柴油发动机翻转架改造设计

柴油机翻转架是内燃机车在架修或厂修时，为解体或组装机车发动机而设计的，它能使操作者很方便地对发动机进行全方位的拆装，是内燃机车检修不可缺少的重要工艺装备之一。太原机务段翻转架主要用于DF4、DF7、BJ 型机车柴油机体的翻转。

翻转架有三个从动轮和一个主动轮，翻转架的组成主要包括：左右底座、主梁、托轮座、从动轮（支撑轮）、驱动轮、动力系统及夹紧机构。翻转架结构如图1所示。

1、柴油机翻转架存在问题分析

随着太原铁路局运输生产力布局调整，太原机务段生产运输任务扩大，柴油机翻转架发生故障的频率也越来越高，设备存在的缺陷日趋突出。

1.1 原传动系统采用蜗轮蜗杆传动，柴油机检修翻转作业中靠蜗轮蜗杆自锁制动。由于在柴油机检修作业中翻转频繁，蜗轮蜗杆磨损严重，造成翻转架自锁失效，经常出现溜车现象，存在极大的安全隐患。同时，蜗轮蜗杆减速器结构复杂，维修作业工作量大、费用高。

1.2 卡具功能单一，只能适用DF4型机车柴油机检修。

1.3 翻转架有四组支撑轮，原设计中滚轮与支撑轴间为滑动轴承，通过滚轮内置油槽压入油脂润滑。由于润滑油脂分布不均，且轴承无密封措施，轴承润滑不良，滚轮存在干磨现象，造成滚轮固死，磨损严重，需经常进行更换。

1.4 柴油机体在翻转过程中，由于重心变化，导致力矩变化，翻转架产生横向窜动的现象。

2、改进方案与实施

为保证机车的正常使用，提高设备的检修质量，根据柴油机翻转架的结构和原理，针对翻转架存在的上述缺陷，对柴油机翻转架进行了改造。

2.1 对原传动系统中存在的问题进行分析，根据其传动比大、负载大等特点，选用型号为XWED- 84- 385型摆线针轮减速机代替原有的蜗轮蜗杆减速箱。改造后因减速箱与电机一体化，减少了中间连接环节；制动装置采用电机抱闸方式，安全可靠，且维修方便；电机功率从2.5kW 提高到4kW。

柴油机翻转架传动减速系统，改为性能可靠的摆线针轮减速机，解决了惯性溜车问题，减少了检修维修工作量，降低了设备维修成本。

2.2 根据DF4、DF7、BJ 型柴油机不同的结构尺寸，合理

选择安装位置和装卡方式，重新制作了柴油机翻转架卡具（如图2 所示），满足DF4、DF7、BJ 型机车柴油机体检修作业要求。

2.3 支撑轮改滑动轴承为滚动轴承，加装防尘密封装置，减少了摩擦，延长了使用寿命。下文着重对支撑轮改造过程进行分析。

三个从动轮由于负载大（支架和柴油机共重30t）、转速低，原设计从动轮轴与支撑轮之间采用的是滑动摩擦，从设计角度是完全正确的，但在实际使用过程中发现卡滞严重，经过多年使用发现这种设计存在如下缺陷（改造前从动轮如图3 所示）：

（1）润滑脂依靠压力加注，必须保证每周一次，保养烦琐。

（2）加油孔直径小，轴孔油槽润滑空间小，由于润滑脂黏度大，长期加注造成油孔、油槽内油泥堆积严重，一段时间后，润滑脂就无法压入油孔，无法润滑，使之产生干磨。

（3）从动轮和轴之间无密封，长期暴露于空气中，锈蚀严重。

由于上述三个原因造成从动轮卡滞，严重时造成设备损坏（从动轮损伤如图4 所示），影响生产，因此，对三个从动轮进行改造很有必要。

改造目标是要达到：保养方便、安全可靠、转动灵活。

根据制定的目标，改滑动为滚动，在保证外形尺寸不变的情况下，把内径由φ65mm 扩为φ140mm，并选用型号为22313C/W33 的轴承，其轴承内径为φ65mm，外径为φ140mm，厚度为48mm，由于从动轮厚度为175mm，所以一个从动轮内可以镶两盘轴承，而且还有79mm 的余量，因此可以在镶入轴承后两边各加一个压盖进行密封，如图5 所示。

经过查阅机械设计手册并计算，改造后轴承可承载重量远远大于轴承实际承载重量。

因此，改造方案可行，可以采用型号为22313C/W33的轴承，保证从动轮外形尺寸不变的情况下，在从动轮内镶入两盘型号为22313C/W33 的轴承，并在从动轮两侧用压盖盖住，螺丝紧固，起到密封作用。

2.4 在从动轮支座加装一套横向止挡机构，解决了翻转架横向窜动问题。

3、实施效果

柴油机翻转架经过改造后，运行状况良好，并有以下优点：

（1）机体大轮与三个小滚轮之间由原来的滑动摩擦成为现在的滚动摩擦，使从动轮转动更加灵活，减少了滚轮之间的磨损，滚轮的承载能力也得到提高。

（2）镶轴承并加盖密封保护，减少了滚动面与空气接触，从而避免了腐蚀，滚轮内部的清洁度得到很大的改善，同时解决了轴和轮之间固死的惯性故障。

（3）卡具的加装使架修机车的范围更广。