鞏巧琴 李來(lái)彬

摘 要：介紹斯里蘭卡傳動(dòng)箱試驗(yàn)裝置的改造技術(shù)方案，解決不同傳動(dòng)箱在同一試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)的問(wèn)題；該方案對(duì)轉(zhuǎn)速及溫度測(cè)量方法進(jìn)行了改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)投入少，效果好，資源利用率高的目標(biāo)，為探索工藝裝備的多功能、柔性化實(shí)施方面的提供有效途徑。

關(guān)鍵詞：傳動(dòng)箱 試驗(yàn)裝置 柔性化

中圖分類號(hào)：U266.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）007-030-02

1 概述

近年來(lái)，我公司出口動(dòng)車(chē)組產(chǎn)品的傳動(dòng)箱類型繁多，給傳動(dòng)箱的試驗(yàn)裝置的適應(yīng)性帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)在投入有限的前提下，充分滿足試驗(yàn)大綱的要求，我們?cè)谠囼?yàn)方案的擬定時(shí)必須考慮到多種因素，既要滿足當(dāng)前產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，還要對(duì)未來(lái)新產(chǎn)品的輔射提供方便。

斯里蘭卡動(dòng)車(chē)裝用了兩種傳動(dòng)箱：一個(gè)是起動(dòng)變速箱，一個(gè)是偶合器傳動(dòng)箱。按照設(shè)計(jì)要求，兩種傳動(dòng)箱均需在專用試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可裝車(chē)，依據(jù)試驗(yàn)大綱的要求，綜合經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性及柔性化考慮，在原J71機(jī)車(chē)傳動(dòng)箱試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，設(shè)置安裝平臺(tái)、公共底架、輸入軸過(guò)渡法蘭，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整和設(shè)置檢測(cè)參數(shù)，滿足試驗(yàn)要求。在節(jié)省投入的前提下，盡可能向后續(xù)新產(chǎn)品的試驗(yàn)進(jìn)行延伸性考慮。

整體布置方案如圖1所示。

1.安裝平臺(tái)；2.公共底架；3.輸入軸過(guò)度法蘭；4.冷卻風(fēng)扇

圖1 傳動(dòng)箱試驗(yàn)裝置總體布置圖

2 方案詳述

傳動(dòng)試驗(yàn)裝置應(yīng)滿足偶合器傳動(dòng)箱、啟動(dòng)變速箱試驗(yàn)所需的技術(shù)條件，達(dá)到偶合器傳動(dòng)箱、啟動(dòng)變速箱試驗(yàn)?zāi)康模海?）檢驗(yàn)傳動(dòng)箱轉(zhuǎn)動(dòng)元件運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、可靠性。（2）檢驗(yàn)偶合器和作用閥的工作性能。（3）檢驗(yàn)傳動(dòng)箱各部件及工作油的溫升情況。

2.1 試驗(yàn)裝置

（1）安裝基礎(chǔ)部分。在原傳動(dòng)箱安裝位置，鑲嵌入一塊鑄鐵平臺(tái)（2000mm？700mm？80mm）。這個(gè)平臺(tái)作為公共底架的安裝基礎(chǔ)，通過(guò)T形槽螺栓將公共底架固定，為更好的檢驗(yàn)偶合器工作性能，在試驗(yàn)時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇作為偶合器輸出軸的負(fù)載，以檢驗(yàn)偶合器工作性能，因?yàn)楸痉桨覆捎矛F(xiàn)車(chē)用風(fēng)扇，其直徑達(dá)到1500mm，造成安裝風(fēng)扇的支承架非常大，鑄鐵平臺(tái)為風(fēng)扇支架提供足夠的面積和剛度，保證風(fēng)扇在高速運(yùn)行時(shí)，不發(fā)生非正常振動(dòng)。

（2）公共底架。斯里蘭卡動(dòng)車(chē)組偶合器傳動(dòng)箱、啟動(dòng)變速箱要交替進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，公共底架方便了兩種傳動(dòng)箱在平臺(tái)上的安裝和定位，僅需在首臺(tái)試驗(yàn)時(shí)將輸入軸找正，然后將公共底架進(jìn)行定位，在更換不同傳動(dòng)箱時(shí)，不用將公共底架取下，通過(guò)在傳動(dòng)箱下方設(shè)置墊塊的方式使傳動(dòng)箱的中心重合，通過(guò)此種方法可以迅速完成兩種不同傳動(dòng)箱的轉(zhuǎn)換。即使有新品種的傳動(dòng)箱需要試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)新置公共底架將新傳動(dòng)箱調(diào)整到合適位置即可進(jìn)行新型傳動(dòng)箱的試驗(yàn)。

（3）過(guò)渡法蘭。因?yàn)閮煞N傳動(dòng)箱的輸入軸法蘭接口不相同，為與臺(tái)位的萬(wàn)向軸進(jìn)行聯(lián)接，分別制作了過(guò)渡法蘭。

（4）測(cè)試系統(tǒng)。包括測(cè)量輸入軸參數(shù)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器及扭矩儀，偶合器轉(zhuǎn)速、溫度及相關(guān)壓力測(cè)量?jī)x表等。

2.2 試驗(yàn)方案

將偶合器傳動(dòng)箱和啟動(dòng)變速箱通過(guò)安裝座固定在嵌于地基上的試驗(yàn)平臺(tái)上，為滿足600r/min～1800r/min試驗(yàn)轉(zhuǎn)速要求，由直流調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力源，因?yàn)檩斎胼S轉(zhuǎn)速高達(dá)1800rpm，在中間增加了小型增速箱，增速箱后通過(guò)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、萬(wàn)向軸、過(guò)渡法蘭接至輸入軸。

