机车焊接齿轮箱整体退火工艺的探讨——齿轮箱裂纹分析及解决方案
齿轮箱故障及预防措施
齿轮箱故障及预防措施
汇报人:
2023-12-23
•齿轮箱故障概述
•齿轮箱故障诊断方法
•齿轮箱故障预防措施目录
•齿轮箱故障修复技术
•齿轮箱故障预防的未来展望
01
齿轮箱故障概述
齿轮箱的常见故障类型
由于长时间运转或润滑不良,齿轮表面材料逐
渐损失。
轴承在承受过大载荷或
润滑不良时发生卡滞或
断裂。
密封件老化或损坏导致
润滑油泄漏或外部杂质
进入。
齿轮或轴承运转不平稳
引起的异常振动和噪声。
齿轮磨损轴承损坏密封失效振动与噪声
润滑不良
操作不当
维护不足
设计与制造缺陷
齿轮箱故障的原因分析
01
02
03
04
油位过低、油质不纯或润滑系
统堵塞。
超载、过速或润滑系统未及时
保养。
未定期检查、清洁、更换密封
件或润滑油。
齿轮或轴承的几何尺寸、精度
和热处理工艺不当。
齿轮箱故障可能导致设备停机,
影响生产线的连续运行。
设备停机
设备停机将导致生产中断,造成生产损失和成本增加。
生产损失
部分故障如轴承断裂可能导致设备严重损坏和人员伤亡。
安全风险
频繁的故障和维修将增加设备
的维护成本。
维护成本增加
齿轮箱故障的后果
02
齿轮箱故障诊断方法。
浅谈DF4C型内燃机车齿轮箱裂漏的原因及控制措施
浅谈DF4C型内燃机车齿轮箱裂漏的原因及控制措施文章分析了DF4C型内燃机车齿轮箱在实际运用中产生的不当裂、漏故障原因。
并结合实际情况介绍了现今齿轮箱裂漏的解决措施及所取得的实际效果。
关健词:DF4C型内燃机车;齿轮箱;裂漏DF4C型内燃机车齿轮箱主要作用是为牵引主、从动齿轮提供一个封闭的工作环境,并保存所需量的牵引齿轮润滑油脂,来达到牵引主、从动齿轮润滑和散热作用,同时齿轮箱也是确保牵引电机小齿轮与动轮大齿轮啮合润滑的主要部件。
在机车运行中,齿轮箱发生故障已经演变为一种经常性故障,这也是迫切需要解决的问题。
抱轴式悬拴方式是现行的DF4C型内燃机车牵引电机与轮对之间所应用的一种方式,它承载着来自轮对与钢轨之间交变应力的冲击,也是导致齿轮箱体之间接要承受着来自不同方位的振动应力载荷,长时间的振动就会造成齿轮箱箱体和齿轮箱安装座之间发生开裂、泄漏、部件脱落等故障。
1 分析产生故障的原因纵观DF4C型内燃机车的齿轮箱发生开裂和泄漏的故障所带来的严重后果,要引起高度的重视,例如:大量的牵引齿轮脂的浪费;间接增加机车的整体保洁、保养的工作量;还有由于齿轮脂的大量漏泄造成齿轮脂的减少从而影响了主动齿轮与从动齿轮之间的润滑效果,时间久了欠油就会导致齿轮啮合间的非正常使用磨耗而使传动齿轮损坏。
对于DF4C型内燃机车齿轮箱裂、漏而引起的故障原因,具体分析如下:1.1 使用中的单密封槽齿轮箱是一道密封槽,所以密封效果相当差。
这是因为结构设置上有缺陷,壁板厚度、加强筋配置等都达不到实际应用标准,因此会产生裂损。
1.2 齿轮箱螺栓紧固力不足,容易松动。
螺栓座采用A3鋼,材质软且加工精度不够,使得部分螺栓跑一趟就松动,导致油封口磨损加剧,尺寸加大,毡条磨平或窜出,油脂从油封口缝隙甩出。
部分齿轮箱个别螺栓松,导致齿轮箱晃动加剧,不松的螺栓受力增大,导致螺栓座裂或壁板裂。
经过焊修处理后还是该部位受力大,周而复始大部分齿轮箱状态都不太好,甚至不能适合机车走行的需要。
齿轮箱体断裂修理
齿轮箱体断裂修理齿轮箱是重要的机械传动部件,其作用是传递转矩,使机器正常运转。
然而在使用过程中,由于各种原因可能导致齿轮箱体断裂,给设备造成很大的危害。
因此齿轮箱体断裂修理是必不可少的工作。
齿轮箱体断裂通常有以下几种原因:一、设计不当,材料选择不当;二、制造工艺不合理,如焊接失误、热处理不当、与其他零部件的配合不良等;三、在运行过程中受到过大的冲击负荷;四、长时间使用而磨损严重。
齿轮箱体断裂修理的方法多种多样,常见的有以下几种。
一、金属粘合修理法。
该方法是在断口两侧涂上特殊的粘合剂,将其黏合在一起。
这种修理方法适用于断口比较平整、断口间隙较小的情况。
缺点是黏合强度不如原料强度,可能会存在断裂再次出现。
二、焊接修理法。
焊接修复需要根据具体情况选择不同的焊接方法。
常用的焊接方法有电弧焊、氩弧焊、激光焊等。
但是在焊接过程中要注意控制焊接温度和时间,避免因过度加热导致变形、裂纹和其它质量问题。
三、回焊修复法。
回焊修复法是指在断口两侧粘贴金属片,利用胶粘剂与金属片黏合成一整体。
回焊后形成的结合线宽度可以达到毫米级别,修复效果优越,且不会因为温度过高导致工件变形等问题。
四、局部修补法。
该方法应用于断口大小不超过整个齿轮箱体积的情况,是一种快捷方便的修复方法。
由于有局部修补,因此无需拆卸整个齿轮箱,降低了维修成本。
无论采用何种修复方法,均需注意以下几点:一、清理断口,去除杂物和腐蚀层,保证断口两侧平整。
二、采用合适的粘合剂和材料,保证修复效果。
三、严格控制修复温度和时间,避免过度加热导致工件变形。
四、修复后需要进行强度测试和动态平衡试验,以保证修复质量。
总之,齿轮箱体断裂是一种很严重的故障,需要采取及时有效的修复方法,以保证设备的正常运行。
在具体修理中要针对情况灵活运用各种修复方法,保证修复质量和用户利益。
DF_4B_型机车齿轮箱故障原因分析及解决措施
