高速列车联轴节使用维护浅析

高速列车联轴节使用维护浅析

安然 朱玉晗 张嘉伟 赵正华 崔林格

 （长春轨道客车股份有限公司，吉林， 长春130062）

摘　要：在高速列车的运行过程中，联轴节是用来连接转向架齿轮箱和电机两根轴使之共同旋转，以传递扭矩的关键零部件，起着至关重要的作用。本文从使用和维护两个方面，对高铁转向架使用的联轴节进行研究分析。

关键词：联轴节；使用；维护。

一、引言

齿式联轴节是用以传递扭矩和旋转运动的一种联轴节。它可通过滑移运动对所联两轴线间

相对的轴向、径向、角向位移进行补偿。齿式联轴节由两个半联轴节组成，其中带过载衬套侧

半联轴节联接牵引电机轴，另半联轴节联接齿轮箱的齿轮轴。牵引电机通过齿式联轴节将牵引

动力传给齿轮箱，并通过齿轮箱传递到车轴，驱动轮对。齿式联轴节不仅要补偿自身的制造和

安装误差，并且还要对车辆在运行中由于线路不平顺和通过曲线、弯道时垂向、纵向和轴向位

移的进行补偿。

二、联轴节基本参数

最大启动扭矩：3100Nm           最大制动扭矩：3100NM

联轴节允许最大转速：6540rpm    最大轴向偏移量：±18mm

最大径向偏移量：±19.6mm       联接节重量(两个半联轴节，不带油脂)：约31.05kg

润滑油脂：Chevron coupling grease 润滑脂

半联轴节添加油脂量：230g~300g  温度范围： -40℃～+40℃

三、联轴节组装及拆卸

3.1 联轴节安装技术要求

（1）联轴节安装前需确保零件外观状态正常，润滑脂不能有泄露情况发生，联轴节外表面，

联轴节内锥孔不允许有磕碰伤。

（2）电机侧联轴节在安装前应使用深度尺检测过载衬套端面与电机轴端面的初始高度差并记录，高度差在11.4mm~13mm 范围内时合格；压装时，压装力应作用在过载衬套上，不应直接

作用在鼓形齿上；压装完成后，过载衬套端面与电机轴压装不平量在0~0.2mm 时合格。

（3）齿轮箱侧联轴节在安装前应使用深度尺检测鼓形齿端面与齿轮箱轴端面之间的初始高度差并记录，高度差在10.4mm~12mm 范围内时合格。压装时，压装力应作用在鼓形齿上；压装完成后，鼓形齿端面与齿轮箱轴压装不平量在0~0.2mm 时合格。

（4）安装联轴节时的扩张泵所用介质为甘油（丙三醇）或美孚液压油，安装完成后应及时清除各接头处可能泄露的液压介质，防止进入联轴节内部。

电机侧半联轴节在完成压装后，应将带有销子的轴端盖通过M20 螺栓安装到电机轴上。

3.2 电机侧联轴节安装

3.2.1 安装前准备工作

组装前使用清洗剂清洁联轴节内孔和电机轴表面，除去表面油污。将电机侧联轴节放入轴上，检查并记录轴端面与过载衬套端面之间的深度，合格值范围应为11.4mm~13mm。检查过载衬套在鼓型齿内孔中是否安装到位，过载衬套端面应高出鼓型齿端面0.3mm~0.5mm。