偶合器傳動(dòng)箱的渦輪軸還通過(guò)風(fēng)扇萬(wàn)向軸接負(fù)載，試驗(yàn)臺(tái)上采用現(xiàn)車(chē)用的冷卻風(fēng)扇作為負(fù)載，通過(guò)風(fēng)扇支架支承于試驗(yàn)平臺(tái)上。并同時(shí)安裝了現(xiàn)車(chē)用的散熱器，用于以給偶合器傳動(dòng)箱散熱。

例如偶合器傳動(dòng)箱試驗(yàn)結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖2所示。

圖2 偶合器傳動(dòng)箱試驗(yàn)裝置示意圖

2.3其他有關(guān)設(shè)備和測(cè)量?jī)x表

驅(qū)動(dòng)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為原動(dòng)機(jī)為試驗(yàn)臺(tái)提供動(dòng)力，帶動(dòng)被試驗(yàn)的傳動(dòng)箱運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)參數(shù)如表1所示。

表1 電機(jī)參數(shù)

轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器：轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器安裝于輸入軸上，用來(lái)測(cè)定輸入軸的轉(zhuǎn)速的扭矩，其參數(shù)如表2。

表2 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器參數(shù)

扭矩儀：扭矩儀是與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器相配套的顯示儀表，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器所測(cè)量的信號(hào)實(shí)時(shí)地進(jìn)行運(yùn)算處理，顯示測(cè)量結(jié)果。

2.4測(cè)量方法改進(jìn)

偶合器渦輪軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量：以往傳動(dòng)試驗(yàn)均采用手持式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，本次試驗(yàn)中，因?yàn)闇u輪輸出轉(zhuǎn)速低，需要頻繁進(jìn)行測(cè)量以確認(rèn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此我們采用了磁電式轉(zhuǎn)速傳感器方式進(jìn)行測(cè)量，其示意圖如圖3，我們把轉(zhuǎn)速傳感器的感應(yīng)齒圈中部進(jìn)行鏤空，以便穿過(guò)傳動(dòng)軸及法蘭，這樣既方便安裝，同時(shí)又減輕重量，在高速運(yùn)行時(shí)還能保持穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速傳感器獲取的信號(hào)接入轉(zhuǎn)速顯示儀后，實(shí)時(shí)顯示偶合器渦轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了低轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確測(cè)量。

圖3 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器示意圖

溫度的測(cè)量：通常傳動(dòng)試驗(yàn)一般采用紅外點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量箱體的溫度，如通過(guò)測(cè)量軸承座處溫度檢驗(yàn)軸承的工作是否正常等。在偶合器傳動(dòng)箱試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)闇u輪輸出轉(zhuǎn)速偏低，導(dǎo)致液力工作油油溫變化很大，因此我們借用現(xiàn)車(chē)上所裝的溫度變送器，外接智能顯示儀直接方便顯示油溫。測(cè)量結(jié)果顯示，工作油溫與箱體溫度有較大的差異，而且箱體不同點(diǎn)用紅外點(diǎn)溫計(jì)所測(cè)試的結(jié)果也有不少的區(qū)別。這些為我們今后的試驗(yàn)積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

3 試驗(yàn)工藝設(shè)計(jì)

為了在車(chē)下盡可能完成最多的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)內(nèi)容，以驗(yàn)證組裝和設(shè)計(jì)質(zhì)量能否達(dá)到期望的要求，我們對(duì)兩種傳動(dòng)箱的試驗(yàn)過(guò)程要求如下：

偶合器傳動(dòng)箱：

在臺(tái)位的公共底架上直接安裝本傳動(dòng)箱后，首先進(jìn)行磨合試驗(yàn)。當(dāng)磨合試驗(yàn)正常后，安裝風(fēng)扇支架，聯(lián)接風(fēng)扇萬(wàn)向軸，進(jìn)行偶合器的性能試驗(yàn)，當(dāng)偶合器性能達(dá)到要求后，拆除風(fēng)扇萬(wàn)向軸和風(fēng)扇支架等，然后安裝通風(fēng)機(jī)組成，進(jìn)行偶合器傳動(dòng)箱與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，檢驗(yàn)風(fēng)機(jī)與傳動(dòng)箱的聯(lián)合運(yùn)行時(shí)是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

啟動(dòng)變速箱：

在臺(tái)位的公共底架上裝上兩塊墊板后安裝啟動(dòng)變速箱，然后進(jìn)行磨合試驗(yàn)。當(dāng)磨合試驗(yàn)完畢后，同在風(fēng)機(jī)軸上裝配風(fēng)機(jī)葉輪及殼體，進(jìn)行傳動(dòng)箱與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)斯里蘭卡動(dòng)車(chē)傳動(dòng)箱試驗(yàn)裝置方案的實(shí)施，我們達(dá)到投入少，效果好，資源利用率高的目標(biāo)，并逐步探索工藝裝備的多功能、柔性化方面的有效實(shí)現(xiàn)途徑。

通過(guò)公共底架的靈活安裝，使偶合器傳動(dòng)箱、啟動(dòng)變速箱易于交替進(jìn)行試驗(yàn)，減少了不同傳動(dòng)箱試驗(yàn)的輔助時(shí)間，節(jié)約了改造成本，易于操作和管理。

增加了必要的、先進(jìn)的測(cè)試儀器儀表，提高測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性和操作的方便性。

最大程度地利用已有資源進(jìn)行改造，努力降低制造成本，縮短準(zhǔn)備周期。

最大限度借用現(xiàn)車(chē)件，最大程度地模擬現(xiàn)車(chē)試驗(yàn)，提前暴露問(wèn)題，為及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)提供依據(jù)。