DF 4B 型机车齿轮箱故障原因分析及解决措施陈立民,宋 勇(长春机务段,吉林长春130051) 中图分类号:U262.5 文献标识码:B 文章编号:100321820(2006)022******* 收修回稿日期:2005206214作者简介:陈立民(1973—),男,吉林长春人,工程师。
1 前言 机车齿轮箱是保证牵引电机小齿轮与动轮大齿轮啮合润滑的关键部件,齿轮箱故障一直是DF 4B 型机车走行部的惯性故障,其主要表现就是裂损和甩油。
该故障不但会造成齿轮箱油脂大量浪费,走行部不洁,加大乘务员工作量,而且会造成油脂不足,大齿轮的轮齿过热、打齿。
如我段7174号机车齿轮箱裂纹,齿轮箱内油脂全部漏出,导致大齿轮打掉5个齿,小齿轮的轮齿过烧报废。
齿轮箱甩油严重时,与车轴接磨也最严重,会造成切轴现象发生,后果不堪设想。
由于该故障的原因为存在设计缺陷,所以按工艺使用现有普通材料很难克服。
为此,我段应用了一种新技术,并基本控制了该惯性故障的发生。
2 故障原因分析 (1)由于单密封槽齿轮箱只有一道密封槽,所以密封效果差。
还由于结构不合理,壁板厚度、加强筋设置等都达不到要求,所以易裂损。
(2)齿轮箱螺栓采用标准螺栓(45号钢),紧固力矩不足,易松动。
另外,螺栓座由我段自己加工,采用A3钢,材质软且加工精度不够。
这些都导致了螺栓紧固后极易松动,部分螺栓跑一趟就松了,齿轮箱螺栓松必然使齿轮箱直接架在车轴上,导致油封口磨损加剧,尺寸加大,毡条磨平或窜出,齿轮箱油脂从油封口缝隙甩出。
部分齿轮箱个别螺栓松,导致齿轮箱晃动加剧,不松的螺栓受力增大且单独吃劲,导致螺栓座裂或壁板裂。
经过焊修处理后还是该部位受力大,周而复始大部分齿轮箱状态都不太好。
(3)车轴磨损严重,齿轮箱上的挡油环太小,起不到挡油的作用。
3 解决措施及效果 (1)采用双密封槽齿轮箱。
经过对比研究,双密封槽齿轮箱由于有两道密封槽,密封效果比单密封槽齿轮箱好。
齿箱修复方案
齿箱修复方案1. 背景齿箱是一种常用于机械设备中的传动装置,可以将电机的高速旋转转换为较低速度但更大的扭矩输出。
然而,长时间的使用和运转过程中的磨损可能导致齿箱的故障或损坏。
为了避免设备的停工或更换齿箱的高成本,我们需要制定一套齿箱修复方案。
2. 齿箱故障和损坏的常见原因齿箱常见的故障和损坏原因包括但不限于:•齿轮磨损:长时间的使用会导致齿轮表面磨损,减少齿轮的传动效率。
•齿轮断裂:高负载或异常冲击会导致齿轮断裂,进而影响齿箱的正常工作。
•轴承损坏:轴承的磨损或损坏会导致齿箱噪音大、运转不平稳甚至完全失灵。
•润滑不良:齿轮箱的润滑剂用尽或污染也会导致齿箱无法正常工作。
3. 齿箱修复方案为了修复齿箱并使其恢复正常工作,我们可以采取以下方案:3.1 齿轮磨损修复对于齿轮磨损的修复,可以采用下列方法:•磨削:使用专门的磨料和工具对磨损严重的齿轮进行磨削,以恢复齿轮表面的平整度和精度。
•补焊:对于齿轮上的小面积磨损或缺损,可以采用焊接的方法进行修复。
焊接后需经过精细加工和热处理,以保证修复后的齿轮性能与原始齿轮相当。
3.2 齿轮断裂修复当齿轮发生断裂时,需要进行下列修复步骤:•齿轮断裂面加工:首先,需要将断裂的齿轮保持在合适的位置上,然后使用机械或手工工具对断裂面进行加工。
•焊接:在进行齿轮断裂面加工后,采用适当的焊接方法将齿轮进行精确的连接。
•精加工:焊接后的齿轮需要进行精密的加工,以确保其表面光滑和与其他齿轮的匹配度。
3.3 轴承更换和润滑如果发现齿箱的轴承损坏,需要及时更换新的轴承,并注意以下事项:•拆装轴承:需要使用适当的工具和方法拆卸原有轴承并安装新的轴承,确保拆装过程中不会对齿箱本身造成继续损坏。
•轴承润滑:在安装新的轴承之前,应将轴承和轴承座清洗干净,并适当涂抹适合的润滑剂,以提高轴承的工作效率和寿命。
3.4 润滑系统维护为了确保齿箱正常工作,润滑系统的维护至关重要:•定期更换润滑剂:根据齿箱使用情况,在规定的时间间隔内更换润滑剂,以保持齿轮箱内润滑剂的清洁和良好性能。
HX_D2型机车齿轮箱吊耳螺栓断裂原因分析及改进措施_张锐锋
收稿日期:2012-09-23HX D 2型机车齿轮箱吊耳螺栓断裂原因分析及改进措施张锐锋1,吴勇2,安中正1,施晋2,李富2(1.太原铁路安全监督管理办公室驻湖东电力机务段验收室;2.大秦铁路股份有限公司湖东电力机务:山西大同037001)摘要:针对HX D 2型机车在大秦线牵引2万吨重载列车时出现的齿轮箱吊耳螺栓异常断裂问题,从机车驱动装置特点及齿轮箱受力方面分析螺栓断裂原因,提出了提高螺栓机械性能等级和改进螺栓尺寸与装配工艺的改进措施。
关键词:HX D 2型机车;重载列车;牵引电机;齿轮箱;螺栓中图分类号:U269.6文献标识码:B文章编号:1672-1187(2013)02-0074-02电力机车与城轨车辆Electric Locomotives &Mass Transit Vehicles第36卷第2期2013年3月20日Vol.36No.2Mar.20th,2013运用维保◆◆0引言HX D 2型机车是中国北车集团引进法国阿尔斯通公司技术设计制造的一种先进的大功率交流传动八轴干线货运机车。
