HXD1D型机车驱动齿轮箱拆装工装设计与运用

HXD1D型机车驱动齿轮箱拆装工装设计与运用

彭斌1 姜恒2

1身份证号码：430121198906224910

2身份证号码：43110219891203834X

摘要：本文介绍了HXD1D型电力机车在拆装驱动齿轮箱的一套工装器具,该工装解决了在拆卸、组装驱动单元齿轮箱时，出现的周边与内壁容易拉伤，操作困难，安全风险高，组装定位难度大，效率低的问题。

关键词：驱动单元、齿轮箱、拆卸、组装定位、

引言

驱动单元是转向架的动力输出装置，是机车转向架提供牵引力和制动力的核心单元，其拆解，装配质量关系机车运行安全。

1.难点分析

1.1齿轮箱上箱体拆解难点

齿轮箱是HXD1D型机车轮对驱动装置的关键部件之一，HXD1D齿轮箱由上箱体和下箱体组成。生产检修过程中，上箱体拆卸时，遇到的几点问题；

①齿轮箱体在由于设计过程没有设计工艺拆装孔，在生产检修时因没有工艺拆装孔，无法找到拆装合适位置，拆装式操作困难，给拆装造成较大工作量，同时作业过程费时费力，并且容易造成齿轮箱周边与内壁拉伤，严重影响产品质量。

②齿轮箱体为下箱体与上箱体直接连接，上箱体使用M20*275mm螺栓与电机法兰面进行连接，连接处涂抹整圈密封胶乐泰587。确保下箱体与电机法兰面连接密封。在拆卸时，除了克服装配面之间的摩擦力之外，还要克服密封胶的粘接力，难度大。

③为了不影响齿轮箱体产品质量，作业时操作者一般使用橡胶锤敲击齿轮箱筋板，而敲击过程中橡胶锤没有合适敲击点，增加操作者作业困难。同时橡胶锤与齿轮箱体容易滑落，造成人员磕碰伤等其他安全事故发生。

1.2齿轮箱下箱体组装难点

下箱体组装时，

①操作者在对车轮侧轴承座与齿轮箱下箱安装面调整过程中，齿轮箱装配面已涂乐泰胶587.工艺流程调整会使乐泰胶587不均匀，影响乐泰587的密封效果，

②调整前，由于电机侧轴承座和车轮侧轴承座都是可相对转动的，首先对电机侧轴承座进行定位时，M16的螺栓会将齿轮箱与轴承座贴合紧，导致车轮侧轴承座进行定位时非常困难，经常发现车轮轴承座与齿轮箱安装面偏离非常严重，需要在齿轮箱装配面已涂抹乐泰胶587的状态下，使用工艺螺栓一端穿过车轮侧轴承座的安装孔，工艺螺栓另一端放置在空心轴上，使车轮侧轴承座相对固定，然后转动齿轮箱下箱，使之与车轮侧轴承座安装面发生相对位移，从而找正两者的相对位置，车轮侧的空心轴轴承座与齿轮箱已经贴紧，可能会造成车轮侧轴承座上O型密封圈损伤，从而造成齿轮箱装配后漏油，

③工艺螺栓在轴承座和空心轴之间磕碰，造成齿轮体和空心轴损伤。

④操作复杂，对电机侧轴承座进行定位时，车轮侧轴承座进行定位时非常困难，经常发现车轮轴承座与齿轮箱安装面偏离非常严重，在齿轮箱装配面已涂抹乐泰胶587的状态下，使用工艺螺栓一端穿过车轮侧轴承座的安装孔，工艺螺栓另一端放置在空心轴上，使车轮侧轴承座相对固定，然后转动齿轮箱下箱，使之与车轮侧轴承座安装面发生相对位移，从而找正两者的相对位置，需要三人以上同时操作，效率低下。

⑤调整过程中，需要两人以上操作者进行抬起齿轮箱下箱转动，由于重量较重，双方配合不当时容易使操作者受伤。     

2解决方案

2.1针对拆卸难点，

通过对HXD1D齿轮箱的组装工艺和结构图纸进行研究，发现齿轮箱与电机组装的法兰面，并没有常用的工艺拆装孔，如装配面涂满了乐泰587密封胶后，使用常见的拆装办法无法满足正常拆卸。通过观察，在远离电机侧有观察孔的盖板安装孔可以利用，经过多方研讨，验证，最终设计一套拆卸工装，有效的解决齿轮箱上箱体拆解时操作困难，影响质量，存在安全隐患等问题。

