9600kW電力機(jī)車(chē)齒輪箱型式試驗(yàn)大綱.doc

設(shè) 計(jì) 文 件9600kW電力機(jī)車(chē)齒輪箱型式試驗(yàn)大綱項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)編 制審 核批 準(zhǔn)版本記錄版本號(hào)修改內(nèi)容修訂時(shí)間作者備注1.0編制2010-06-30目 次1 簡(jiǎn)介12 試驗(yàn)?zāi)康?、范?3 試驗(yàn)原理13.1 機(jī)械封閉式13.2 電封閉式14 試驗(yàn)方案14.1 機(jī)械封閉式24.2 電封閉式25 試驗(yàn)條件25.1 試驗(yàn)環(huán)境25.2 試驗(yàn)儀器26 試驗(yàn)內(nèi)容26.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備26.2 空載跑合試驗(yàn)36.3 額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)36.4 傳動(dòng)效率測(cè)試46.5 溫升試驗(yàn)46.6 耐久性試驗(yàn)56.7 超負(fù)荷試驗(yàn)56.8 試驗(yàn)后檢查67 試驗(yàn)報(bào)告6附表1 齒輪箱試驗(yàn)前記錄表7附表2 齒輪箱空載跑合試驗(yàn)記錄表8附表3 齒輪箱額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)記錄表9附表4 傳動(dòng)效率測(cè)試記錄表10附表5 溫升試驗(yàn)記錄表11附表6 耐久性試驗(yàn)記錄表12附表7 超負(fù)荷試驗(yàn)記錄表139600kw電力機(jī)車(chē)齒輪箱型式試驗(yàn)大綱 第7頁(yè) 共12頁(yè)1 簡(jiǎn)介本試驗(yàn)大綱為9600kW大功率電力機(jī)車(chē)使用的抱軸的單級(jí)圓柱齒輪箱制定，齒輪箱將安裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的牽引電機(jī)的功率傳遞給車(chē)輪，小齒輪軸和電機(jī)軸過(guò)盈裝配到一起，大齒輪和車(chē)軸過(guò)盈裝配到一起，齒輪箱車(chē)軸端與抱軸箱螺栓連接并通過(guò)抱軸箱軸承支撐在車(chē)軸上，齒輪箱電機(jī)端與電機(jī)螺栓連接并通過(guò)電機(jī)吊掛裝置吊掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上。2 試驗(yàn)?zāi)康?、范圍為確保齒輪箱正常裝車(chē)運(yùn)行，首件新研制的齒輪箱必須在室內(nèi)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的項(xiàng)點(diǎn)有：空載跑合試驗(yàn)、額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)、傳動(dòng)效率測(cè)試、溫升試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、超負(fù)荷試驗(yàn)?？疾觳⒂涗淉X輪箱的密封性能、軸承潤(rùn)滑效果及溫升、油池溫升、噪聲等主要性能指標(biāo)。3 試驗(yàn)原理3.1 機(jī)械封閉式采用低能耗的封閉功率流方式，其中由扭矩加載器施加動(dòng)態(tài)扭矩載荷，在封閉系統(tǒng)中產(chǎn)生封閉扭矩。電機(jī)驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行所需要的功率，只用來(lái)克服全系統(tǒng)的功率損耗。整個(gè)調(diào)速控制系統(tǒng)采用變頻調(diào)速控制，可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速、無(wú)級(jí)加載。3.2 電封閉式齒輪箱采用背靠背的連接方式，兩臺(tái)齒輪箱分別連接兩臺(tái)電機(jī)，其中一臺(tái)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，另一臺(tái)作為負(fù)載電機(jī)。試驗(yàn)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率通過(guò)兩臺(tái)背靠背齒輪箱帶動(dòng)負(fù)載電機(jī)發(fā)電，兩臺(tái)電機(jī)采用共直流母線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功率電封閉。4 試驗(yàn)方案試驗(yàn)方案擬采用機(jī)械封閉和電封閉兩種方案中的一種。