机车总功率为10000kW ,单轴功率达1250kW ,轴重可在23t 和25t 之间转换。
湖东电力机务段自2008年开始装备此型机车,用于大秦线2万吨列车的牵引,几年来运用情况良好。
但近一段时期,机车牵引单元中的牵引电机驱动端齿轮箱后吊耳处齿轮箱与牵引电机安装螺栓(简称齿轮箱吊耳螺栓)在运用中多次发生异常断裂现象,已折断160余条,严重影响到机车运输安全。
1HX D 2型机车驱动装置的特点HX D 2型机车转向架驱动方式采用一级减速圆柱直齿轮传动,牵引电机输出的扭矩通过主、从动齿轮传递给轮对,产生轮对牵引力,齿轮润滑采用全封闭齿轮箱,齿轮箱通过螺栓与抱轴承、牵引电机连接。
HX D 2型机车牵引电机主动齿轮安装方式不同于既有机车的悬臂式结构,采用了简支梁安装方式,电机输出端轴承位于电机轴轴端小齿轮外侧,使主动齿轮处于电机齿轮箱侧轴承的内侧,即装于特殊结构的电机端盖的轴承室内,电机端盖与齿轮箱相连接。
HXD2型机车齿轮箱吊耳螺栓断裂原因分析及改进措施
表 1 螺 栓 的 各 项 机械 性 能 指标
3 ) 由于此 型 机 车 电机悬 挂 仍采 用 传统 的抱 轴式 半 悬 挂 .牵 引 电机在 机 车运行 过程 中产 生 的各方 向振动
张锐锋 等 ・ H X D 2型机车齿轮箱 吊耳螺栓断裂原 因分析及改进措施 ・ 2 0 1 3 年第 2期
及轻 微 位移 引起 的应力 和 弯矩 都将 通过 电机 输 出端 端
箱 与牵 引 电机安 装螺 栓 ( 简 称齿 轮箱 吊耳 螺栓 ) 在 运用
ห้องสมุดไป่ตู้
中多 次发 生异 常断裂 现象 , 已折 断 1 6 0余 条 , 严 重 影 响
到机 车运输 安全 。
1 H x 。 2型 机 车 驱 动 装 置 的 特 点
2 齿 轮 箱 受 力 分 析
机 车运 行 中存 在 着 多种 运 动工 况 ,机 车走 行 部各
部件 的受 力情 况复 杂而 又多 变 . 工 作状 况十 分恶 劣 。 下
面对 齿 轮箱受 到 的各种 应力 进行分 析 。
1 ) 传 动齿 轮 啮合 处 大小 齿 轮 轮齿 间产 生 的相 互 反
作 用力 , 此力 随 牵引 力 传递 过 程 中 的变 速 、 换 向、 电制
动 等原 因而 又产 生大 幅变 化 ,从 而 产生 冲击并 通 过轴
承传到 齿轮 箱上 。
2 ) 来 自钢 轨 的 冲击 和振 动 以及 线路 不平 顺 引起 的 对轮对 的附加作 用力 .这 些力 通过 大小 齿轮 啮合 传 递
输 出端轴 承位 于 电机 轴轴 端小 齿 轮外侧 ,使 主 动齿 轮
处 于 电机 齿轮 箱侧 轴 承的 内侧 ,即装 于特殊 结构 的电
焊接裂纹地分析报告与处理
焊接裂纹的分析与处理我们在厂修车体、车架、转向架构架时经常会遇到焊缝或母材的裂纹。
我们已经讲过裂纹的判断,判断出裂纹以后就需要对裂纹进展处理。
如果我们在处理之前对裂纹没有一个准确的分析,就不可能制定出最优的处理方案。
因此必须要对裂纹进展认真的分折。
根据焊接生产中采用的钢材和结构类型不同,可能遇到各种裂纹,裂纹多产生在焊缝上,如焊缝上的纵向裂,焊缝上的横向裂。
也可以产生在焊缝两侧的热影响区,焊缝热影响区的纵向裂,焊接影响的横向裂纹,焊接热影响区的焊缝贯穿裂纹,有时产生在金属外表,有时产生在金属内部,如焊缝根部裂、焊趾裂,有的裂纹用肉眼可以看到,有的如此必须借助显微镜才能发现,有的裂纹焊后立即出现,有的如此是放置或运行一段时间之后才出现。
根据裂纹的本质和特征,可分为五种类型:即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂与应力腐蚀裂纹。
热裂纹是在高温情况下产生的,而且是沿奥氏体晶界开裂,就目前的理解,把裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三类。
〔1〕结晶裂纹—结晶裂纹的形成期,是在焊缝结晶过程中且温度处在固相线附近的高温阶段,即处于焊缝金属的凝固末期固液共存阶段,由于凝固金属收缩时残存液相不足,致使沿晶开裂,故称结晶裂纹,由于这种裂纹是在焊缝金属凝固过程中产生的,所以也称为凝固裂纹。
结晶裂纹的特征:存在的部位主要在焊缝上,也有少量的在热影响区,最常见的是沿焊缝中心长度方向上开裂,即纵向裂,断口有较明显的氧化色,外表无光泽,也是结晶裂纹在高温下形成的一个特征。
〔2〕液化裂纹—焊接过程中,在焊接热循环峰值温度作用下,在多层焊缝的层间金属以与母材近缝区金属中,由于晶间层金属被重新熔化,在一定的收缩应力的作用下,沿奥氏体晶界产生的开裂,称为“液化裂纹〞也称“热撕裂〞。
液化裂的特征:①易产生在母材近缝区中紧靠熔合线的地方〔局部溶化区〕,或多层焊缝的层间金属中。
②裂纹的走向,在母材近缝区中,裂纹沿过热奥氏体晶间开展;在多层焊缝金属中,裂纹沿原始柱状晶界开展,裂纹的扩展方向,视应力的最大方向而定,可以是横向或纵向;并在多层焊焊缝金属中,液化裂纹可以贯穿层间;在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线进入焊缝金属中。
SS7c型机车牵引齿轮箱裂损的原因分析及改进探讨
20 年第 1 07 期
20 年 1 1 07 月 0日
机
