趙廣樂，牛學(xué)信，全 君，易 丹

（1.株洲國創(chuàng)軌道科技有限公司，湖南 株洲412005；2.太原時(shí)代軌道工程機(jī)械有限公司北京分公司，北京100055）

1 概述

GMC-96B型鋼軌打磨列車（以下簡稱96 頭打磨車）可在運(yùn)行中對(duì)線路上的鋼軌進(jìn)行磨削，以消除因重載、高速運(yùn)輸對(duì)鋼軌造成的損傷，延長鋼軌使用壽命，保證高速列車平穩(wěn)安全運(yùn)行[1]。列車具有區(qū)間高速運(yùn)行和打磨作業(yè)運(yùn)行兩種工作狀態(tài)[2]。區(qū)間高速運(yùn)行工況下最高速度100km/h，采用液力傳動(dòng)，見圖1，減速箱處于脫齒狀態(tài)，動(dòng)力傳動(dòng)方向?yàn)椋翰裼蜋C(jī)→彈性聯(lián)軸器→萬向軸→液力傳動(dòng)箱（充油）→萬向軸→車軸齒輪箱。打磨作業(yè)工況下運(yùn)行速度為3～15km/h，采用液壓傳動(dòng)，見圖2，動(dòng)力傳動(dòng)方向?yàn)椋翰裼蜋C(jī)→彈性聯(lián)軸器→萬向軸→液力傳動(dòng)箱（不充油）輸入軸→分動(dòng)箱→走行泵→馬達(dá)→減速箱（合齒）→萬向軸→液力傳動(dòng)箱（不充油）輸出軸→萬向軸→車軸齒輪箱。

2 96 頭打磨車減速箱脫齒故障簡介

圖1 液力傳動(dòng)系統(tǒng)（灰色箭頭為動(dòng)力傳動(dòng)方向）

圖2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)（灰色箭頭為動(dòng)力傳動(dòng)方向）

GMC-96B型鋼軌打磨列車減速箱設(shè)置氣動(dòng)齒式離合裝置控制減速箱脫合齒狀態(tài)。列車在進(jìn)行減速箱脫齒操作時(shí)，由于電氣或機(jī)械故障可能會(huì)出現(xiàn)顯示屏顯示脫齒成功，但實(shí)際離合器未成功脫開的減速箱脫齒故障。此時(shí)如果啟動(dòng)列車并進(jìn)入自運(yùn)行或連掛運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)跟隨液力箱反轉(zhuǎn)。由于馬達(dá)的最高允許轉(zhuǎn)速較低，傳動(dòng)箱拖動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速超過其最大轉(zhuǎn)速，將會(huì)造成馬達(dá)反拖損壞。為此，列車增加了報(bào)警功能，當(dāng)列車處于高速運(yùn)行工況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時(shí)將進(jìn)行聲光報(bào)警，收到報(bào)警信號(hào)后，必須停車檢查。如果檢查確定發(fā)生減速箱機(jī)械脫齒故障，必須斷開減速箱-傳動(dòng)箱間萬向軸，減速箱無輸入轉(zhuǎn)速即可防止馬達(dá)反拖。此處萬向軸位于列車下方，法蘭直徑為285mm，長度為1045mm，重量約180kg，將萬向軸拆卸并轉(zhuǎn)運(yùn)至車上方可行車離開故障現(xiàn)場，耗時(shí)長、人工工作難度大、作業(yè)量大。為了便于拆卸萬向軸，斷開其與傳動(dòng)箱法蘭的接觸，設(shè)計(jì)了應(yīng)急工裝，便于操作，省時(shí)省力。

圖3 原列車車下結(jié)構(gòu)

圖4 改造施工方案

圖5 一般脫齒故障

圖6 機(jī)械脫齒故障

3 減速箱脫齒故障應(yīng)急處置裝置

3.1 既有列車車下結(jié)構(gòu)

既有列車傳動(dòng)箱-減速箱萬向軸附近安裝有萬向軸防護(hù)裝置，見圖3。本著成本低、改動(dòng)小、易實(shí)現(xiàn)的原則，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，用以支撐和固定萬向軸。

