內燃機車柴油機永進蓋斯林格彈性阻尼聯軸節自主大修研究

白強

（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州 510310）

內燃機車柴油機永進蓋斯林格彈性阻尼聯軸節自主大修研究

白強

（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州 510310）

隨著柴油機的強化和性能的不斷提高，柴油機動力裝置扭轉振動問題越來越顯著。彈性阻尼聯軸節是解決扭轉振動問題的極好裝置之一。對永進蓋斯林格彈性阻尼聯軸節（以下簡稱“彈聯”）進行自主大修研究，分析大修中發現的問題，提出有效的解決方案，并總結出技術關鍵點。

彈性阻尼聯軸節；自主大修研究；技術關鍵點

“彈聯”是連接柴油機飛輪和萬向軸使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件，在柴油機高速重載的動力傳動中，能起到緩沖、減振和提高軸系動態性能的作用。當扭轉振動發生時，“彈聯”內潤滑油將被彎曲的簧片組件009從一個空腔壓入另一個空腔，并以很高的頻率來回流動，由于潤滑油的粘度比較大，在流動過程中就產生了相當大的阻尼，無量剛的阻尼系數一般在0.5～0.7之間，它比橡膠聯軸節高5～10倍[1]。

因此，“彈聯”一方面能利用簧片組件009的彈性來調節柴油機動力裝置機械系統扭轉振動的自振頻率，將危險的共振點排除在柴油機常用工作轉速之外；另一方面還能利用潤滑油流動產生的阻尼降低共振時的振幅，以保證動力裝置安全運行。其基本結構如圖1所示。

1 故障情況

從跟蹤情況分析，柴油機啟機后“彈聯”及柴油機振動異常劇烈，且“彈聯”運轉時有明顯的甩油現象，潤滑油的缺失促使“彈聯”自振加劇。劇烈的振動可使柴油機本身受到無法恢復性的損傷，柴油機已無法正常工作。為恢復機車柴油機正常運行狀態，以修復式的維修為理念，在無任何“彈聯”維修經驗和相關專業技術人員現場指導的情況下，進行“彈聯”自主大修研究。

2 自主大修研究

在自主大修研究中，發現導致“彈聯”劇烈振動的問題所在，對這些問題進行全面分析和專業技術論證，提出有效的解決整改方案，以恢復“彈聯”正常使用狀態，滿足機車及柴油機運營要求。

2.1 O型密封圈受損

“彈聯”內共有4個O型密封圈，用于密封其內潤滑油，使其處于良好的潤滑狀態，經分析核實O型圈規格參數如表1所示。

圖1 “彈聯”基本結構圖

表1 “彈聯”O型圈規格參數

橡膠密封圈總的磨損量不得超過截面直徑的5%（見圖2），否則可能導致密封不良。“彈聯”內4個O型密封圈邊緣均有磨損，對每個O型圈取樣5處進行多點測量分析，磨損量統計見圖3。

由圖3可知，O型圈磨損量集中在4%～7%之間，且多數點已超出極限磨損量5%，以此判斷O型密封圈老化受損而密封不良，導致“彈聯”甩油，潤滑油缺失加劇“彈聯”自振。

圖2 O型密封圈磨損量測量

由于4個O型密封圈均為非標件，目前市場上無現成備件，因此通過起模定制，更換新的O型圈后，成功解決“彈聯”甩油問題。

圖3 O型密封圈磨損量測量統計

2.2 后蓋板異常磨損

“彈聯”簧片端蓋即后蓋板024，在運行時與簧片組件009端面直接接觸，長期使用導致后蓋板024表面出現許多磨損凹槽；當“彈聯”運轉時，這些凹槽阻礙了簧片組件009的正常轉動，使得“彈聯”自振強烈。

針對上述問題，重新制作新的后端蓋，以確保簧片組件009在運轉時，通暢無阻礙。

圖4 “彈聯”后蓋板024異常磨損

2.3 內銅套受損

與花鍵軸結合處內銅套045磨損嚴重，使得花鍵軸012轉動時徑向游隙增大，導致整個“彈聯”自振加劇（見圖5）。針對上述問題，解決方案有二：一是在內銅套表面焊補銅，再打磨平整，此方案簡便，無需拆解內銅套，但修復后的內銅套強度不足，易破損；二是重新制作相同的內銅套并整個更換，此方案工序較為復雜，但可保證內銅套強度穩定性。