车
电
传
动
№ 1 .20 7 0
ELECTRI DRI C VE FOR LOCOM OTI VES
Jn 1 . 0 7 a. 0 20
运 用检 修
表 1 S 7型机 车2 0 年5 6 SC 0 6 - 月齿轮箱裂损情况
一
侧受力的方式, 通过4 点共 6 根M3 螺栓悬挂。 0 其支撑侧 板 的受 力 复杂 , 工作 情况 恶 劣 , 其是 运 行速 度 的提 尤 高 以及 运行 线路 弯道 的增 加使 得裂 损更 加严 重 。 机 车牵 引齿 轮箱 裂损 一 直是 较为 头痛 的问题 , 由 此造成油脂泄漏 不仅 污染走行部 。 不利于维 护和保养 , 而且增 加润滑油 、 消耗 , 脂 加大运输成本 。 缺油 ( ) 脂 严 重时会 加 剧齿 轮非 正 常磨 耗 , 速 齿 轮报废 , 增 大 加 也 了齿轮箱落修 的工作量 , 影响机车供应 , 干扰机车运 用和检 修 的正 常秩 序 。
从表 1 统计结果 看 , Sc S 7型机车齿轮箱裂损 主要 发
S 7 型机车是针对小半径弯道线路来设计的, Sc 采 用B 一 。B 的轴式转向架, 。B一 。 中间转向架横动量较大, 达 (0 20±2) 。 姗 其轮对齿轮箱为薄壁箱型结构 , 通过6 条 安 装 螺栓 固定 在 牵 引电机 和轮 对抱 轴箱体 上 。 连接 螺 栓 的安装座 位 于箱体 的悬 挂侧 板 的加强板 上 , 安装 定 位 方 式 类似 于 悬 臂梁 结 构 , 安 装 座 即悬 臂梁 支 点 , 其
接 处 发生 。
另外 , 下箱体与牵引电机悬挂点位于牵引大齿轮 轴心 附近 , 近齿轮箱整 体重 心的部位 , 靠 因此 , 该悬挂 点所 承 受 的力 比其他 悬挂 点 都要 大 得 多 。 安装座 2 条 M3 的螺栓座仅 有 2 6mm厚 的加强筋与侧板焊接加 0 条
浅谈机车齿轮箱加工工艺的改进
浅谈机车齿轮箱加工工艺的改进机车齿轮箱是转向架驱动单元里的主要配件,该车型齿轮箱中设有各种油槽,将齿轮旋转飞溅起的部分润滑油引流到尺侧抱轴承箱轴承室和电机输出端轴承室,以润滑和冷却轴承。
因此齿轮箱的使用性能和安全性能很高,产品的结构复杂,生产制造要求精度高,不易加工,加工质量一直不稳定,严重影响组装质量。
1 现状调查针对影响和谐机车齿轮箱一次交检合格率的10个检查项点,抽查某月生产的60件产品进行跟踪检查,并对其合格情况进行了统计,其加工一次交检合格率仅为70.67%。
上、下箱体错箱尺寸超差73.86%,是影响HXD2齿轮箱加工一次交检合格率的主要问题。
2 原因分析运用头脑风暴法从人、机、料、法、环五个方面寻找由于上、下箱体错箱尺寸超差造成的齿轮箱质量不合格的原因,并绘制出因果分析图(见图1),从因果分析图中收集所有末端因素进行原因分析。
2.1 培训效果未达到要求做为生产一线单位,查阅关键工序——铣镗工序操作人员的教育培训档案,对操作工熟悉、掌握工艺规程和工艺文件程度进行了打分评定。
检查结果:已对员工进行了培训,并进行了考试,技术理论平均83.4分,质量知识平均85.6分,实际操作平均89.7分,操作工对工艺规程、工艺文件掌握良好。
符合要求。
2.2 机床设备使用频率高由于车间每月的生产任务十分繁忙,相对于机床设备的使用频率高,工作负荷大。
有时为保证生产进度,每天机床的使用时间在20个小时以上,所以对(MCX1000)型卧式加工中心进行了设备精度检验,对运转精度误差进行检测,并对检测的实际情况进行了记录。
检查结果:人员按照保养手册保养;(MCX1000)型卧式加工中心运转精度误差<0.01mm。
符合要求。
2.3 上、下箱合箱任意匹配小组成员仔细研究了HXD2齿轮箱机械加工的工艺规程,齿轮箱加工的精度要求比较高,上、下箱合箱不能任意匹配。
检查结果:通过对现有产品10件产品统计(见表1),任意匹配的合格率仅为30%,因此现有工艺不能满足加工质量要求。
HXD3型电力机车轴箱体裂纹原因分析和工艺改进
艺, 这种型砂具有高温二次硬化特性 , 生产出的铸件
属 于沿 晶裂 纹 , 是 在 高温状 态 下形成 的裂 纹 。铸件 在 具有精度高的特征 ,但高温二次硬化会大大降低型
砂 的退让性 , 在铸件凝 固过程中会加大铸造应力 , 从 而 可 能会 导 致 裂 纹 的产 生 , 改 为采 用 水 玻璃 砂 生 产 ,
热膨胀受阻 ;由于型芯的强度 高,液体金属膨胀受 或尽可能降低该处 的热应力峰值 ,从而进一步降低
阻: 裂纹部位壁厚差别大 , 凝固时间显著差异。
该处出现裂纹的机率。
( 3 ) H X D 3 型电力机车轴箱体材质为 ( : 级 钢铸 ( 3 ) 更改铸造工艺 、 加强型砂的退让性 。现生产 钢件。C级钢属于低合金钢 , 凝 固收缩时裂纹倾 向较 H X D 3 型电力机 车轴箱体采用 了碱性 酚醛树脂砂工
大。现轴箱体裂纹分类应归属于外热裂或皮下热裂 , 凝 固期末都要随着温度 的下 降发生 固态线收缩 , 有 固相转变则还要发生相变线收缩 ,铸件壁厚外 内层冷却 的快 , 薄厚不 同部分厚 的冷却慢 , 薄的冷却
快, 因此 导 致外 层 与 内层 、 厚 处 与薄 处 固态 线 收缩 速
社。 1 9 9 8 . 6 .
