动车组实时温度温度传感器修复技术研究

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111

1 引言

动车组实时温度传感器用于检测列车的各轴箱、齿轮箱以及牵引电机的温度状态。其是反映动车组状态是否良好,能否安全运行的一项至关重要的技术指标,因此也是动车组检修的一项重要内容。高级检修时需对转向架用实时温度传感器进行分解检查,其中温度传感器探头内部的金属垫圈是高级检修过程中的必换件。在拆解传感器时存于铜垫外径与传感器探头内孔间隙小导致无法取出铜垫的现象,造成大量实时温度传感器的报废。本文针对此问题提出了一种工艺方法并验证了工艺方法的可行性。

2 问题描述及原因分析

CRH2A、CRH380 A统型动车组装用的实时温度传感器内部铜垫在各高级修均为必换件,在动车组返厂高级修时存在部分实时温度传感器内部铜垫取不出来的问题(如图1所示),对于此情况之前一直采取从现车拆解直接更换新的传感器。所以更换率较高,统计了共计10列动车组的实时温度传感器更换信息,平均偶换率为62%(如表1所示)。

分析传感器内部铜垫取不出的主要原因是因为铜垫在组装初期受到一定的挤压发生延展性变形,导致铜垫内孔孔径变小,卡紧传感器探头,随着动车组运行过程中的振动及长时间运行等原因[1],加之铜垫与活动螺母之间间隙太小,不便于拆卸,导致铜垫无法取下。

图1 实时温度传感器结构图

3 解决措施及可靠性验证

3．1 解决措施 采用一种装置由固定工装架、顶部螺栓、刀具固定块和合金工具钢刀具组成。将刀具套入实时温度传感器探头内,用固定块将刀具固定放置于工装架中,温度传感器置于预留孔内并固定。调节顶部螺栓,使螺栓凸台对准刀具内孔,使用力矩扳手旋紧顶部螺栓,力矩参考值为27N．m,当力矩已达到预设值后将螺栓拧松[2],金属垫圈被压碎,从而用镊子取出被挤压变形的金属垫圈。

图2 铜垫提取专用工装

3．2 可靠性验证 为了分析在使用工装拆取金属垫圈的过程中活动螺母端面是否会发生变形,需利用机械手册中的通用公式计算活动螺母端面在拆卸过程中的受力情况,具体计算如下:

1．预紧力(轴向力的计算)

M＝K1Q0d∗10－3(其中 M为扭紧力矩;Q0为预紧力;K1为基数系数;d为螺栓的公称直径)

2．受力面积计算

其中B1为探头压到活动螺母端面的外圆尺寸:Φ14mm,B2为活动螺母端面内孔的尺寸Φ8．2mm。

3．活动螺母端面压强计算

通过计算可知,在使用工装拆取金属垫圈时,工装对活动螺母端面产生的压强P为33．4 MPa,其值远低于活动螺母材料本身的抗拉强度735MPa。故能确保在操作过程中不会使活动螺母端面产生变形。

4 结论

1．采用该装置可以有效的提取出变形金属垫圈,解决了实时温度传感器时温度传感器内部铜垫取不出来导致更新传感器的问题。

2．使用该装置拆取金属垫圈时,对活动螺母端面产生的压强为33．4 MPa,远低于活动螺母材料本身的抗拉强度。故能确保在操作过程中不会使活动螺母端面产生变形。

3．采用该装置取出铜垫圈的传感器各项电学性能仍满足技术要求,操作过程中探头台阶处产生的压痕未对产品自身性能产生任何影响。