3.2 應(yīng)急處置裝置結(jié)構(gòu)

應(yīng)急處置裝置結(jié)構(gòu)改造施工方案如圖4 所示，其中4-法蘭固定板為中部帶有萬向軸法蘭形狀凹槽的厚鋼板，通過螺栓與3-連接板連接，3-連接板通過螺栓與2-吊板連接。在吊板與圖3 中的2-橫梁之間加裝調(diào)整墊，使用螺栓連接。連接完成后，應(yīng)急工裝可以隨車一起運(yùn)行，在出現(xiàn)緊急故障后通過調(diào)整連接板和法蘭固定板的安裝位置，固定萬向軸法蘭。

3.3 應(yīng)急處置方法

3.3.1 脫齒故障判斷方法

96 頭打磨車由作業(yè)工況進(jìn)入運(yùn)行工況后，將司機(jī)控制器調(diào)速手輪調(diào)至非0，操作列車走行。列車啟動(dòng)后，注意觀察蜂鳴器及牽引顯示屏故障欄狀態(tài)，如出現(xiàn)“馬達(dá)反拖”，應(yīng)立即將調(diào)速手輪回零，待柴油機(jī)轉(zhuǎn)速至怠速后，停車檢查減速箱離合驅(qū)動(dòng)裝置是否處于“脫齒”狀態(tài)。如果此時(shí)減速箱離合驅(qū)動(dòng)裝置處于圖5 狀態(tài)（離合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用桿未伸出，減速箱仍處于合齒狀態(tài)），可以初步判斷由于電氣故障造成脫齒失敗，通過車上加裝的脫齒安全鎖定裝置手動(dòng)操作脫齒即可；如果處于圖6 狀態(tài)（離合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用桿伸出，且出現(xiàn)“馬達(dá)反拖”報(bào)警），可以判斷減速箱內(nèi)部損壞造成了機(jī)械脫齒故障，可以按下文所述方式處置。

3.3.2 脫齒故障應(yīng)急處置

在減速箱出現(xiàn)脫齒故障后，為防止馬達(dá)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)造成損壞，迅速撤離作業(yè)現(xiàn)場，必須切斷液壓馬達(dá)與傳動(dòng)箱輸出軸的連接，具體操作如下，見圖7：

（1）操作人員進(jìn)入車下（傳動(dòng)箱與減速箱之間），拆下3-連接板，分離4-法蘭固定板備用，用千斤頂、木塊或其他工具墊在萬向軸與安全吊之間。

圖7 應(yīng)急裝置使用

（2）松開并拆下傳動(dòng)箱法蘭與萬向軸法蘭盤的連接螺栓，將萬向軸法蘭盤與傳動(dòng)箱法蘭分離，并保證法蘭盤間距15～30mm。

（3）將3-連接板貼在萬向軸法蘭背面，用螺栓與2-吊板連接；將4-法蘭固定板與連接板用螺栓連接，并擰緊螺母，以固定萬向軸。撤去萬向軸與安全吊之間的支撐。

（4）檢查法蘭安裝架上的固定板端面與傳動(dòng)箱法蘭面端面的距離，應(yīng)不小于10mm，防止列車自運(yùn)行走行過程中萬向軸法蘭盤與傳動(dòng)箱法蘭發(fā)生接磨。

4 結(jié)束語

通過在現(xiàn)有GMC-96B型鋼軌打磨列車A車車下加裝應(yīng)急處置裝置，當(dāng)減速箱離合裝置出現(xiàn)機(jī)械故障后，無需進(jìn)行拆卸萬向軸這一復(fù)雜操作，只需斷開萬向軸一側(cè)的法蘭連接，縮短萬向軸的長度并固定，便可防止萬向軸法蘭面與旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)法蘭面接觸，操作簡單，省時(shí)省力，便于迅速撤離故障現(xiàn)場。在具有類似液壓-液力傳動(dòng)系統(tǒng)且具有齒式離合器的大型養(yǎng)路工程機(jī)械中值得推廣和使用。