An a l y s i s o f Re a s o n f o r Cr a c k o f Ax l e Bo x o f HXD3 El e c t r i c L o c o mo t i v e a n d Cr a f t s I mp r o v i n g
E q u i p me n t Ma mf f a c t u r i n g I ' e c h n o l o g y No . 8. 2 ( 】 l {
农机大齿轮断裂焊接修复方案
农机大齿轮断裂焊接修复方案农机大齿轮是农业机械中的重要部件,用于传递动力和转动力量,保证机械的正常运转。
然而,由于长期使用、工作负荷过大或者材料质量不好等原因,大齿轮有可能会出现断裂现象。
大齿轮断裂会导致农机无法运转或者运转不平稳,严重影响农业生产和效率。
为了解决这个问题,可以采用以下的焊接修复方案。
1.确定断裂原因:在进行焊接修复之前,首先需要确定大齿轮断裂的原因。
是由于材料质量问题导致断裂,还是由于长时间工作负荷过大疲劳导致断裂。
不同的断裂原因需要采取不同的焊接修复方案。
2.清洁断裂面:断裂面需要进行清洁,去除油污和杂质,以便焊接时能够获得更好的焊接质量。
使用溶剂或者汽油进行清洗,然后用砂纸磨光断裂面。
3.去除裂纹:如果断裂面上有裂纹,则需要使用切割机将裂纹部分切除,以确保焊接的牢固性和可靠性。
4.选择适合的焊接材料:对于大齿轮的焊接修复,需要选择适合的焊接材料。
一般来说,可以选择与大齿轮相似的材料进行焊接,以确保焊接的密合性和强度。
5.选择适合的焊接方法:对于大齿轮的焊接修复,可以选择手工电弧焊、气焊或者激光焊等不同的焊接方法。
根据具体情况选择合适的焊接方法,以确保焊接质量。
6.预热和后热处理:在进行焊接修复之前,需要对大齿轮进行预热。
预热能够减小焊接过程中的应力和变形,提高焊接质量。
焊接完成后,还需要进行适当的后热处理,以提高焊接接头的强度和韧性。
7.进行焊接修复:在大齿轮断裂的位置进行焊接修复。
采用合适的焊接方法和材料,确保焊接的牢固性和可靠性。
同时,需要注意焊接的质量和焊接的位置,以保证大齿轮的正常运转。
8.测试和检验:焊接修复完成后,需要进行测试和检验。
可以进行焊缝的目测检查、超声波或者射线检测,以确保焊接的质量和可靠性。
在进行大齿轮的焊接修复过程中,需要严格按照焊接工艺要求进行操作,保证焊接质量和焊缝的结合力。
同时,还需要根据实际情况选择合适的焊接方法和材料,以达到最好的修复效果。
减速机齿轮开裂的失效分析
减速机齿轮开裂的失效分析摘要:为了对减速机齿轮的开裂原因进行研究并提出相应的改进措施,利用体式显微镜、扫描电镜、直读光谱仪和金相显微镜研究了齿轮的裂纹形貌、化学成分和微观组织。
结果表明:齿轮的化学成分和硬度符合技术要求。
齿轮的有效硬化层深度超过了技术要求,这会导致芯部受到较大的拉应力,是导致开裂的第1个原因。
裂纹源位于断口芯部,并且有较多的O、Al、Ca、Na等元素组成的非金属夹杂物,这些夹杂物硬度较高,容易割裂材料的基体,受到外力时容易产生应力集中形成裂纹源,是导致开裂的第2个原因。
针对上述开裂原因制定相关的改进措施,首先是不允许拼炉混装,其次是减少材料中的夹杂物。
通过上述工艺改进,彻底解决了齿轮的早期开裂问题。
0前言减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮(或蜗杆、齿轮-蜗杆)传动所组成的独立部件,一般在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用,在冶金、有色、煤炭、建材、工程机械及石化等行业有极为广泛的应用[1]。
某减速机在装配后试运行时发生异响,打开减速机壳体发现其锥齿轮小端部位出现了掉块,其二维平面见图1所示,减速器齿轮长302mm,模数11,大端模数10.68,速比3.545,在装配后试车15min后发现齿轮出现碎裂,其服役环境是在有润滑油的封闭箱体内,最高转速为1850r/min,输出扭矩12000N·m,这种齿轮的早期失效会导致减速机不能正常服役,从而延长了交货期限。
生产单位决定对本批次总共27台减速机齿轮的风险进行评估,对开裂的齿轮进行了失效分析以便于采取相应的针对性措施。
图1失效齿轮零件图的二维平面图1失效背景齿轮机加工流程为:下料→锻造→调质→粗车(各个表面至3.2μm)→半精车(各个表面)→滚齿→倒角→渗碳→车螺纹部位渗碳层→淬火+低温回火→磨齿(内孔、端面)→清洗→强化喷丸→清洗→成品检查入库。
其锻造温度为1200℃,调质工艺为880℃×2h油冷淬火+530℃×2.5h高温回火,半精车∅43mm、∅57mm、∅65mm、∅70mm、∅174mm、∅34.5mm,渗碳淬火工艺为920℃×6h渗碳+830℃×2h油冷淬火+200℃×3h低温回火,磨齿成形精度至0.8μm,喷丸覆盖率120%。
减速箱大齿轮裂纹产生原因分析以及控制
减速箱大齿轮裂纹产生原因分析以及控制摘要:湘钢轧机减速箱大齿轮,在使用过程中总是出现裂纹。
本文对这一现象产生的原因进行了分析,并切合实际提出了改进的方法。
关键词:裂纹面接触疲劳强度弯曲疲劳强度偏载1 绪论近年来,湘钢高线粗轧机组三大减速机的齿轮经常发生裂齿、断齿的设备事故。
该公司特委托我们为他生产同类齿轮,原材料采用40cr钢,但是在投入使用后还是经常发生断裂。
裂纹从齿面开始,延伸到端面,长度达5厘米。
从理论上讲,齿轮的更换周期在5年以上。