電封閉較機(jī)械封閉具有節(jié)能效果好、占地面積少、維護(hù)成本低、振動(dòng)噪音小、無(wú)污染（廢水、廢油）、傳動(dòng)環(huán)節(jié)少、故障率低、操縱性好等優(yōu)點(diǎn)，但電封閉的投資成本較高。4.1 機(jī)械封閉式圖1 機(jī)械封閉式試驗(yàn)方案4.2 電封閉式圖2 電封閉式試驗(yàn)方案5 試驗(yàn)條件5.1 試驗(yàn)環(huán)境試驗(yàn)環(huán)境的溫度為040，相對(duì)濕度為1085。5.2 試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器主要有：扭矩轉(zhuǎn)速傳感器、半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)、非接觸測(cè)溫儀、聲級(jí)計(jì)、風(fēng)速計(jì)、風(fēng)機(jī)。6 試驗(yàn)內(nèi)容6.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)齒輪箱在進(jìn)行試驗(yàn)之前，應(yīng)對(duì)齒輪箱稱(chēng)重，檢查軸承的軸向游隙和齒輪副嚙合側(cè)隙，將測(cè)量值記錄于附表1齒輪箱試驗(yàn)前記錄表中。試驗(yàn)前測(cè)量值須滿足檢測(cè)項(xiàng)目合格值，否則不能進(jìn)行試驗(yàn)直至檢查合格為止。6.2 空載跑合試驗(yàn)將試驗(yàn)用齒輪箱按照試驗(yàn)要求組裝到試驗(yàn)臺(tái)上，在齒輪箱中加入潤(rùn)滑油至油標(biāo)上的最高油位，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否均勻正常，不應(yīng)有異常碰擊、強(qiáng)烈摩擦聲或轉(zhuǎn)不動(dòng)的情況，否則應(yīng)找出原因，加以排除之后才允許繼續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)按表1中的轉(zhuǎn)速及時(shí)間進(jìn)行，齒輪箱正反向各空載跑合一次。（“正轉(zhuǎn)”定義：由試驗(yàn)齒輪箱車(chē)輪側(cè)看向電機(jī)側(cè)，車(chē)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；“反轉(zhuǎn)”定義：由試驗(yàn)齒輪箱車(chē)輪側(cè)看向電機(jī)側(cè)，車(chē)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。）表1 空載跑合試驗(yàn)轉(zhuǎn)速及時(shí)間表車(chē)軸轉(zhuǎn)速/rpm64240318510594對(duì)應(yīng)列車(chē)速度/km·h-1（新輪）155575120140運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/min5103055在試驗(yàn)過(guò)程中，需要記錄下齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度（本大綱中所說(shuō)的軸承溫度是指所測(cè)的軸承外圈溫度）、環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于附表2齒輪箱空載跑合試驗(yàn)記錄表中。在本試驗(yàn)過(guò)程中，要求各部位溫度變化正常，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有異常聲音，齒輪箱各密封部位無(wú)潤(rùn)滑油滲漏，各部位溫度不得高于90。若在試驗(yàn)中齒輪箱出現(xiàn)故障或零件損壞，能在0.5h內(nèi)排除故障則可繼續(xù)試驗(yàn)；若檢修時(shí)間超過(guò)0.5h，則試驗(yàn)重新進(jìn)行。試驗(yàn)完成后，放出齒輪箱中的潤(rùn)滑油，重新加入新的潤(rùn)滑油，以便繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。6.3 額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)將試驗(yàn)齒輪箱組裝在試驗(yàn)臺(tái)上，在齒輪箱中加入潤(rùn)滑油至規(guī)定的油位，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否均勻正常，不應(yīng)有異常碰擊、摩擦聲或轉(zhuǎn)不動(dòng)的情況，否則應(yīng)立即停機(jī)找出原因，加以排除之后才允許繼續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)按表2對(duì)齒輪箱進(jìn)行加載試驗(yàn)，試驗(yàn)中齒輪箱在額定速度75 km/h（車(chē)軸轉(zhuǎn)速318rpm）下正反向各一次。