HXN3型高原機(jī)車齒輪箱體裂紋分析與解決

張明超 李傳龍 宋華威 樊 慧 孫傳慶

(中車大連機(jī)車車輛有限公司 遼寧 大連 116000)

1 齒輪箱裂紋故障情況

機(jī)務(wù)段運(yùn)用部門檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)HXN3型高原機(jī)車齒輪箱出現(xiàn)裂紋，該機(jī)車運(yùn)用在拉薩-日喀則區(qū)段(以下簡(jiǎn)稱“拉-日線”),走行15萬km左右,裂紋位置均為齒輪箱上箱體(電機(jī)端安裝位置)外側(cè)立板合口拐角處向上延伸至板材邊緣(見圖1),裂紋長(zhǎng)度40 mm～70 mm不等。

圖1 HXN3型高原機(jī)車齒輪箱裂紋故障

2 齒輪箱體的結(jié)構(gòu)形式

HXN3型高原機(jī)車齒輪箱體是非承載式，通過螺栓預(yù)緊安裝在牽引電機(jī)和抱軸箱上。齒輪箱主體結(jié)構(gòu)為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，分為上、下兩個(gè)箱體，上、下箱體通過兩端的螺栓連接，下箱體底部設(shè)置有安裝板與抱軸箱體連接，下箱體內(nèi)部在兩側(cè)板之間設(shè)置有導(dǎo)油板,如圖2、圖3所示。

圖2 齒輪箱體安裝示意圖(電機(jī)側(cè))

圖3 齒輪箱體安裝示意圖(抱軸箱側(cè))

外側(cè)立板和內(nèi)側(cè)立板同墊板焊接在一起，通過安全卡用T型螺栓固定在電機(jī)安裝座上，上下箱體通過卡槽固定，中間涂密封膠。外側(cè)立板裂損后由于有內(nèi)側(cè)立板相連且有安全卡固定，無齒輪箱脫落風(fēng)險(xiǎn)。

3 原結(jié)構(gòu)齒輪箱體振動(dòng)加速度和動(dòng)應(yīng)力測(cè)試

針對(duì)齒輪箱體出現(xiàn)裂紋的問題，對(duì)HXN3型高原機(jī)車在拉-日線進(jìn)行了齒輪箱振動(dòng)加速度和動(dòng)應(yīng)力測(cè)試。

拉-日線振動(dòng)加速度測(cè)試結(jié)果如表1所示，拉-日線HXN3型機(jī)車齒輪箱上下箱體振動(dòng)加速度不符合TJ/JW 066—2015[1]《交流傳動(dòng)機(jī)車焊接齒輪箱體暫行技術(shù)條件》中規(guī)定的工況：“超常載荷強(qiáng)度要求軸懸式齒輪箱體能承受垂向20 g、橫向10 g和縱向5 g的自身質(zhì)量的慣性力沖擊；……