中置電渦流緩速器車輛振動異響問題分析

陳永磊

發動機前置的客車因結構限制，電渦流緩速器一般安裝在變速箱與后橋之間的中間位置，即中置電渦流緩速器。客車廠在底盤設計、電渦流緩速器安裝過程中存在緩速器前、后兩根傳動軸夾角過大、減震墊安裝不到位等問題；緩速器廠家在電渦流緩速器及其附件設計過程中，存在減震墊硬度及結構設計不合理、轉子盤動平衡余量過大等問題。這些問題均會造成車輛振動、異響，使乘客乘坐不舒適。

1 中置電渦流緩速器的安裝結構布置

中置電渦流緩速器常見安裝結構是將電渦流緩速器定子通過支架及減震墊固定在底盤大梁上，轉子組件的前、后法蘭分別與變速箱端及后橋端的傳動軸法蘭連接,具體結構安裝布置如圖1、圖2、圖3所示。

2 造成緩速器振動異響的相關故障源分析

（1）緩速器前、后兩根傳動軸夾角過大。如圖1所示，在垂直方向上，一般變速箱輸入法蘭較后橋輸入法蘭位置高，在底盤設計、安裝過程中，電渦流緩速器需傾斜安裝，但受底盤布局或安裝誤差影響，電渦流緩速器前、后兩根傳動軸與緩速器自帶的傳動軸極易產生夾角；如圖2所示，在水平方向上，變速箱法蘭一般與大梁中心線在水平方向上重合，而車輛后橋法蘭中心一般偏離大梁中心線，如設計或安裝不當，緩速器前、后兩根傳動軸在水平方向上也極易與緩速器自帶的傳動軸產生夾角；當上述兩種夾角過大，車輛運行過程中緩速器傳動軸及軸承將受到不平衡力，因而造成車輛異響、振動。

圖1 中置電渦流緩速器在底盤垂直方向上布置位置

圖2 中置電渦流緩速器在底盤水平方向上布置位置

圖3 中置電渦流緩速器在底盤中的固定結構

（2）傳動軸與緩速器動不平衡余量累加。由于制造方面的原因，傳動軸及緩速器轉子盤、連接盤等傳動部分的質量存在分布不均勻情況，當客車高速運行過程中就會形成動不平衡狀態，引起車輛振動、異響。因而，傳動軸、緩速器轉子盤在出廠前都會通過配重或鉆孔方式進行動平衡，但因為傳動軸及緩速器轉子盤等均是單獨進行的動平衡，在客車底盤安裝過程中，如傳動軸和緩速器轉子盤等動不平衡余量最大點累加，會形成新的動不平衡狀態，造成車輛振動、異響。

（3）減震墊結構設計不合理。如圖3所示，常用的緩速器減震墊組結構一般為兩個圓形減震墊，中間穿有套筒進行限位，減震墊與支架配合面為平面，套筒與支架直接接觸，當車輛在運行過程中，緩速器因與大梁有相當運動趨勢而造成套筒與緩速器安裝支架摩擦，造成車輛異響、振動。

（4）減震墊硬度設計不合理。通過將電渦流緩速器支架上、下端增加減震墊可減少底盤與緩速器之間振動的傳遞。在緩速器重力及螺母預緊力的作用下，減震墊將產生固定振動頻率與振動傳輸頻率。當減震墊的固有頻率與緩速器的固有頻率接近時，車輛運行在某一速度段時，緩速器將與減震墊產生共振，并將振動傳遞到底盤上，引起底盤振動、異響。

（5）緩速器軸承故障。電渦流緩速器軸承未安裝到位或軸承游隙調整墊磨損將導致軸承游隙過大，車輛運行過程中，軸承將因軸向竄動過大導致轉子盤與定子摩擦，造成緩速器異響。

3 常見的緩速器振動、異響故障及原因

（1）車輛高速運行時緩速器出現振動、異響。如緩速器僅在車輛高速（60km/h以上）運行時出現振動、異響，根據中置電渦流緩速器造成底盤振動的機理分析，其原因一般為：緩速器與緩速器前、后兩根傳動軸夾角過大；傳動軸與緩速器動不平衡余量點累加；減震墊硬度原因造成的底盤共振。

（2）車輛低速運行時緩速器出現振動、異響。如緩速器在車輛低速運行時就出現振動、異響，根據緩速器造成底盤振動的機理分析，其原因一般為：緩速器減震墊等結構原因造成的支架與套筒剛性摩擦；軸承故障造成的轉子與定子組件摩擦。

本文通過對安裝中置電渦流緩速器底盤振動、異響的原因機理進行分析，指出常見緩速器振動、異響故障及并對故障進行原因分析，對中置電渦流緩速器在發動機前置客車的應用具有以下積極作用。

客車廠底盤設計和緩速器優化設計可針對引起車輛高速時緩速器振動的故障原因進行優化設計：將緩速器支架安裝孔設計為具有傾斜角度且大梁支架孔為非對稱結構，使緩速器前、后兩根傳動軸及緩速器自帶傳動軸平滑過渡；對轉子盤、傳動軸最大動不平衡余量處進行標示，在安裝時避免傳動系統的動不平衡余量累加；根據減震墊硬度及緩速器重力，通過理論計算及試驗，使減震墊振動頻率避開緩速器振動頻率。

此外，還對售后人員快速判斷故障位置及修復故障具有指導意義。