試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。表2 額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)扭矩及時(shí)間表加載扭矩/N·m運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/min194610389010583710700410778210試驗(yàn)時(shí)記錄各檔的時(shí)間、轉(zhuǎn)速、扭矩、齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度（本大綱中所說(shuō)的軸承溫度是指所測(cè)的軸承外圈溫度），環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于附表3齒輪箱額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)記錄表中。在試驗(yàn)過(guò)程中，要求各部位溫度變化正常，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有異常聲音，各密封部位無(wú)潤(rùn)滑油滲漏，各部位溫度不得高于110。試驗(yàn)完成后，放出齒輪箱中的潤(rùn)滑油，重新加入新的潤(rùn)滑油，以便繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。6.4 傳動(dòng)效率測(cè)試按表3對(duì)齒輪箱進(jìn)行傳動(dòng)效率測(cè)試試驗(yàn)，試驗(yàn)中齒輪箱在額定速度75km/h（車(chē)軸轉(zhuǎn)速318rpm）下正反向各一次。試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。表3 額定轉(zhuǎn)速傳動(dòng)效率測(cè)試試驗(yàn)扭矩及時(shí)間表加載扭矩/N·m運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/h1945達(dá)到熱平衡（約2小時(shí)）3890達(dá)到熱平衡（約2小時(shí)）5837達(dá)到熱平衡（約2小時(shí)）7004達(dá)到熱平衡（約2小時(shí)）7782達(dá)到熱平衡（約2小時(shí)）在每級(jí)加載扭矩的試驗(yàn)過(guò)程中，每10分鐘記錄1次2個(gè)扭矩傳感器的數(shù)據(jù)，填入附表4傳動(dòng)效率測(cè)試記錄表中。6.5 溫升試驗(yàn)在試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)齒輪箱進(jìn)行溫升試驗(yàn)，齒輪箱按表4進(jìn)行加載試驗(yàn)正反向各一次。試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。表4 溫升試驗(yàn)扭矩及時(shí)間表車(chē)軸轉(zhuǎn)速/rpm318（列車(chē)速度75km/h）510（列車(chē)速度120km/h）594（列車(chē)速度140km/h）加載扭矩/N·m778248524166運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/h達(dá)到熱平衡（約6小時(shí)）達(dá)到熱平衡（約6小時(shí)）達(dá)到熱平衡（約6小時(shí)）試驗(yàn)過(guò)程中，記錄下齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度、環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，記錄在附表5溫升試驗(yàn)記錄表中。在試驗(yàn)過(guò)程中，要求各部位溫度變化正常，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有異常聲音，各密封部位無(wú)潤(rùn)滑油滲漏，各部位溫度不得高于110。6.6 耐久性試驗(yàn)在試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)齒輪箱進(jìn)行耐久性試驗(yàn)，試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。試驗(yàn)按表5進(jìn)行正反向運(yùn)轉(zhuǎn)各一次。