jf240d型牵引电机轴承端盖固定螺栓断裂原因与对策

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1、现场检修铁道机车车辆工人第3期2011年3月文章编号：1007—6042(2011)03—0021—03JF240D型牵引电机轴承端盖固定螺栓断裂的原因及对策宋斌(郑州机务段西线指导组河南郑州450000)摘要：针对西线山区铁路运行机车的JF240D型牵引电机轴承端盖固定螺栓断裂这一惯性故障，从端盖固定螺栓受力情况入手，找出引起该故障的原因，并提出合理化改进建议。关键词：JF240D型牵引电机；轴承；螺栓；断裂中图分类号：U2695文献标识码：B1问题的提出截至2010年10月20日，郑州铁路局郑州机务段配属DF。。型内燃机车19台，是该机务段西线主

2、要的机型，其牵引电机为JF240D型电机。在相当长的时间里，JF240D型牵引电机轴承端盖固定螺栓断裂时有发生，成为DF．型机车的惯性故障之一。据统计，仅2009年下半年就有15台机车共2l台牵引电机的轴承端盖螺栓出现断裂，使得轴承端盖和轴承外圈外窜，随着轴承窜动量的增大，电枢转动时震动和噪声加大，轴承温升增加，若任其发展，则可能导致牵引电机轴承烧损固死。因此，为确保行车安全，在机车小辅修时，对轴承端盖螺栓断裂的牵引电机一律进行落修处理。2原因分析郑州机务段在分析查找牵引电机轴承端盖固定螺栓断裂原因时，曾简单地认为就是螺栓质量差，螺栓强度不够。因此采

3、用高强度的螺栓，以及对原螺栓孔进行攻丝，改用M12规格螺栓的办法来预防螺栓断裂，但收效甚微，同样的故障依然频繁发生。机车通过曲线时，钢轨对机车轮对轮缘会产生一个轴向力，轮对在轴向力的作用下会沿轴向移动。由于该型机车牵引电机采用半悬挂式悬挂，牵引电机通过抱轴承合抱在轮轴上，轮对轴向移动会对牵引电机产生一个轴向力，带动牵引电机一起移动。一21—现场检修铁道机车车辆工人第3期2011年3月根据牵引电机半悬挂式的结构特点，牵引电机与轮对之间由两部分连接在一起，一是牵引电机下部通过抱轴承合抱在轮轴上，二是牵引电机电枢上的小斜齿轮同轮对大斜齿轮紧紧地啮合在一起。

4、轴向力传递到牵引电机壳体可能有以下2条路径：(1)第1条路径：轮对一轮心凸台一间隙a(或b，当间隙弥合后)一抱轴瓦瓦挡一牵引电机外壳，如图1所示。(2)第2条路径：1一轮轴；2一轮心；3一齿轮心；4一牵引电机；5一抱轴承轮对一轮对大齿轮一a、b一抱轴承轴瓦瓦挡与轮心轴向间隙。牵引电机小齿轮一电图1电机一轮对组装枢轴一轴承内圈一轴承滚珠一问隙c一轴承外圈一轴承端盖一端盖固定螺栓一牵引电机外盖一牵引电机壳体，如图2所示。由于以上各部件都是刚性连接，因此轮对把轴向力通过哪条路径传递给牵引电机外壳，完全取决于电枢在牵引电机上的窜动量，(假设。=d+C，设d为

5、另一面滚柱与轴承内圈止挡的间隙)与牵引电机在轮对上的窜动量(假设=a+b)的大小。若。>：，那么轴向力的传递为第1条路径；若，<，那么轴向力的传递为第2条路径。根据机车制造工艺要求，，为6．12—8．0mm，为1．11～2．3mm。1一电机端盖；2一轴承端盖螺由于>，因此在正常情况下，机车通过栓；3一轴承端盖；4一油环；5曲线时是通过第1条路径将轴向力传递给牵引一电枢轴；6一轴承；C一轴承电机，从而带动牵引电机一起移动的。滚珠与轴承外圈的间隙由于机车通过曲线时，轮对轮心凸台同抱轴图2牵引电机油封结构图一22—现场检修铁道机车车辆工人第3期2011年3

6、月瓦瓦挡挤压在一起，轮心随轮对旋转，抱轴瓦相对静止，二者互相摩擦；又由于抱轴瓦为铸铜件，因此容易磨耗。机车长期处于曲线运行中，间隙n(或b)会越来越大，也就是的值也越来越大。由于牵引电机轴承是钢件不容易磨耗，因此。的值基本不变。一旦f<，轮对将把轴向力通过第2条路径传递到牵引电机外壳，也就是说轴承端盖固定螺栓要承担传递轴向力的作用。由于牵引电机轴承端盖固定螺栓在设计时，只是起固定轴承外圈的作用，不传递轴向力，故轴承端盖固定螺栓仅为沿端盖均布的8颗MIO螺栓，根本承受不起轮对传递过来的巨大轴向力的冲击。通过以上分析得知，轴承端盖固定螺栓断裂的根本原因是

7、抱轴承轴瓦瓦挡磨耗较大，间隙过大，也就是牵引电机在轮对上窜动量过大造成的。通过统计发现凡发生轴承端盖固定螺栓断裂的牵引电机，抱轴瓦瓦挡的磨耗都在2mm以上。郑州机务段西线所担当的区段，线路崎岖不平，曲线多，曲线半径小(最小的曲线半径只有265mm)，所以抱轴瓦瓦挡的磨耗就更快，因此容易发生轴承端盖螺栓断裂的问题。3预防措施(I)在机车中修时，严格控制轮对轮心凸台与轴瓦瓦挡之间的间隙。对于轴瓦瓦挡磨耗超限的进行补焊加工或更新，牵引电机在轮对上的窜动量尽可能取下限值，即=1．11mm。(2)适当提高齿轮箱的油位。齿轮箱大、小齿轮之间采用飞溅润滑的方式进行

8、润滑，适当地提高齿轮箱的油位，可以使更多的润滑油飞溅起来，也就会有更多的润滑油落到轮对轮心与轴瓦瓦挡之间，这