圖5 “彈聯”內銅套磨損嚴重

為保證內銅套高速運轉下的強度需求，采用方案二，重新制作并更換內銅套。

通過解決上述3個問題，自主大修后成功解決“彈聯”及柴油機劇烈振動故障，恢復機車柴油機正常運行狀態。

3 技術關鍵點

3.1 柴油機與液力變扭箱回轉同軸度測量設計方案

根據GKoc型內燃機車柴油機安裝技術要求，柴油機輸出端法蘭平面與液力變扭箱輸入端法蘭平面對應中心線之間的距離即回轉同軸度，出廠值應控制在1.5 mm以內，對使用年限已久的機車該同軸度值可放寬到2～3 mm[3]。回轉同軸度直接影響柴油機輸出穩定性能，若回轉同軸度值超出技術范圍，將導致柴油機振動加劇。

設計簡易回轉同軸度測量方法參見圖6所示：將紅外線光源安裝在液力傳動箱輸入法蘭盤邊緣，將紅外線光源投射到柴油機輸出端法蘭平面上；轉動液力傳動箱輸入法蘭盤，調整光束投射角度，當投射到柴油機輸出端法蘭平面上的光源成固定一點時，該光源便在液力傳動箱輸入法蘭中軸線上。此時，測量光源與柴油機輸出端法蘭平面中心的距離OP`，即為兩法蘭回轉同軸度[2]。

此設計簡單方便，易于操作，測量精度較高，故值得推廣。

圖6 柴油機與液力變扭箱回轉同軸度測量設計

3.2 三圓同心度測量調試設計方案

大修后的“彈聯”在安裝前，需測量并調試其法蘭001、中間塊002、側板010“三圓同心度”（技術標準，兩兩圓同心度在0.08 mm內），否則“彈聯”將由于自身同心度偏差過大，導致在運轉時振動劇烈。

設計測量調試方案：將“彈聯”置于搖臂鉆床水平放置，首先固定法蘭001，使用百分表逐步測量調試中間塊002，以使其與固定法蘭001同心度在0.08 mm以內；再固定法蘭001和中間塊002，同理測量調試使中間塊002與側板010之間的同心度。

3.3 簧片組件間隙調整

“彈聯”簧片組件009與內銅套045之間有一定運轉間隙（見圖5），一旦此間隙值過小，則“彈聯”內潤滑油路不暢通，使得“彈聯”內潤滑不良，可導致“彈聯”自振加劇。因此安裝“彈聯”前需測量并調整簧片組件009間隙值（技術標準0.04～0.08 mm）。

用銅棒分別擊打簧片組件009頂部，并用塞尺測量其與內銅套045間隙值，對每個彈簧片均需逐一進行測量調試，直至滿足技術標準（實際調整值0.05 mm）。

4 結語

通過對“彈聯”自主大修研究，順利完成大修任務，及時解決“彈聯”故障，保障了機車及柴油機運行穩定性，提高了自身維修技能，并為公司節省備件采購成本。此外，這是廣州地鐵首次自主完成“彈聯”大修，寶貴的大修實踐經驗為以后類似部件的維修指明方向。

［1］ Parts Manual.3412 Engine Industrial［Z］.America. Caterpillar.1992.

［2］成大先.機械設計圖冊［M］.北京：化學工業出版社，2000.

Independent Overhaul Research of Diesel Locomotive Diesel Engine’s Yongjin Geislinger Elastic Damping Coupling

BAI Qiang
（Author’s address Guangzhou Metro Corporation，Guangzhou510310，China）

Along with the strengthening and improving the performance of diesel engine，its power plant torsional vibration problems becomes more and more significant.Elastic damping coupling is one of a great device to solve the problem of torsional vibration.To independently overhaul research of Yongjin Geislinger Elastic Damping Coupling，analysis problems found during the overhaul，puts forward the effective solving measures，and sums up the technical key points.

elastic damping coupling；independent overhaul research；the technical key points

U262.3

A

1009－9492(2014)01－0053－04

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.01.013

白 強，男，1986年生，四川成都人，大學本科，助理工程師。研究領域：城市軌道交通機車車輛。

(編輯：向 飛)

2013－07－30