表5 疲勞加載試驗(yàn)轉(zhuǎn)速及時(shí)間表車(chē)軸轉(zhuǎn)速/rpm318加載扭矩/N·m7782運(yùn)行時(shí)間/h24在試驗(yàn)過(guò)程中，需要記錄下齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度、環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在附表6耐久性試驗(yàn)記錄表中。在本試驗(yàn)過(guò)程中，要求各部位溫度變化正常，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有異常聲音，各密封部位無(wú)潤(rùn)滑油滲漏，各部位溫度不得高于110。試驗(yàn)完成后，放出齒輪箱中的潤(rùn)滑油，重新加入新的潤(rùn)滑油，以便繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。6.7 超負(fù)荷試驗(yàn)在耐久性試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行超負(fù)荷試驗(yàn)，齒輪箱在額定轉(zhuǎn)速75km/h（車(chē)軸轉(zhuǎn)速318rpm）下進(jìn)行試驗(yàn)，按表6進(jìn)行加載試驗(yàn)，正反向各一次。試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。表6 扭矩超載試驗(yàn)施加載荷及時(shí)間施加的載荷/N·m運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/min856010933810試驗(yàn)過(guò)程中，記錄下齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度、環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，記錄在附表7扭矩超載試驗(yàn)記錄表中。在耐久性試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行超負(fù)荷試驗(yàn)，齒輪箱在額定扭矩7782N·m下進(jìn)行試驗(yàn)，按表7在不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行試驗(yàn)，正反向各一次。試驗(yàn)中需用風(fēng)扇以30km/h的風(fēng)速對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行冷卻。表7 轉(zhuǎn)速超載試驗(yàn)施加載荷及時(shí)間車(chē)輛運(yùn)行速度km/h運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/min75（車(chē)軸轉(zhuǎn)速318rpm）10120（車(chē)軸轉(zhuǎn)速510rpm）10140（車(chē)軸轉(zhuǎn)速594rpm）10試驗(yàn)過(guò)程中，記錄下齒輪箱油池、齒輪箱各軸承部位的溫度、環(huán)境溫度和齒輪箱各密封部位滲漏情況，并監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中齒輪箱噪聲有無(wú)異常，記錄在附表8轉(zhuǎn)速超載試驗(yàn)記錄表中。在試驗(yàn)過(guò)程中，要求各部位溫度變化正常，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有異常聲音，各密封部位無(wú)潤(rùn)滑油滲漏，各部位溫度不得高于110。6.8 試驗(yàn)后檢查以上全部試驗(yàn)完成之后，對(duì)試驗(yàn)齒輪箱進(jìn)行檢查，并做好相應(yīng)的檢查記錄。6.8.1 檢查軸承軸向游隙，并記錄其所測(cè)量值。6.8.2 檢查齒輪副側(cè)隙，并記錄其所測(cè)量值。6.8.3 放出潤(rùn)滑油，檢查磁性油堵上的吸附物，并提取油樣進(jìn)行油品分析，提供分析報(bào)告。6.8.4 分解齒輪箱，檢查齒面，不能有點(diǎn)蝕、擦傷、粘著等現(xiàn)象。6.8.5 檢查齒輪及齒形相關(guān)誤差，若有必要，對(duì)齒輪進(jìn)行分析并提供檢查報(bào)告。6.8.6 檢查軸承磨損狀態(tài)，若有必要，由軸承供應(yīng)商對(duì)軸承進(jìn)行分析并提供報(bào)告。7 試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：（1） 試驗(yàn)?zāi)康?；?） 試驗(yàn)設(shè)備；（3） 試驗(yàn)原理；（4） 試驗(yàn)內(nèi)容；（5） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果；（6） 試驗(yàn)結(jié)論。 