斜度為1:10，規格為0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm4種厚度。安裝時，將墊片卡于心軸上，并與底部貼合。如下圖所示：

3 配墊公式設計

由拉桿梯形心軸制造可知，心軸圓柱體切削而成，加工頂面、地面以及側面，側邊斜度為1:10。由于制造時心軸四角均有倒角，心軸底角與底面有一定高度。如計算心軸與梯形軸配合，且底面間隙為2-5mm。則可設心軸底棱角寬為a，心軸底角距底面高為常數h，梯形槽底高2mm處寬為b，梯形槽底高5mm處寬為B，調整墊片厚&，可得：

（1）當心軸與梯形槽底面間隙為2mm時：&1=b-（a-0.2h）

（2）當心軸與梯形槽底面間隙為5mm時：&2=B-（a-0.2h）

則&為&1至&2之間的范圍值。同時，由于&隨底面間隙升高而升高，按梯形斜度1:10，則&2-&1=B-b=（5-2）/10=0.3，可得&2=0.3+&1。

則&為&1至&1+0.3之間的范圍值。

4 檢修工藝設計

（1）檢查梯形槽槽口，清除表面污物。

（2）分別在梯形槽底面高度2mm處、5mm處做標記，并用卡尺測量兩處高度B、b。

（3）用卡尺測量軸箱拉桿梯形心軸底棱寬度a，測量底棱距底面垂直距離h。

（4）將測量數值代入配墊公式&1=b-（a-0.2h）、&2=&1+0.3，得出墊片厚度范圍&。

（5）選擇專用墊片，配出在&范圍內的厚度。

（6）將選好墊片放入梯形槽口，將心軸打入槽口，并安裝緊固螺栓。

（7）安裝完成后，檢驗心軸與梯形槽底面間隙。檢驗合格后，填寫記錄，并捆綁防緩鋼絲。

5 實際應用

2019年對此補償工藝進行試運行，應用到內燃機車檢修中，并對相關數據進行記錄。數據如表1所示：

表1 機車軸向拉桿安裝配墊記錄

在安裝完成后，經檢驗專用彌補墊片與槽口、心軸貼合緊密，機車運行中未發現連接部位有異響、松動、變形等問題。并且對該機車軸箱拉桿進行為期一年的跟蹤觀察，該機車軸箱拉桿安裝螺栓連接牢固，墊片未有變形、竄出，軸箱拉桿心軸與梯形配合緊密，局部側向間隙與底面間隙均符合相關標準要求，該補償檢修工藝取得良好效果。