弥补内燃机车轴箱拉杆安装侧向间隙的研究

冉永上

河北港口集团秦皇岛港股份有限公司铁路运输分公司 河北秦皇岛 066000

内燃机车轴箱拉杆安装中，拉杆梯形心轴分别落座于轴箱梯形槽和构架梯形槽内，梯形斜度为1:10。紧固后，心轴与梯形槽底面的间隙应保持2-5mm，以保证拉缸经多次拆检后斜面仍能保持良好接触，不致使紧固螺栓受剪切力作用，保证机车制动力、牵引力的有效传递。

然而机车的长期使用和检修，轴箱拉杆心轴安装梯形座槽发生纵向扩大。按照该梯形槽斜度1:10计算，每扩大1mm,则心轴安装深度下沉10mm，极易造成心轴底部触底，超出安装标准范围。据调查，我段运行超10年的机车中有超70%的机车出现梯形座槽扩大问题，心轴与梯形槽配合安装也存在超限问题。心轴超限安装，造成紧固螺栓受横向纵向剪切力交变力冲击而失效，发生连杆松脱，牵引制动力传递机构和轮对束缚机构解体，造成脱轨掉道重大机损事故。

1 工艺流程

本检修工艺流程，分为测量取值、配垫计算、垫片选配、安装和检验四个环节，并严格遵守内燃机车大修标准。测量取值为对拉杆心轴底宽度和梯形槽底高2mm、5mm槽宽。配垫计算为将相应数值代入专用计算公式，算出所需垫片的厚度范围。垫片选配为利用垫片配出相应厚度的垫片。安装和检验为将垫片配入梯形槽内，打入轴向拉杆心轴，并检验心轴与梯形槽底面间隙。

2 专用弥补垫片设计

专用垫片设计采用不锈钢材质，其具有质地硬、耐压缩、耐锈蚀等特点，广泛应用于机车的各类调整垫片制作。为了使垫片能够适应不同口径梯形槽，垫片按照拉杆心轴形状设计，斜度为1:10，规格为0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm4种厚度。安装时，将垫片卡于心轴上，并与底部贴合。如下图所示：

3 配垫公式设计

由拉杆梯形心轴制造可知，心轴圆柱体切削而成，加工顶面、地面以及侧面，侧边斜度为1:10。由于制造时心轴四角均有倒角，心轴底角与底面有一定高度。如计算心轴与梯形轴配合，且底面间隙为2-5mm。则可设心轴底棱角宽为a，心轴底角距底面高为常数h，梯形槽底高2mm处宽为b，梯形槽底高5mm处宽为B，调整垫片厚&，可得：

（1）当心轴与梯形槽底面间隙为2mm时：&1=b-（a-0.2h）

（2）当心轴与梯形槽底面间隙为5mm时：&2=B-（a-0.2h）

则&为&1至&2之间的范围值。同时，由于&随底面间隙升高而升高，按梯形斜度1:10，则&2-&1=B-b=（5-2）/10=0.3，可得&2=0.3+&1。

则&为&1至&1+0.3之间的范围值。

4 检修工艺设计

（1）检查梯形槽槽口，清除表面污物。

（2）分别在梯形槽底面高度2mm处、5mm处做标记，并用卡尺测量两处高度B、b。

（3）用卡尺测量轴箱拉杆梯形心轴底棱宽度a，测量底棱距底面垂直距离h。

（4）将测量数值代入配垫公式&1=b-（a-0.2h）、&2=&1+0.3，得出垫片厚度范围&。

（5）选择专用垫片，配出在&范围内的厚度。

（6）将选好垫片放入梯形槽口，将心轴打入槽口，并安装紧固螺栓。

（7）安装完成后，检验心轴与梯形槽底面间隙。检验合格后，填写记录，并捆绑防缓钢丝。

5 实际应用

2019年对此补偿工艺进行试运行，应用到内燃机车检修中，并对相关数据进行记录。数据如表1所示：

表1 机车轴向拉杆安装配垫记录

在安装完成后，经检验专用弥补垫片与槽口、心轴贴合紧密，机车运行中未发现连接部位有异响、松动、变形等问题。并且对该机车轴箱拉杆进行为期一年的跟踪观察，该机车轴箱拉杆安装螺栓连接牢固，垫片未有变形、窜出，轴箱拉杆心轴与梯形配合紧密，局部侧向间隙与底面间隙均符合相关标准要求，该补偿检修工艺取得良好效果。