而我们生产的该齿轮产品二年左右就需更换,甚至更短,为什么呢?2 对大齿轮面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行校核2.1 粗轧减速机传动原理图2.2 减速机各输出轴上工作扭矩的确定计算时可从两个方面入手:一是从电机的额定功率入手,然后再将工作转矩折算到其输出轴上去;二是可从图1中5#-7#轴的实测轧制力入手推算出工作转矩,然后再折算到输出轴上。
电机额定功率折算到接减速机2的输出轴的工作转矩:计算参数:电机功率:2000kw电机转速:517转/分主减速机输入轴至输出轴速比:i12=3.73总效率:η=0.995×2×0.98=0.97两对滚动轴承效率:0.995×2一对齿轮啮合效率:0.98查《机械设计手册》表1-4:t=9550(p/n)iη=9550××3.73×0.97=136393.9nm从上述方法折算主减速机接减速机2的分配输出轴的工作转矩的结果来看,说明目前粗轧机组所用的功率还没有达到电机的额定功率,事实也如此,目前电机功率大约为1800kw。
在校核时,还是按电机额定功率折算的结果来计算。
2.3 接触疲劳强度校核①析圆上的圆周力ft=2000·t/d2=173784n(t的结果见前)。
②工作状况系数ka=1.75(查《机械设计手册》表8-119确定)。
③动载系数kv按v·z2/100=8.4,εβ=6.29,7级精度,查图8-33得kv=1.38。
齿轮箱常见问题原因及处理
齿轮箱常见问题原因及处理齿轮箱异响1齿轮齿面上有磕碰伤造成响声情况:该问题主要反映在整机生产厂家的总装厂试验台,该种异响的特点:响声频率稳定,单向有异响,反向旋转无异响,可以通过计算低速轴的转速和异响的频率关系来确定异响发生的具体位置。
原因:装配过程中出现磕碰,由于公司在试验质量把关上存在纰漏,有极少量的齿轮箱可能会出现这样的问题。
处理:根据分析结果仔细寻找相关齿轮齿面上的碰伤处,寻找时应将齿面上的油擦拭干净,以免影响手感。
碰伤主要存在于齿顶及齿廓两侧。
2齿轮自身周节误差过大造成的异响情况:该问题同样反映在整机生产厂家的总装厂,该种异响的特点:响声频率稳定,双向旋转均异响。
原因:齿轮加工造成的相邻齿周节变化过大产生的异响。
可以通过速比关系查找问题齿轮的齿轮检测报告。
处理:除可取出的高速轴外现场无法处理,只能回公司进行更换返修。
3摩擦干涉的异响情况:该问题出现在维修车间的几率较大,盘车不动或者盘车困难,试车时发出摩擦声。
风场出现的原因一般为甩油环和端盖干涉,伴随着相关部位的异常发热现象。
处理:找出干涉摩擦的部件,对零件进行返修加工或者进行紧固处理。
4轴承自身问题造成的异响情况:当出现的响声是嗡嗡声且频率较快、齿面检查正常、用速比关系计算出不是齿轮的问题时,那么极有可能就是轴承出现了问题。
原因:轴承的内圈滚道或者滚子表面有凹痕会引起轴承运转不平稳,造成异响。
处理:仔细检查轴承滚道和滚子,发现有问题更换轴承。
5齿轮长期停放锈蚀造成的异响情况:一对齿轮副的两个齿轮上各有一个齿出现长条状锈蚀痕迹,其余齿完好。
原因:齿轮箱长期停放造成齿面锈蚀,运行不平稳产生异响。
处理:该锈蚀无法彻底消除,只能先用油石抛光,再后续跟踪。
6非齿轮箱自身原因的异响情况:响声出现在低速端主轴或高速端刹车盘附近,经检查齿轮箱各部件完好仍有异响的情况,或者响声频率不与转速成正比。
原因:低速端有可能是轮毂或者主轴轴承出现问题,高速段可能是联轴器或者电机找正偏差所致。
福伊特齿轮箱裂纹故障分析与改进措施
收稿日期:2018-08-12作者简介:杜伟(1987-),男,汉族,辽宁彰武人,讲师,工程师,硕士研究生,就职于辽宁铁道职业技术学院铁道车辆系,研究方向:铁道车辆、动车组检修技术。
福伊特齿轮箱裂纹故障分析与改进措施杜 伟(辽宁铁道职业技术学院,辽宁锦州 121000)摘 要:介绍了福伊特S E -380型齿轮箱箱体裂纹故障现象,通过对裂纹齿轮箱拆分、断口分析、模态分析以及线路测试,确定了齿轮箱裂纹的原因:齿轮箱自振频率与激扰频率叠加,在共振作用下,局部因制造加工产生的应力集中部位产生高应力,导致裂纹的产生,并针对此问题提出了改进措施。
关键词:齿轮箱;裂纹;振动疲劳;改进措施中图分类号:U 266.2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2018)22—0084—02 齿轮箱是高速列车动力传动的关键设备,是动车组传动系统中最重要的传动环节之一,对精度和可靠性的要求高,设计制造难度大。
动车组转向架驱动装置中的齿轮箱常安装在动力轮对车轴上,属于“簧下质量”,在车辆运行中所受的振动冲击最为直接,容易出现裂纹、漏油等故障,影响运输效率以及行车安全。
通过对于典型故障案例的分析,有助于解决同类问题,提高产品可靠性,保证车辆正常运行。
1 故障情况C R H 380B L 型动车组转向架部分装用了德国福伊特S E -380型齿轮箱,但运行中发生了多起齿轮箱箱体裂纹故障,齿轮箱裂纹后将引起裂纹处润滑油渗漏;因金属碎屑存在,导致齿轮啮合中接触摩擦类型变化,润滑油膜被破坏,由液体摩擦变为混合摩擦,产生更多热量,引起齿轮箱温度快速升高,甚至齿轮破损,导致传动失效等故障。
润滑油泄漏后轴承处于无油状态下运行,造成轴承滚动体、保持架间发生干现象,容易导致滚动体与轴承熔焊,轴承失效。
齿轮箱裂纹部位主要集中在下箱体油位视窗左下角、上箱体齿面观察孔圆筋处,故障图片如图1所示。
