DF11G构架电机吊座检修工艺研究

DF11G构架电机吊座检修工艺研究

徐隽 恽步才 金杰龙

中车戚墅堰机车有限公司，江苏常州 213011

摘要：本文论述了对东风11G机车构架损坏的电机吊座（二）进行机加工、划线、定位、焊接和消除应力，延长结构件的使用寿命，降低修理成本。

关键词：电机吊座（二） 使用寿命 修理成本

一、前言

随着我公司自行研制的准高速客运内燃机车东风11G服役年数的增加，电机吊座由于铸造或者应力等原因所产生的裂纹开始多起来。尤其是电机吊座（二），相当于东风11型机车构架上的前吊（二）和后吊的组合。具有体积大、焊割后易造成构架横梁变形、结构复杂、加工部位多，一般需要运到钢结构事业部在构架上更换电机吊座(二)的毛胚件，再运到机械加工中心划线后用大型机床加工，检修周期长。

机吊座（二）起到固定和托住牵引电机的作用，如果因产生裂纹而造成断裂将造成严重后果。据统计，在过去的一年里有15台DF11G构架的各个吊座有裂纹出现，其中有4台对电机吊座（二）由于圆弧过渡处裂纹进行了更换。

二、问题分析与处理

当电机吊座（二）的圆弧过渡处出现裂纹时，按照检修工艺是不能作消除裂纹后焊补的修理的，必须直接更换。气 孔、铸疤、夹砂、氧化物、大的夹渣等铸造缺陷是产生裂纹的原因。如图一中圈出位置：

图一

当探伤确定是裂纹时必须从横梁上焊割下报废的电机吊座（二），而且不能直接整个割下，必须留下厚度为15mm左右的底座，否则焊割后会造成横梁的变形，留下的底座应当用大型的铣床铣去。如图二划线处：

图二

对电机吊座（二）半成品托座进行预划线，并用小型立式铣床加

工，使托座厚度达到图纸要求的50mm。随后精确划出前吊和后吊托座上的孔，上立式铣床钻出高度较低的一个后吊孔ø24mm及扩孔ø60mm，高度较高的两个前吊孔暂时不加工，以防止焊接变形后造成的较大尺寸偏差。

用专用夹具把划好线的电机吊座（二）半成品固定在构架横梁上，使后吊孔与旁边后吊孔中心尺寸达到图纸要求的尺寸520mm，与另一相近的横梁上后吊孔中心距达到图纸要求的2000mm,并检查前吊两孔分别与相近横梁前吊孔中心距达到图纸要求的2000mm。用点焊进行固定。撤除专用夹具后进行电焊操作，焊接时应按照先里后外顺序进行，以减少焊接变形产生的尺寸偏差。

结构件焊接后一般要经过消应力处理即时效处理。时效的方法有自然时效和人工时效，自然时效通常需要3～12个月的时效期，时间越长，应力消除越完全，可消除大部分残余应力。由于自然时效时间过长，只能采用人工时效的方法。人工时效的方法可分为焊后退火和振动时效。退火分为整体退火和局部退火。

我们采用局部退火的方法，冷却后再采用振动时效，两者组合使用来有效消除焊接应力。焊后退火(去应力退火) 600～650℃ 保温，用点温计对加热温度进行控制，用石棉布或石棉带进行保温，能消除80～90%残余应力，需要1～2班时间。振动时效仅仅需要15～30分钟时效时间，能消除60～90%的残余应力。振动时效主要采用锤击法，锤击除应力的原理是：焊缝冷却产生收缩应力，通过锤击，使焊缝会延展，产生塑性变形，自然就释放应力了。

锤击应该注意：1、只能锤击填充焊道；2、最好使用风铲，压缩空气压力不得小于5Mpa，空气压力不足会造成冲击频率低，影响去应力效果；3、风铲端部的圆角不得小于5mm。

对未加工的前吊托座上的两孔进行修正划线，使之对其他横梁的前吊托座孔的位置尺寸符合要求，吊运整个构架至摇臂钻床进行最后两孔2*ø26mm的钻削加工。钳工去除加工毛刺，探伤工进行焊接处磁粉探伤，可以有效排除焊缝根部熔合不良。

最后构架上三座标测量更换的电机吊座（二）的尺寸是否符合图纸要求。经测量，数据如下表，在构架检修工艺所要求的2mm范围内

三、结 论

相对复杂的构架结构件的更换可以遵循以下原则：1保证其尺寸公差和形位公差，使之能达到设计要求。2尽量减少焊接变形及其产生的内应力，以防止裂纹。3在进行加工时，必须考虑到圆弧面的合理过渡，有利于预防今后裂纹的产生，可以增加其正常工作的时间。

参考文献

【1】刘雁杰，和谐型电力机车构架焊接抗疲劳性能浅析，铁道机车与动车，2018（11），39-41.