柴油機(jī)彈性聯(lián)軸節(jié)甩油問題的分析及建議

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1、柴油機(jī)彈性聯(lián)軸節(jié)甩油問題的分析及建議程迪,俎以宏(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州450052)摘要:通過對彈性聯(lián)軸節(jié)甩油問題的分析,找出問題的原因,并提出針對性的改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞:柴油機(jī);彈性聯(lián)軸節(jié);甩油;建議1問題的提出彈性聯(lián)軸節(jié)甩油是在內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)上經(jīng)常發(fā)生的慣性質(zhì)量問題,它不但會影響到柴油機(jī)的外部清潔,增大機(jī)油耗量,還會被牽引電機(jī)吸入,影響牽引發(fā)電機(jī)的正常工作。2甩油問題的原因分析現(xiàn)在裝車的各種型號柴油機(jī)用彈性聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)形式有兩種,圖1為Ⅰ型,圖2為Ⅱ型。這兩種彈性聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)上盡管有一定差別,但原理基本都

2、是一樣的,由曲軸中心孔來的壓力機(jī)油充滿著整個彈性聯(lián)軸節(jié)內(nèi)部,當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,簧片被迫彎曲,擠壓內(nèi)部的機(jī)油在各節(jié)流縫隙間流動。聯(lián)軸節(jié)內(nèi)部機(jī)油不能立即排出,形成瞬時高壓,此時,任何一個密封環(huán)節(jié)出了故障,高壓機(jī)油就會從這些部位擠出。同時,機(jī)油隨著高速轉(zhuǎn)動的曲軸被甩向連接箱的內(nèi)壁,嚴(yán)重時透過連接箱的通風(fēng)網(wǎng)甩向機(jī)器間兩側(cè)墻和地板,這種現(xiàn)象被稱為彈性聯(lián)軸節(jié)甩油。這兩種彈性聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要在油路上,Ⅰ型彈性聯(lián)軸節(jié)進(jìn)回油共用一條油路;Ⅱ型彈性聯(lián)軸節(jié)進(jìn)油和回油分開,在回油路上有節(jié)流孔,設(shè)計較為合理,但運用中柴油機(jī)機(jī)油的

3、清潔度很難保證,彈性聯(lián)軸節(jié)內(nèi)部溝徊較多,機(jī)油流速緩慢,油垢極易積存、沉淀,節(jié)流孔經(jīng)常被堵死,造成回油困難。因此,在實際運用中,Ⅱ型彈性聯(lián)軸節(jié)的故障高于Ⅰ型彈性聯(lián)軸節(jié)。圖1Ⅰ型彈性聯(lián)軸節(jié)1—主鍵;2—O型密封圈;3—齒輪盤;4—中間組件;5—主動盤;6—螺栓。從各種統(tǒng)計數(shù)字上看,彈性聯(lián)軸節(jié)甩油主要發(fā)生在花鍵軸下齒輪盤間的密封圈(圖中A位置)和連接螺栓處(圖中B位置),這兩項占彈性聯(lián)軸節(jié)甩油事故的95%以上。另外,在中間體與齒輪盤或主動盤的結(jié)合處、后密封蓋處也有甩油現(xiàn)象發(fā)生。下面分別針對這2種甩油現(xiàn)象進(jìn)行分析。2·1花

4、鍵軸與齒輪盤(或側(cè)板)密封圈處漏油(1)密封圈質(zhì)量不過關(guān)。從分解的各種出現(xiàn)甩油的彈性聯(lián)軸節(jié)來看,大部分O型密封圈出現(xiàn)了較嚴(yán)重的塑性變形,如某機(jī)務(wù)段的DF4型3295號機(jī)車,在段運用僅兩個月,密封圈變形量都在0·5mm以上;再者,密封圈的一些制造缺陷,如裂紋、硬度不合適等,也是造成彈性聯(lián)軸節(jié)甩油的重要因素。(2)裝配時不按技術(shù)工藝作業(yè),造成密封圈扭曲或啃切。圖2Ⅱ型彈性聯(lián)軸節(jié)1—主鍵;2—O型密封圈;3—齒輪盤;4—中間組件;5—主動盤;6—螺栓。(3)花鍵軸粗糙度偏高或有拉傷等缺陷,加速了密封圈的磨損。(4)花鍵軸

5、軸徑、齒輪(或側(cè)板)內(nèi)徑磨損超限,導(dǎo)致橡膠圈壓縮量不足。(5)簧片磨損量大(超過1mm),使中間體相對于花鍵軸的轉(zhuǎn)角過大,同樣加速了密封圈的磨損。(6)聯(lián)軸節(jié)內(nèi)部清潔度差,尤其是Ⅱ型聯(lián)軸節(jié),積存的油泥阻塞了聯(lián)軸節(jié)回油路上的阻尼孔,造成高壓機(jī)油不能及時排出。(7)聯(lián)軸節(jié)各回轉(zhuǎn)件不同心,曲軸或聯(lián)軸節(jié)端跳超差,聯(lián)接箱與曲軸不同心等,造成電機(jī)與曲軸不同心。這些因素造成聯(lián)軸節(jié)在徑向上受力不均,密封圈壓縮不一致,最終造成密封圈的偏磨和漏油。2·2連接螺栓處漏油(1)由于中間組件(如圖3)各支撐塊不在一個平面上,造成高壓油通過支

6、撐塊與齒輪盤、主動盤的縫隙中流入螺栓孔中(螺栓與孔配合間隙很大),再加上螺母底面或防松用的波形墊缺陷,使機(jī)油通過波形墊或螺母底面與齒輪盤的結(jié)合處甩出。(2)齒輪盤定位止口過低,使簧片組件與齒輪盤存在間隙,機(jī)油直接流入M20螺栓孔內(nèi),通過波形墊片流出。圖3中間組件1—支撐塊;2—簧片組件。3建議(1)把原來O型密封圈材料由丁睛橡膠改為氟橡膠,以提高其彈性、耐磨性和使用壽命;將密封圈線徑由原來14·8±0·2mm增加到15·5±0·1mm,以增加密封圈的壓縮量;把分型面由中間位置改為45°方向,以減少徑向缺陷;嚴(yán)格

7、控制O型密封圈的硬度在邵氏70~80之間。(2)嚴(yán)格控制各配合尺寸的尺寸公差和形位公差,超差者進(jìn)行焊修加工處理。(3)降低各接觸面的粗糙度,如花鍵軸、主動盤與“O”型密封圈的結(jié)合處粗糙度保證在Ra0·8以下。(4)提高組裝質(zhì)量,用專用工裝檢查彈性聯(lián)軸節(jié),主、從動盤同軸度控制在0·2mm范圍內(nèi)。花鍵軸裝配時,在花鍵軸、O型密封圈及主動盤的接合處涂抹黃油,用專用工裝裝配花鍵軸,以防O型密封圈啃切。(5)檢查簧片組件中各支撐塊側(cè)面平齊度在0·3mm以內(nèi),超過0·3mm進(jìn)行磨削處理,但磨削量不得大于0·5mm;檢查簧片及花

8、鍵軸的磨損量不得大于1mm。(6)檢查中間組件定位止口和齒輪盤止臺高度,要求中間組件定位止口尺寸比齒輪盤尺寸小0·1~0·15mm,既保證密封圈壓縮量,又能使齒輪盤與支撐塊側(cè)邊密貼。(7)在中間塊的螺栓孔周圍涂一圈密封膠,以提高密封效果。