图1 S E-380齿轮箱裂纹部位示意图所有发生渗油故障的齿轮箱均在检修过程中发现,齿轮箱液位有明显变化。
一种crh5动车组齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法
一种crh5动车组齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法摘要:本文介绍了一种CRH5动车组齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法。
首先,解释了齿轮箱箱体裂纹的危害和检测的重要性;然后,详细阐述了该检测方法的步骤和原理,并介绍了常用的检测工具和设备。
通过这种检测方法,可以及早发现和处理齿轮箱箱体裂纹,确保列车的安全运行。
1.引言CRH5动车组是中国高速铁路的重要列车型号之一。
齿轮箱作为动车组传动系统的关键部件之一,承担着扭矩传递和减速的重要功能。
然而,由于长期运行和振动负荷等因素,齿轮箱箱体可能出现裂纹,严重时会导致故障甚至事故。
因此,开发一种有效的齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法对于确保列车的安全运行至关重要。
2.齿轮箱箱体裂纹检测的重要性齿轮箱箱体裂纹的存在可能导致以下危害:破坏齿轮箱的结构完整性,影响传动系统的正常运行;裂纹在运行过程中可能扩展,导致更严重的故障或损坏;若裂纹严重,可能引发断裂和失效,对列车运行安全产生严重威胁。
因此,及早发现和处理齿轮箱箱体裂纹具有重要意义,可以防止事故的发生,并确保列车的安全运行。
3.齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法3.1检测步骤齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法包括以下步骤:1.清洁表面:将齿轮箱箱体表面清洁干净,以便更好地观察和检测。
2.表面探伤:使用涂有荧光剂的超声波探头或磁粉探头,在齿轮箱箱体表面进行探测,检查是否存在裂纹。
3.影像记录:使用相机或摄像设备记录裂纹的位置、形状和尺寸等信息,作为后续处理和分析的参考。
3.2检测原理齿轮箱箱体裂纹边缘检测方法主要基于超声波或磁粉探测原理。
超声波探测通过发送超声波脉冲并接收回波信号来检测材料内部的缺陷。
磁粉探测则是通过涂抹磁粉在表面,并使用磁场来检测材料中的裂纹。
这两种方法都可以有效地发现和定位齿轮箱箱体的裂纹。
3.3检测工具和设备常用的检测工具和设备包括超声波探伤仪、磁粉检测仪、荧光剂、相机或摄像设备等。
超声波探伤仪用于超声波探测,磁粉检测仪用于磁粉探测,荧光剂可用于增强裂纹的可见性,相机或摄像设备用于记录和保存检测结果。
(动车组)福伊特齿轮箱裂纹故障分析与改进措施
福伊特齿轮箱裂纹故障分析与改进措施摘要:介绍了福伊特SE-380型齿轮箱箱体裂纹故障现象,通过对裂纹齿轮箱拆分、断口分析、模态分析以及线路测试,确定了齿轮箱裂纹的原因:齿轮箱自振频率与激扰频率叠加,在共振作用下,局部因制造加工产生的应力集中部位产生高应力,导致裂纹的产生;最后介绍了改进措施。
关键词:齿轮箱;裂纹;振动疲劳;改进措施Fault Analysis and Improvement Measures of Crack in V oith GearboxAbstract:The crack failure phenomenon of V oith SE-380 gearbox box is introduced.Through the disassembly of the cracked gear box, the fracture analysis, the modal analysis and the line test, the cause of the crack of the gearbox is determined:the superposition of the self vibration frequency and the excitation frequency of the gearbox, and the local stress concentrated parts produced by the local manufacturing process under the action of resonance.High stress leads to cracks.Finally, the improvement measures are introduced.Keywords:Gearbox; crack; vibration fatigue; improvement measures齿轮箱是高速列车动力传动的关键设备,是动车组传动系统中最重要的传动环节之一,对精度和可靠性的要求高,设计制造难度大。
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针 对 此 长 期 以 来 的 无 法 从 根 本 上 解 决 的惯 性 质 量 问题 ,大 同 电力 机 车 公 司领 导 组 织专 门 的 技
术 人 员对这 一产 品质 量 问题进 行分析 、排查 ,查 找
齿 轮 箱下 箱 如 图2 示 ,主 要 由侧板 、顶 板 、 所 大 领 圈 、小 领 圈 、 螺座 一 、耳 座 和 油 量 检 查盒 焊
