内燃机车柴油机永进盖斯林格弹性阻尼联轴节自主大修研究

白强

（广州市地下铁道总公司，广东广州 510310）

内燃机车柴油机永进盖斯林格弹性阻尼联轴节自主大修研究

白强

（广州市地下铁道总公司，广东广州 510310）

随着柴油机的强化和性能的不断提高，柴油机动力装置扭转振动问题越来越显著。弹性阻尼联轴节是解决扭转振动问题的极好装置之一。对永进盖斯林格弹性阻尼联轴节（以下简称“弹联”）进行自主大修研究，分析大修中发现的问题，提出有效的解决方案，并总结出技术关键点。

弹性阻尼联轴节；自主大修研究；技术关键点

“弹联”是连接柴油机飞轮和万向轴使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，在柴油机高速重载的动力传动中，能起到缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。当扭转振动发生时，“弹联”内润滑油将被弯曲的簧片组件009从一个空腔压入另一个空腔，并以很高的频率来回流动，由于润滑油的粘度比较大，在流动过程中就产生了相当大的阻尼，无量刚的阻尼系数一般在0.5～0.7之间，它比橡胶联轴节高5～10倍[1]。

因此，“弹联”一方面能利用簧片组件009的弹性来调节柴油机动力装置机械系统扭转振动的自振频率，将危险的共振点排除在柴油机常用工作转速之外；另一方面还能利用润滑油流动产生的阻尼降低共振时的振幅，以保证动力装置安全运行。其基本结构如图1所示。

1 故障情况

从跟踪情况分析，柴油机启机后“弹联”及柴油机振动异常剧烈，且“弹联”运转时有明显的甩油现象，润滑油的缺失促使“弹联”自振加剧。剧烈的振动可使柴油机本身受到无法恢复性的损伤，柴油机已无法正常工作。为恢复机车柴油机正常运行状态，以修复式的维修为理念，在无任何“弹联”维修经验和相关专业技术人员现场指导的情况下，进行“弹联”自主大修研究。

2 自主大修研究

在自主大修研究中，发现导致“弹联”剧烈振动的问题所在，对这些问题进行全面分析和专业技术论证，提出有效的解决整改方案，以恢复“弹联”正常使用状态，满足机车及柴油机运营要求。

2.1 O型密封圈受损

“弹联”内共有4个O型密封圈，用于密封其内润滑油，使其处于良好的润滑状态，经分析核实O型圈规格参数如表1所示。

图1 “弹联”基本结构图

表1 “弹联”O型圈规格参数

橡胶密封圈总的磨损量不得超过截面直径的5%（见图2），否则可能导致密封不良。“弹联”内4个O型密封圈边缘均有磨损，对每个O型圈取样5处进行多点测量分析，磨损量统计见图3。

由图3可知，O型圈磨损量集中在4%～7%之间，且多数点已超出极限磨损量5%，以此判断O型密封圈老化受损而密封不良，导致“弹联”甩油，润滑油缺失加剧“弹联”自振。

图2 O型密封圈磨损量测量

由于4个O型密封圈均为非标件，目前市场上无现成备件，因此通过起模定制，更换新的O型圈后，成功解决“弹联”甩油问题。

图3 O型密封圈磨损量测量统计

2.2 后盖板异常磨损

“弹联”簧片端盖即后盖板024，在运行时与簧片组件009端面直接接触，长期使用导致后盖板024表面出现许多磨损凹槽；当“弹联”运转时，这些凹槽阻碍了簧片组件009的正常转动，使得“弹联”自振强烈。

针对上述问题，重新制作新的后端盖，以确保簧片组件009在运转时，通畅无阻碍。

图4 “弹联”后盖板024异常磨损

2.3 内铜套受损

与花键轴结合处内铜套045磨损严重，使得花键轴012转动时径向游隙增大，导致整个“弹联”自振加剧（见图5）。针对上述问题，解决方案有二：一是在内铜套表面焊补铜，再打磨平整，此方案简便，无需拆解内铜套，但修复后的内铜套强度不足，易破损；二是重新制作相同的内铜套并整个更换，此方案工序较为复杂，但可保证内铜套强度稳定性。