基于现有操作方法和产品结构，提出并设计一套HXD1D齿轮箱上箱体拆卸的专用工装，用于和谐机车HXD1D齿轮箱上箱的拆卸，工装包括盘体、装配孔、顶出螺纹孔、顶出螺杆，中间盘体与齿轮箱上箱的接油盒观察孔对应贴合设置，中间盘体周边开设有四个M12装配孔，中间盘体通过设置在装配孔内的螺栓与齿轮箱上箱接油盒盖板螺纹孔固定连接；中间盘体上内侧中心部位设置有M12螺孔；以及顶出螺杆螺纹长度为140mm~200mm，其匹配设置在盘体中间的螺孔内，顶出螺杆与中间盘体垂直布置。M12螺栓用于使盘体与小齿轮观察窗紧固密贴。然后在盘体中央对称钻4个M12螺纹孔，与M12的顶出螺杆合使用，保证M12的顶出螺杆处于中央且垂直于中间盘体；M12顶出螺杆的螺纹长度约160mm。  

2.2针对组装难点，

通过对HXD1D齿轮箱体的组装工艺和结构图纸进行研究，先将空心轴轴承座与齿轮箱下箱体进行电机侧定位，再调整车轮侧位置的工艺耗时太长，能否利用一套工装，在装配时，两侧同时定位，解决组装时遇到的问题，

制作定位钩，当齿轮箱下箱装配部位与车轮侧轴承座接近时，利用定位钩，对车轮侧轴承座，安装螺纹孔固定在车轮侧轴承座上，使齿轮箱下箱与车轮侧轴承座顺利安装，车轮侧轴承座安装螺纹孔为M12,选用的定位钩材料直径需小于12mm,大于10mm,在作用过程中要有足够的强度，能够顺利固定住车轮侧轴承座，定位钩由定位部位，钩身，手持部位三部分构成，经过计算不断对定位钩进行改进，效果良好。

3具体实施过程及验证确认

3.1根据拆卸工装方案，具体实施过程如下：

①使用前，需要将上箱接油盒观察窗盖板提前拆卸。

②将HXD1D机车齿轮箱上箱拆卸工装安装在齿轮箱上箱小齿轮位置的接油盒观察孔上，依次拧紧装配孔内M12螺栓，使盘体密贴于齿轮箱观察孔处。

③安装M12的顶出螺杆，要求与盘体垂直，便于受力顶出齿轮箱上箱体。

④使用吊具吊挂齿轮箱上箱，避免齿轮箱上箱分离时造成磕碰问题。

⑤使用电动扳手，对称紧固顶出螺杆，使得齿轮箱上箱体与电机缓慢分离，分离时注意观察齿轮箱和电机结合面对间隙，保证整个圆周均匀受力，以免造成齿轮箱拉伤。

分别选取10台HXD1D采用不同方式拆卸上箱体，作为对比，得出以下数据和结论：

⑴齿轮箱上箱拆卸工装操作使用方便，工艺更加优良，解决了HXD1D轮对电机齿轮箱分离过程中造成齿轮箱上箱体拉伤、磕碰问题。

⑵便于操作，节约了时间、降低了操作者的劳动强度。

⑶操作简单方便。工装通过中间盘体的设置，能够与齿轮箱上箱实现固定，降低了作业难度，保障了结构的稳定性。

⑷工装的顶出螺杆能够通过人工或者电动扳手进行驱动，实现齿轮箱上箱的拆除，操作便捷，避免采用人工敲打等方式进行分离，避免产品受到损伤，提高了作业的效率。

3.2根据齿轮箱组装定位钩方案，具体实施过程如下：

①利用直径为10mm的铁棒，按照图纸要求，制作出来。

②将齿轮箱下箱用吊索具吊起，缓慢的靠近空心轴抱轴承座，一边安排一个人用来对齐电机侧轴承座和车轮侧轴承座的螺栓孔。

③在下箱缓慢上升过程中，一边用手扶住抱轴承座，对齐齿轮箱的回油孔位置。

④当齿轮箱和抱轴承座快接近的时候，用定位钩预先安放在抱轴承座车轮侧的安装孔内，等待齿轮箱的上升，当定位钩的尖进入螺栓孔的时候，就说明两边都已经大致定位准确。

⑤当电机侧的工艺螺栓预带好后，用定位钩上下左右四个方向轻轻撬动，将螺纹孔对齐，完成了下箱的预装配。

4总结

经过现场验证，齿轮箱上箱体拆卸工装不仅解决了HXD1D轮对电机齿轮箱分离过程造成齿轮箱上箱磕碰问题，而且便于操作，节约了时间、降低了操作员工的劳动强度、操作简单方便，安全可靠。齿轮箱下箱体组装定位钩可以充分满足HXD1D型机车驱动单元电机齿轮箱组装时，高效完成齿轮箱下箱体组装定位需要。不仅提高了效率，提升了装配质量，也保证了生产安全，消除了安全隐患。
参考文献

[1]工艺规程-HXD1D驱动单元组装（2019年11月11日第4版）。

[2]HXD1D机车检修驱动单元拆解作业指导书（HXD1D-52-058;2017年9月19日）。

[3]HXD1D型电力机车转向架轮对驱动装置检修操作规程(C6级修）（HXD1D-60-088;2020年4月29日）。