地铁车辆齿轮箱箱体轴向窜动量大问题分析与验证

张 莉（长春轨道客车股份有限公司技术中心 转向架开发部,长春130000）

地铁车辆齿轮箱箱体轴向窜动量大问题分析与验证

张 莉
（长春轨道客车股份有限公司技术中心 转向架开发部,长春130000）

摘 要：对地铁车辆月检时发现的齿轮箱箱体窜动量大问题进行了普查，并对故障进行了调查，分析了问题的原因，并进行了试验验证，并提出了相应的解决措施和建议。

关键词：地铁齿轮箱箱体；窜动量大分析；试验验证

长春轨道客车股份有限公司研制的某一地铁标准轨距无摇枕空气弹簧转向架，在月修时发现部分齿轮箱箱体侧面推动能感觉到箱体可以晃动，在密封环处可以看到箱体的微动，在注油口处感觉位移量最大达到2-3mm左右。

1 故障调查

由于齿轮箱轴承存在一定的轴向游隙值，小齿轮侧为0.1～0.16mm，大齿轮侧为0.1～0.2mm，齿轮箱有微移动现象是正常的，但移动量2～3mm有些大。

为分析原因，进行了如下调查：

（1）.检查确认吊杆与齿轮箱及构架的连接螺栓未发生松动现象；（2）检查确认大轴承座与箱体的连接螺栓未发生松动现象；（3）检查确认齿轮箱在运行过程中无异常声音；（4）检查确认齿轮箱放油螺堵上未吸附有大的金属颗粒；（5）检查确认小轴承无异常；（6）确认齿轮箱目前运行里程小于40万公里；（7）普查齿轮箱大轴承轴向间隙值。其中有6个齿轮箱轴向间隙值偏大，分别为3027车2轴，大轴承轴向间隙值0.2175；3065车1轴，大轴承轴向间隙值0.285；3145车2轴，大轴承轴向间隙值0.2225；3207车2轴，大轴承轴向间隙值0.2575；3251车1轴，大轴承轴向间隙值0.31；5083车2轴，大轴承轴向间隙值0.24。

2 初步原因分析

该问题属共性问题，通过上述故障调查，分析可能的原因如下：

2.1 装配质量不合格

（1）组装过程中，大轴承轴向游隙调整不合格，超出规定范围0.1～0.2mm。此项须查齿轮箱组装记录检查表。（2）大轴承内圈与大齿轮或密封圈贴合不严，组装时存在间隙。此项须分解上下箱体检测大轴承内圈与大齿轮及密封圈的间隙来确认。（3）大轴承外圈与大轴承定位座贴合不严，组装时存在间隙。或者大轴承外圈与大轴承定位座组装时过盈量不够，热装时能有一定的过盈量，冷却后变为间隙配合，运行过程中零部件磨损，导致轴承轴向间隙变大，此项须分解上下箱体检查大轴承外圈与大轴承定位座的状态来确认。

2.2 零部件制造质量不合格

（1）大轴承质量不合格，造成运行过程中磨损严重，轴向间隙变大。此 项须分解箱体查看轴承的状态来确认。（2）大齿轮与轴承内圈配合处表面不光滑，造成轴承内圈定位不准，运 行过程中，不光滑表面逐渐磨损，形成间隙。此项须分解轴承检查大齿轮与轴承内圈的状态来确认。（3）大轴承定位座与轴承外圈配合表面不光滑，造成轴承外圈定位不准，运行过程中，不光滑表面逐渐磨损，形成间隙。此项须分解轴承检查大轴承定位座与轴承外圈来确认。

3 试验验证

选取齿轮箱箱体窜动量大的齿轮箱（3065车1轴）进行分解检查，检查结果如下：

齿轮箱油颜色正常；磁性油堵吸附物正常；齿面状态良好，无异常磨损；轴承状态良好，无异常磨损；电机侧大轴承定位座与轴承外圈之间用0.05mm的塞尺塞不进；电机侧大轴承内圈与密封圈之间大约80°范围内用0.1mm的塞尺能塞进，0.15mm的塞尺塞不进；电机侧大轴承内圈与大齿轮之间大约60°范围内用0.05mm的塞尺能塞进，0.1mm的塞尺塞不进；车轮侧大轴承座与轴承外圈之间0.05mm的塞尺塞不进；车轮侧大轴承内圈与密封圈之间大约2/3圆周范围内0.1mm的塞尺能塞进，0.15mm的塞尺塞不进；车轮侧大轴承内圈与大齿轮之间0.05mm的塞尺塞不进。

为进一步验证原因，对3251车1轴齿轮箱进行了分解，情况如3065车1轴。

根据两个齿轮箱的开箱检查结果：齿轮箱体和润滑油温度正常，箱体无漏油迹象，放油磁性油堵无吸附颗粒状金属物，齿轮及轴承等部件无损坏或异常磨损，轴承、定位座、大齿轮、密封圈之间存在间隙，该齿轮箱轴向窜动位移量大的原因为大轴承内圈没有安装到位，车辆运行过程中，由于振动使锥轴承受到指向大齿轮的外力，从而使大轴承内圈向大齿轮贴近，逐渐消除了大轴承内圈与大齿轮间的间隙，而导致大轴承轴向游隙变大，超出规定范围，从而导致箱体轴向窜动位移量较大。

4 结论

综上所述，可以推断该项目齿轮箱箱体轴向窜动量大的原因是零部件没有安装到位，车辆运行过程中，由于振动使锥轴承受到指向大齿轮的外力，从而使未安装到位的零部件向大齿轮贴近，逐渐消除了相邻零件的间隙，而导致大轴承轴向游隙变大，超出规定范围，最终导致箱体轴向窜动位移量较大。

5 建议

（1）对于普查后轴向间隙值大于0.2的齿轮箱，将齿轮箱分解检查，按照使用维护说明书中的方法，重新调整间隙值至标准范围。同时在分解过程中，须按照使用维护说明书中的方法（拆解轴箱并退轮状态）测量并记录齿轮箱的实际大轴承轴向间隙，以对比在整车状态下的测量值。（2）对于普查后轴向间隙值小于0.2的齿轮箱，须进行跟踪检查，注意观察润滑油的颜色，放油堵是否吸附有颗粒状金属物，齿轮箱体温度是否异常，运行过程中齿轮箱是否有异音，齿轮箱体轴向晃动量是否变大。（3）对于新组装完成的306组5车1轴和3251车1轴轮对进行跟踪检查。

参考文献：

[1]齿轮箱组装技术条件[S].南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司技术中心,2009.

[2]齿轮箱使用维护说明书[S].南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司技术中心,2009.