图5 “弹联”内铜套磨损严重

为保证内铜套高速运转下的强度需求，采用方案二，重新制作并更换内铜套。

通过解决上述3个问题，自主大修后成功解决“弹联”及柴油机剧烈振动故障，恢复机车柴油机正常运行状态。

3 技术关键点

3.1 柴油机与液力变扭箱回转同轴度测量设计方案

根据GKoc型内燃机车柴油机安装技术要求，柴油机输出端法兰平面与液力变扭箱输入端法兰平面对应中心线之间的距离即回转同轴度，出厂值应控制在1.5 mm以内，对使用年限已久的机车该同轴度值可放宽到2～3 mm[3]。回转同轴度直接影响柴油机输出稳定性能，若回转同轴度值超出技术范围，将导致柴油机振动加剧。

设计简易回转同轴度测量方法参见图6所示：将红外线光源安装在液力传动箱输入法兰盘边缘，将红外线光源投射到柴油机输出端法兰平面上；转动液力传动箱输入法兰盘，调整光束投射角度，当投射到柴油机输出端法兰平面上的光源成固定一点时，该光源便在液力传动箱输入法兰中轴线上。此时，测量光源与柴油机输出端法兰平面中心的距离OP`，即为两法兰回转同轴度[2]。

此设计简单方便，易于操作，测量精度较高，故值得推广。

图6 柴油机与液力变扭箱回转同轴度测量设计

3.2 三圆同心度测量调试设计方案

大修后的“弹联”在安装前，需测量并调试其法兰001、中间块002、侧板010“三圆同心度”（技术标准，两两圆同心度在0.08 mm内），否则“弹联”将由于自身同心度偏差过大，导致在运转时振动剧烈。

设计测量调试方案：将“弹联”置于摇臂钻床水平放置，首先固定法兰001，使用百分表逐步测量调试中间块002，以使其与固定法兰001同心度在0.08 mm以内；再固定法兰001和中间块002，同理测量调试使中间块002与侧板010之间的同心度。

3.3 簧片组件间隙调整

“弹联”簧片组件009与内铜套045之间有一定运转间隙（见图5），一旦此间隙值过小，则“弹联”内润滑油路不畅通，使得“弹联”内润滑不良，可导致“弹联”自振加剧。因此安装“弹联”前需测量并调整簧片组件009间隙值（技术标准0.04～0.08 mm）。

用铜棒分别击打簧片组件009顶部，并用塞尺测量其与内铜套045间隙值，对每个弹簧片均需逐一进行测量调试，直至满足技术标准（实际调整值0.05 mm）。

4 结语

通过对“弹联”自主大修研究，顺利完成大修任务，及时解决“弹联”故障，保障了机车及柴油机运行稳定性，提高了自身维修技能，并为公司节省备件采购成本。此外，这是广州地铁首次自主完成“弹联”大修，宝贵的大修实践经验为以后类似部件的维修指明方向。

［1］ Parts Manual.3412 Engine Industrial［Z］.America. Caterpillar.1992.

［2］成大先.机械设计图册［M］.北京：化学工业出版社，2000.

Independent Overhaul Research of Diesel Locomotive Diesel Engine’s Yongjin Geislinger Elastic Damping Coupling

BAI Qiang
（Author’s address Guangzhou Metro Corporation，Guangzhou510310，China）

Along with the strengthening and improving the performance of diesel engine，its power plant torsional vibration problems becomes more and more significant.Elastic damping coupling is one of a great device to solve the problem of torsional vibration.To independently overhaul research of Yongjin Geislinger Elastic Damping Coupling，analysis problems found during the overhaul，puts forward the effective solving measures，and sums up the technical key points.

elastic damping coupling；independent overhaul research；the technical key points

U262.3

A

1009－9492(2014)01－0053－04

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.01.013

白 强，男，1986年生，四川成都人，大学本科，助理工程师。研究领域：城市轨道交通机车车辆。

(编辑：向 飞)

2013－07－30