T·JK-50減速器制動晃動問題初探

魏 鋒

魏 鋒:天津鐵路信號有限責任公司 工程師 300300 天津

1 問題提出

據駝峰編組場反映，2008年、2010年安裝的一部位和二部位T.JK-50車輛減速器，制動時存在以基本軌為中心、在其長度方向上左右晃動的現象。情況如下:

1．減速器制動等級越高，晃動越大。

2．同等級制動時間間隔越短，減速器晃動幅度越小;時間間隔越長，減速器晃動幅度越大。

3．同臺減速器軌道中心兩側晃動幅度不同。當背對峰頂時，左側晃動幅度大;同為左側，入口比出口晃動幅度大。

4．減速器晃動幅度較大一側的制動夾板導向斜面，磨損光亮帶較長。

5．減速器制動晃動時，緩沖彈簧的大彈簧也在高度方向上隨之上下浮動。

6．2008年以前上道的T.JK-50車輛減速器3級、4級制動時平穩，晃動幅度很小，緩沖彈簧的大彈簧在高度方向一次壓縮到位，無浮動現象。

2 原因分析

根據現場調研的情況及公司內減速器組裝試驗結果，對問題原因分析如下:

1．2008年之前與之后上道的減速器制動缸，均使用同型號的聚氨酯YX密封圈，前者基本不晃，而后者晃動較大，即密封圈材料不是影響減速器晃動的原因。

2．上下部桿和制動梁重量變化，可能引起減速器晃動。經過實測，上、下部桿和制動梁，實際重量與圖紙標重基本一致，排除了零件重量、重心變化對減速器晃動的影響。

3．緩沖彈簧的剛度變化對減速器晃動可能有一定影響。對大、小彈簧在不同高度下進行載荷檢測，其數值均符合圖紙要求。而且通過調整大、小彈簧初始高度，改變減速器晃動幅度的試驗，效果不大。

4．三間房站現場2008年前的T.JK車輛減速器氣缸軸磨損后，與上部桿φ45孔之間存在3～4 mm間隙量，當減速器制動時，其間隙就會卸掉上部桿向上的部分轉動扭矩，減速器晃動幅度就減小。但減速器不可能因減小晃動而改變氣缸軸的尺寸或上部桿孔的形狀。

5．在室內做減速器組裝試驗時，將緩沖彈簧下部螺母松動，使斜面墊圈與軸承間有一定量的間隙后，減速器制動時晃動的確較小(此情況也是卸掉部分扭矩的原因)。但在減速器實際安裝、使用中不可能存在此情況。

經試驗發現，減速器在緩解位置時，上部桿由彈簧支承而限位，下部桿因緩沖彈簧的拉力而控制在位;當減速器制動時，上部桿受到向上的順時針扭矩作用而轉動，而下部桿由于緩沖彈簧的拉力作用逆時針轉動受阻，上部桿帶動下部桿順時針轉動到下部桿與頂柱接觸時才停止，所以減速器產生了瞬時的晃動。如圖1所示。

圖1 減速器緩解位置圖

3 解決方案

在上部桿和軸承之間增加限位臺(見圖2)，平衡在沖擊力作用下減速器制動時上部桿的瞬時慣性扭矩，限制上部桿順時過度翻轉。其設計機理是:當制動缸內壓力從零突增到0.8 MPa，其行程從零到155 mm，動作速度也很快，此時使上部桿受到繞杠桿軸順時針的扭矩作用，而與之平衡的應該為上部桿重力和制動梁重力與杠桿軸形成的扭矩，但由于二者扭矩不相等，就必須存在一個扭矩使之平衡，所以派生出上部桿、軸承的限位臺充當平衡扭矩，達到抑制減速器在空載制動時的晃動作用。

上部桿、軸承的限位臺不影響減速器在有負載制動時的制動、工作位置，只是在減速器空載制動時起到限制作用。

圖2 上部桿增加限位臺改進圖

帶限位臺的與無限位臺的上部桿和軸承在安裝上可以互換，在減速器工作上沒有差別，減速器的技術參數不發生變化。上部桿、軸承增加限位臺改進結構圖，如圖3所示。

4 組裝試驗及現場使用

在2012年12月組裝了五節T.JK-A50車輛減速器進行試驗，減速器制動、緩解位開口尺寸按照《維規》要求調整到位，減速器制動時，制動缸行程達到設計要求。上部桿與軸承限位臺間隙合適，在減速器制動時兩限位臺接觸，形成力矩MC，所以限位臺起到控制減速器制動晃動的作用。

圖3 軸承增加限位臺改進結構圖

2013年初，廣鐵集團上道使用T.JK-A50車輛減速器，上部桿及軸承均有限位臺。在安裝、調試中，T.JK-A50車輛減速器制動時晃動現象消失，達到設計輸入的要求，滿足了用戶對減速器質量的要求。

［1］李岱峰，郭祥熹．T．JK T．JY 系列車輛減速器［M］．北京:中國鐵道出版社，2002．