1 匐 化 造
机车焊接 齿轮 箱整体退火工艺 的探讨
一
齿轮 箱裂纹分析及解决方案
ont e ek ea as d i x ‘ na 、 m a f ct e h w l g r c e ur g n k : w 矗悖 al g t c o  ̄ u yon m no i i n e i e hn k t n
程 , 有 时会 起 到 预 想 不 到 的 效 果 ,因 此 工艺 路 线
的制 定对 产 品 质 量 的保 证 具 有 至 关 重 要 的 意 义 ,
车 齿轮 箱 由于 焊接 裂纹 导致漏 油 的质量 问题 。
2 分析研究
在 分 析 原 因之 前 ,先 介 绍 一 下 机 车 齿 轮 箱 的
0 引言
合 理 的 工 艺 路 线 对 产 品 的 质 量 起 着 关 键 作 用 , 同样 的工 序 和工 艺 方 法 , 采 用 不 同 的 工 艺 流
零件 质 量缺 陷 的根 本原 因。在公 司领 导 的支持 和技
术 中心设 计部 门的主导 下 ,通过 潜心 研究 ,深 入调 查 ,最 终提 出 了新的工 艺方 案 ,从根 本上 解 决 了机
1 背景介绍
长 期 以 来 ,机 车 齿 轮 箱 的漏 油 问 题 困 扰 着 几 乎 每 个 机 车 生 产 厂 家 ,常 常 因为 齿 轮 箱 的漏 油 问
题 , 给 厂 家 造 成 大 量 的 返 修 , 同时 也 大 大 缩 短 了 齿 轮 箱 的 寿 命 ,致 使 每 年 光 这 一 项 返 修 费 用 就 可 能 高 达 几 十 万 元 ,主 要 原 因是 齿 轮 箱 局 部 裂 纹 造
成齿 轮 箱的 漏油 。
种 , 目前 包 括 几 乎 所 有 焊 接 机 车 齿 轮 箱 遵 守 着 同
样 的 工 艺 路 线 ,只 是 因 车 型 的 不 同在 有 些 尺 寸 上
有 差异 而 已 。本 文 所 提 及 的 齿 轮 箱 是 焊 接 结 构 的
齿 轮 箱 , 以s7 型 机 车 齿 轮 箱 为 研 究 对 象 进 行 介 sc
关键词 :齿轮箱 ;退火 工艺 ;改进 中图分 类号 :T 6 G1 5 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 -0 3 ( 0 ) ( -0 6 0 9 1 4 21 8 上) 1 - 3 0 1 0
Do : . 9 9 jis . 0 9 0 4 2 1 . (t) 3 i1 3 6 / . n 1 0 - 1 .0 1 8 - .0 0 s 3
接 而成 。
收稿 日期 :2 1-0 - 5 0 1 3 2 作者简 介:赖志 刚 ( 9 1 1 6 一),男,江西南康 人,副教授 ,研究方 向为机械制 造。
[0 ] 第3 卷 1 6 3
第8 期
21— ( ) 0 1 8上
务l
顶 板
匐 化
最 后 本 身 的 工 艺 路 线存 在 缺 陷 , 因 为机 车 齿 轮 箱 的 螺 座 位 置 是 齿 轮 箱 与 电机 连 接 的 唯 一 支
有 启 发和 借 鉴意义 。
结构和简单的制造过程 。
21机车齿轮箱结构介绍 .
机 车 齿 轮 箱 是 为 防止 灰 尘 等 杂 物 进 入 齿轮 , 同 时 为 给 机 车 齿 轮 提 供 润 滑 油 以 保 护 齿 轮 的 箱 体 。 机 车 齿 轮 箱 主 要 分 焊 接 结 构 和 铸 造 结 构 两
绍。
机 车 齿 轮 箱 主 要 由上 箱 和下 箱 组 成 ,上 箱 和
另 一 方 面 , 由 于焊 接 齿 轮 箱 的 特 殊 结 构 ,其
变 形 很 难 控 制 ,特 别 是 在 加 工 的各 个 工 序 的装 夹
下 箱 结 构 类 似 , 只是 下 箱 有 油 量 检 查 盒 ,而 上 箱 没 有 ,却 比下箱 多 出排气 管 。
—
cr ack anal ysi s and s ut on schem e ol i
赖志刚’ ,刘平安 ,史小恒 ,
L h- a g。 L U Pig an , AI i n , I n — SHI a — e g Z g oh n Xi
(. 1 江西制造职 业技术学院 ,南 昌 3 0 9 ;2 华东交通大学 机 电工程学院 ,南 昌 3 0 1 ) 305 . 3 0 3 摘 要 :本文通过对机车齿轮箱 工艺路线的改进 ,主要是让原来的半箱退 火工艺变 为整体 退火 ,整箱加 工 ,解决 了齿轮 箱裂 纹问 题 ,保证 了产 品质 量 。并 且探 讨为 工艺 路线 制定 的合 理性 和科 学 性 ,开拓 了工艺概念 的新思路 ,具有开创性 。
齿 轮 箱上 箱 如 图 1 示 ,主 要 由侧 板 、顶板 、 所
也会 引起 尺寸 的变 化 ,常常 出现 安装 位置 的孔 偏 等 问 题 ,影 响 齿轮 箱的 装配 和安 装 ,造 成 齿轮箱 的 标
准化 程 度低 ,制约 了齿 轮箱 的通 用性和 标准 化 。
大 领 圈 、小 领 圈 、 螺座 二 、耳 座 和 排 气 孔焊 接 而
有 时 会 克服 产 品 制造 的工 艺 难 点 ,解 决 产 品 的 质 量 问 题 。 本文 通 过 对 机 车 齿 轮 箱 的 工 艺 路 线 的 合
理 调 整 , 解决 了 齿 轮 箱 的 裂 纹 问 题 ,为 科 学 合 理 地 制订 零 件工 艺 路 线 提 供 了一 个 很 好 的 例 证 ,具