T·JK-50减速器制动晃动问题初探

魏 锋

魏 锋:天津铁路信号有限责任公司 工程师 300300 天津

1 问题提出

据驼峰编组场反映，2008年、2010年安装的一部位和二部位T.JK-50车辆减速器，制动时存在以基本轨为中心、在其长度方向上左右晃动的现象。情况如下:

1．减速器制动等级越高，晃动越大。

2．同等级制动时间间隔越短，减速器晃动幅度越小;时间间隔越长，减速器晃动幅度越大。

3．同台减速器轨道中心两侧晃动幅度不同。当背对峰顶时，左侧晃动幅度大;同为左侧，入口比出口晃动幅度大。

4．减速器晃动幅度较大一侧的制动夹板导向斜面，磨损光亮带较长。

5．减速器制动晃动时，缓冲弹簧的大弹簧也在高度方向上随之上下浮动。

6．2008年以前上道的T.JK-50车辆减速器3级、4级制动时平稳，晃动幅度很小，缓冲弹簧的大弹簧在高度方向一次压缩到位，无浮动现象。

2 原因分析

根据现场调研的情况及公司内减速器组装试验结果，对问题原因分析如下:

1．2008年之前与之后上道的减速器制动缸，均使用同型号的聚氨酯YX密封圈，前者基本不晃，而后者晃动较大，即密封圈材料不是影响减速器晃动的原因。

2．上下部杆和制动梁重量变化，可能引起减速器晃动。经过实测，上、下部杆和制动梁，实际重量与图纸标重基本一致，排除了零件重量、重心变化对减速器晃动的影响。

3．缓冲弹簧的刚度变化对减速器晃动可能有一定影响。对大、小弹簧在不同高度下进行载荷检测，其数值均符合图纸要求。而且通过调整大、小弹簧初始高度，改变减速器晃动幅度的试验，效果不大。

4．三间房站现场2008年前的T.JK车辆减速器气缸轴磨损后，与上部杆φ45孔之间存在3～4 mm间隙量，当减速器制动时，其间隙就会卸掉上部杆向上的部分转动扭矩，减速器晃动幅度就减小。但减速器不可能因减小晃动而改变气缸轴的尺寸或上部杆孔的形状。

5．在室内做减速器组装试验时，将缓冲弹簧下部螺母松动，使斜面垫圈与轴承间有一定量的间隙后，减速器制动时晃动的确较小(此情况也是卸掉部分扭矩的原因)。但在减速器实际安装、使用中不可能存在此情况。

经试验发现，减速器在缓解位置时，上部杆由弹簧支承而限位，下部杆因缓冲弹簧的拉力而控制在位;当减速器制动时，上部杆受到向上的顺时针扭矩作用而转动，而下部杆由于缓冲弹簧的拉力作用逆时针转动受阻，上部杆带动下部杆顺时针转动到下部杆与顶柱接触时才停止，所以减速器产生了瞬时的晃动。如图1所示。

图1 减速器缓解位置图

3 解决方案

在上部杆和轴承之间增加限位台(见图2)，平衡在冲击力作用下减速器制动时上部杆的瞬时惯性扭矩，限制上部杆顺时过度翻转。其设计机理是:当制动缸内压力从零突增到0.8 MPa，其行程从零到155 mm，动作速度也很快，此时使上部杆受到绕杠杆轴顺时针的扭矩作用，而与之平衡的应该为上部杆重力和制动梁重力与杠杆轴形成的扭矩，但由于二者扭矩不相等，就必须存在一个扭矩使之平衡，所以派生出上部杆、轴承的限位台充当平衡扭矩，达到抑制减速器在空载制动时的晃动作用。

上部杆、轴承的限位台不影响减速器在有负载制动时的制动、工作位置，只是在减速器空载制动时起到限制作用。

图2 上部杆增加限位台改进图

带限位台的与无限位台的上部杆和轴承在安装上可以互换，在减速器工作上没有差别，减速器的技术参数不发生变化。上部杆、轴承增加限位台改进结构图，如图3所示。

4 组装试验及现场使用

在2012年12月组装了五节T.JK-A50车辆减速器进行试验，减速器制动、缓解位开口尺寸按照《维规》要求调整到位，减速器制动时，制动缸行程达到设计要求。上部杆与轴承限位台间隙合适，在减速器制动时两限位台接触，形成力矩MC，所以限位台起到控制减速器制动晃动的作用。

图3 轴承增加限位台改进结构图

2013年初，广铁集团上道使用T.JK-A50车辆减速器，上部杆及轴承均有限位台。在安装、调试中，T.JK-A50车辆减速器制动时晃动现象消失，达到设计输入的要求，满足了用户对减速器质量的要求。

［1］李岱峰，郭祥熹．T．JK T．JY 系列车辆减速器［M］．北京:中国铁道出版社，2002．