关于HXN5机车柴油机滚轮异常磨损原因浅析论文_李鹏,何心国

(中车戚墅堰机车有限公司 江苏省常州市 213000)

摘要:针对厂内外发生HXN5机车柴油机进排气滚轮异常磨损故障现场,通过对故障件及新件的解体前后外形尺寸三坐标检测、材质理化分析等方法对故障现象的判断,总结各供应厂家滚轮装配失效的可能原因,为故障件改进提供参考。

关键词:柴油机;滚轮失效;试验

一、背景及意义

17年公司内外HXN5机车柴油机滚轮装配异常磨损的故障较多,合肥机务段先后有4台机车C5修后发生滚轮异常磨损。情况如下表:

大量的滚轮装配异常磨损对生产造成一定的阻碍,同时对机车的使用造成一定的影响,分析其发生的原因显得特别重要

二、故障件拆检

1、查看公司外返回的故障件,HXN5-280机车的故障滚轮已严重磨损、变形,解体后查看滚轮衬套,有明显的异常凹痕、拉痕,如图1所示。

图1:HXN5-280号机车故障滚轮

2、查看HXN5-649机车的故障滚轮,一个滚轮磨损较重,衬套已全部被磨掉;另外一个滚轮磨损不是很严重,解体后查看衬套,发现衬套内表面存在明显的拉痕,如图2、图3所示。

图4:QS-597号柴油机故障滚轮

3、公司内台架试验发生滚轮磨损后,查看相关故障件,发现大部分滚轮存在偏磨现象,往导向销对立的那一边偏磨,且衬套也已相应对轴向窜出少许。解体后查看衬套,内孔表面基本无异常、无拉痕,如图4所示。

三、零部件检测分析

1、外形尺寸检查:将厂家B生产的1个新滚轮解体,检测了滚轮的表面硬度、淬硬层深度、相关形位公差,当时检测均合格技术要求。

2、将HXN5-280号机车的故障滚轮检测表面硬度,颜色正常的区域,硬度值符合要求,检测值:HRC 58.5、59、58。颜色有发蓝的区域,硬度值低于下限值,检测值:HRC 55、57。标准要求值:HRC 58-62。其它指标均符合要求。

3、将HXN5-649号机车的2个故障滚轮检测表面硬度值、淬硬层深度,一个磨损严重的试样外圆表面硬度不符合要求,检测两端没磨损的区域,硬度值HRC 59、60,另一个试样的淬硬层深度不符合要求。

4、对HXN5-649号机车的2个故障滚轮以及QS-597号柴油机的1个故障滚轮取样检测化学成分,材质化学特性符合要求。

5、将QS-597号柴油机的3个故障滚轮检测表面硬度、淬硬层深度,均符合要求。

6、为查明相关部件的尺寸,将磨损较轻的QS-597号柴油机故障滚轮解体后,将滚轮体、推杆体进行三坐标检测,部分尺寸不符合要求。考虑到该滚轮已装用过且发生了故障,可能检测基准相对于装用前已发生了变化,取6个新滚轮装配进行三坐标检测,

(1)4个滚轮整体检测(厂家B、厂家A各2个);

(2)将2个滚轮装配解体后检测(厂家B、厂家A各解体1个)

检测结果如下:

(1)三坐标取点测量滚轮体外径后,统计发现厂家A滚轮的桶形位置偏向一边、左右两边外径有偏差,桶形高度实测:13.1μm、14.5μm、14.6μm超出了图纸要求的3-8μm。厂家B滚轮的桶形位置基本在中间,桶形高度实测:5μm、3.9μm、4.6μm符合图纸要求。

(2)厂家B的滚轮销,表面粗糙度严重超出图纸要求,实测值Ra0.34左右,要求:Ra0.07;厂家A的滚轮销粗糙度Ra0.07左右。

(3)滚轮体、推杆体、滚轮销的相关形位尺寸,如下表:

四、故障原因分析

根据各检测数据以及故障件拆检情况,个人认为厂家B滚轮与厂家A滚轮失效的原因各有不同。

1、厂家A滚轮失效的主要原因可能是滚轮的外圆表面加工控制不到位,桶形面没控制好,位置偏向一边、左右两边外径有偏差,桶形高度超出要求(如下图所示),滚轮装用后在凸轮轴的作用力下,滚轮往外径大的一侧偏,发生偏磨,导致滚轮磨损。

2、厂家B滚轮失效的原因可能是多方面的。一是滚轮销的表面粗糙度不符合要求,引起轴承衬套受损,造成滚轮被啃伤。二是滚轮的热处理控制不良,滚轮硬度有波动。三是清洁度不良可能引起滚轮衬套受损,造成滚轮异常磨损。

作者简介:李鹏(1976-06),男,汉族,籍贯:江苏省常州市,当前职务:高级钳工,当前职称:技师,学历:本科,研究方向:柴油机发电机组试验

论文作者:李鹏,何心国

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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关于HXN5机车柴油机滚轮异常磨损原因浅析论文_李鹏,何心国
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