某鐵路機械柴油發動機減振系統的設計

何大勇，王茂林，盧 浩

(1. 常州中車瑞泰裝備科技有限公司，江蘇 常州 213011；2. 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，江蘇 常州 213011)

0 引言

隨著鐵路行業技術的進步和勞動力成本的上升，鐵路維護作業的機械化程度越來越高[1,2]。常州中車瑞泰裝備科技有限公司研發了一款鐵路維護機械，可以對鐵路扣件進行自動化擰緊、擰松、除污、涂油等工作，大大減輕了勞動強度，提升了作業效率。該鐵路維護機械采用柴油發動機提供原動力，需要為該柴油發動機設計減振系統，以降低發動機振動對車上各個系統和部件造成的影響，保證車上各個系統正常工作[3,4]。

1 鐵路維護機械柴油發動機減振系統設計

本鐵路維護機械所采用的發動機基本參數如表1所示。

表1 鐵路維護機械所采用的發動機基本參數

發動機干重為320 kg，正常使用時加上泵、消聲器、冷卻液、機油、管路等的重量，減振系統承受的總重大約為543 kg。該減振系統由4個減振器、2個前支撐、2個后支撐和1個底座組成。

1.1 減振器的選用

根據減振系統承受的總重量，采用某公司生產的LRN-200型橡膠減振器，如圖1所示。單個減振器的彈性系數為117 kg/mm，最佳壓縮量為2.3 mm，荷重為108 kg～267 kg。本文共選用4個LRN-200型橡膠減振器。

圖1 LRN-200型橡膠減振器

橡膠采用吸振性能佳、抗油性的天然橡膠，適用環境溫度為-40 ℃～120 ℃，其中的金屬件經特殊防銹處理。

1.2 前支撐設計

前支撐采用兩塊折彎板焊接而成，如圖2所示。上板通過螺栓、螺母與發動機連接，下板通過螺栓與減振器連接，板材厚度均為12 mm。

圖2 前支撐

1.3 后支撐設計

后支撐采用多塊板焊接而成，如圖3所示。側板通過螺栓與發動機連接，下板通過螺栓與減振器連接，板材厚度均為12 mm。

圖3 后支撐

1.4 底座設計

底座采用10號槽鋼焊接而成，在前支撐部位設置加強板，加強板厚度為12 mm。如圖4所示。

圖4 底座 圖5 發動機減振系統

最終設計完成的發動機減振系統如圖5所示。

2 發動機減振系統減振性能驗證

本文設計的減振系統安裝在發動機上的效果如圖6所示。

圖6 減振系統安裝效果

按照設計要求對發動機減振系統進行制造并裝車驗證減振效果，如圖7所示。

圖7 減振系統裝車驗證

采用手持式振動測試儀測量發動機最大負載時相關部位的前后、左右、上下的振動值，測試結果取最大振動值，如表2所示。

從表2可以看出，發動機本體和相關附件的振動值均明顯小于發動機廠家設定的基準值，證明了所設計的減振系統減振性能良好。

表2 發動機振動測試結果

3 結論

針對鐵路維護機械所用的柴油發動機，設計制造了柴油發動機減振系統。發動機振動測試結果表明，所設計的減振系統能有效降低發動機振動，發動機本體和相關附件的振動值均在合理范圍內。本文的研究成果也可為以發動機為動力的其他鐵路機械設備減振設計提供一定參考。