3.2.2 联轴节压装

采用注油压装的方式将电机侧联轴节压装到牵引电机轴上，具体操作过程如下所示。

① 将中心杆（D214044104）旋入电机轴中心孔内并拧紧，将轴向安装工具01 和02 套入

中心杆上，依次装入液压油缸、挡块、螺母。将扩张泵连接在中心杆D214044104 上，

将推力泵油管与液压油缸连接。

注意：扩张泵中使用的液体介质是甘油（丙三醇）或美孚液压油。

② 交替增大扩张泵和推力泵压力，将联轴节进行安装。安装时扩张泵最大压力为230MPa，

液压油缸最大轴向压装力为100KN，推动过载衬套直到它的端面和轴端面平齐。过载衬套端面与电机轴端面不平量在0~0.2mm 时，可以认为安装到位。

③ 卸掉扩张泵压力，将推力泵压力保持≥15 分钟。检查过载衬套端面和轴端面是否平齐，

若不平量≤0.2mm，安装合格。

④ 依次将安装工具取下，并清理泄露的介质，防止进入联轴节内部。

注意：（1）联轴节安装完成后的24 小时，不允许对联轴节施加旋转载荷

（2）禁止将安装好的联轴节做为吊点，起吊电机或者其他装备。

（3）压装过程中液压油缸轴向推力应作用在过载衬套上，不应作用在鼓型齿上。

3.2.3 将带有销的轴端盖、M20 的螺栓安装在电机轴上。M20 螺栓的紧固力矩为250Nm。

3.2.4 将中心板装入联轴节内齿套中。将联轴节运输防护板，联轴节运输固定螺栓安装在联

轴节上。

3.3 齿轮箱侧联轴节安装

3.3.1 安装前准备工作

组装前使用清洗剂清洗联轴节内锥孔和齿轮轴表面，除去表面油污。将齿轮箱侧联轴节放

入轴上。测量轴端面与鼓形齿端面之间初始高度差，合格值范围应为10.4mm~12mm。

3.3.2 联轴节压装

采用注油压装方式将齿轮箱侧联轴节压装到齿轮箱轴上，具体操作过程如下：

① 将中心杆D214044104 旋入齿轮轴中心孔内并拧紧，将轴向压力工具01 和02 套入中心

杆上，依次装入液压油缸、挡块、螺母。把扩张泵高压油管连接在中心杆D214044104

上；将推力泵油管与液压油缸连接。

注意：扩张泵使用的液体介质应该是甘油（丙三醇）或美孚液压油。

② 交替增大扩张泵和推力泵压力，将联轴节进行安装。安装扩张泵最大压力为250MPa，液压油缸最大轴向推力为100KN。推进直到鼓型齿端面和轴端面平齐。鼓形齿与齿轮

轴端面不平量在0~0.2mm 时，可以认为安装到位。

③ 卸掉扩张泵压力，保持推力泵压力≥15 分钟。

④ 检查鼓形齿端面和轴端面是否平齐，若不平量≤0.2mm，联轴节安装合格。

⑤ 将装卸工具取下，并清理泄露的液压介质，防止进入联轴节内部。

注意：（1）联轴节安装完成后的24 小时，不允许对联轴节施加负载。

（2）禁止将安装好的联轴节做为吊点，起吊齿轮箱或者其他设备。

3.3.3 将联轴节中心板装入联轴节内部，将联轴节运输防护板，联轴节运输固定螺栓安装在联轴节上。

3.4 半联轴节的连接

齿轮箱侧联轴节、电机侧联轴节安装好后，进行半联轴节连接。

（1）齿轮箱和牵引电机侧联轴节连接前需拆掉运输防护板和运输固定螺栓。

（2）检查齿轮箱侧联轴节、电机侧联轴节端面侧O 型圈是否在联轴节中安装到位，如果O 型圈受损，需更换该O 型圈；如果O 型圈未安装到位，需将O 型圈安装到位。

（3）将M10 联接螺栓和螺母装入联轴节法兰面孔中。M10 螺栓安装方向为从电机侧向齿轮箱侧装入。全部安装完毕后，使用扭力扳手拧紧连接螺栓。

（4）2小时后，使用紧固扭矩再次检查法兰连接螺栓的紧固情况。

注意：连接法兰的螺栓是成套提供的，不同组的螺栓不允许混合使用。安装螺栓可以轻易定位组装，不得采用敲打方式组装螺栓。

3.5 联轴节的拆卸

联轴节拆卸前需将联轴节联接螺栓先拆下。齿轮箱侧半联轴节的拆卸如下：

①将螺栓杆旋入主动齿轮轴中心孔内并拧紧，将联轴节装拆工装及液压缸套在轴向压力工具中的中心杆上，将挡块及螺目安装在中心杆上，保持挡块与液压缸之间距离为20±3mm。

②将扩张泵通过高压油管连接在中心杆的注油孔内。

③逐渐增大扩张泵压力，直到联轴节和齿轮轴分离。扩张泵最大压力为3000bar。

④从轴上卸掉扩张泵和液压缸以及联轴节拆卸工装，并取下联轴节。

注意：（1）联轴节拆卸过程中，禁止操作人员站立在联轴节轴线方向，禁止将手指放在注油缸与挡板之间的间隙中。

（2）由于电机轴和主动齿轮轴结构不同，在拆卸电机侧半联轴节时，需先拆掉轴端螺栓和轴盖板上。其余拆卸方式步骤与上述拆卸完全相同，按照上述步骤完成电机侧联轴节的拆卸。拆下来的联轴节零件需妥善保管，防止损坏或零件丢失。

四、联轴节的维护

4.1目视检查

4.2 润滑脂更换

补脂周期： 3 年或240 万公里

拆检周期： 6 年或480 公里

润滑脂型号：雪佛龙联轴节润滑脂

添加量： 200g/每半联轴节

参考文献：

[1] 石明友.   高速列车联轴器开发与研究 [D]. 江苏科技大学. 2012