9600kW電力機(jī)車(chē)齒輪箱型式試驗(yàn)大綱 第16頁(yè) 共13頁(yè)附表1 齒輪箱試驗(yàn)前記錄表齒輪箱試驗(yàn)前記錄表檢驗(yàn)項(xiàng)目齒輪箱總重/kg軸承軸向游隙齒輪副嚙合側(cè)隙/mm小軸承/mm大軸承/mm合格值8測(cè)量值附表2 齒輪箱空載跑合試驗(yàn)記錄表齒輪箱空載跑合試驗(yàn)記錄表齒輪箱編號(hào)室溫（）轉(zhuǎn)向試驗(yàn)日期試驗(yàn)者姓名車(chē)軸轉(zhuǎn)速/rpm時(shí)間/min各處溫度（）密封情況噪聲聲音有無(wú)異常備注大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）箱體大密封（M）大密封（W）小密封（M）小軸承座（W）64524010318305105齒輪箱跑合試驗(yàn)過(guò)程中異常情況描述或停機(jī)說(shuō)明備注：以上表格中的M指齒輪箱的電機(jī)側(cè)；W指齒輪箱的車(chē)輪側(cè)。附表3 齒輪箱額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)記錄表齒輪箱額定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)記錄表齒輪箱編號(hào)室溫轉(zhuǎn)向車(chē)軸轉(zhuǎn)速試驗(yàn)時(shí)間試驗(yàn)者姓名轉(zhuǎn)矩/rpm19453890583770047782時(shí)間/min溫度（）大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）箱體噪聲備注特殊情況說(shuō)明附表4 傳動(dòng)效率測(cè)試記錄表齒輪箱傳動(dòng)效率測(cè)試記錄表（車(chē)軸轉(zhuǎn)速：318rpm）齒輪箱編號(hào)室溫轉(zhuǎn)向試驗(yàn)時(shí)間試驗(yàn)者姓名轉(zhuǎn)矩傳感器扭矩/N·m123456789101946傳感器I傳感器II3890傳感器I傳感器II5837傳感器I傳感器II7004傳感器I傳感器II7782傳感器I傳感器II備注特殊情況說(shuō)明附表5 溫升試驗(yàn)記錄表齒輪箱溫升試驗(yàn)記錄表轉(zhuǎn)向： 室溫（）：工況時(shí)間/h溫度（）密封情況備 注大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）潤(rùn)滑油大密封（M）大密封（W）小密封（M）小軸承座（W）扭矩7782Nm，轉(zhuǎn)速318rpm6扭矩4852Nm，轉(zhuǎn)速510rpm6扭矩4166Nm，轉(zhuǎn)速594rpm6備注：表中M是指電機(jī)側(cè)；W是指車(chē)輪側(cè)，轉(zhuǎn)向的規(guī)定與空載試驗(yàn)時(shí)規(guī)定的一致。附表6 耐久性試驗(yàn)記錄表齒輪箱耐久性試驗(yàn)記錄表（施加的載荷：7782N·m）車(chē)軸轉(zhuǎn)速：318rpm 轉(zhuǎn)向： 室溫（）： 時(shí)間/h溫度（）密封情況備 注大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）潤(rùn)滑油大密封（M）大密封（W）小密封（M）小軸承座（W）24備注：表中M是指電機(jī)側(cè)；W是指車(chē)輪側(cè)，轉(zhuǎn)向的規(guī)定與空載試驗(yàn)時(shí)規(guī)定的一致。附表7 扭矩超載試驗(yàn)記錄表齒輪箱扭矩超載試驗(yàn)記錄表車(chē)軸轉(zhuǎn)速：318rpm 轉(zhuǎn)向： 室溫（）： 施加的載荷/N·m溫度（）密封情況備 注大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）潤(rùn)滑油大密封（M）大密封（W）小密封（M）小軸承座（W）85609338備注：表中M是指電機(jī)側(cè)；W是指車(chē)輪側(cè)，轉(zhuǎn)向的規(guī)定與空載試驗(yàn)時(shí)規(guī)定的一致。附表8 轉(zhuǎn)速超載試驗(yàn)記錄表齒輪箱轉(zhuǎn)速超載試驗(yàn)記錄表施加的扭矩：7782N·m 轉(zhuǎn)向： 室溫（）： 車(chē)軸轉(zhuǎn)速溫度（）密封情況備 注大軸承（M）大軸承（W）小軸承（M）小軸承（W）潤(rùn)滑油大密封（M）大密封（W）小密封（M）小軸承座（W）318510594備注：表中M是指電機(jī)側(cè)；W是指車(chē)輪側(cè)，轉(zhuǎn)向的規(guī)定與空載試驗(yàn)時(shí)規(guī)定的一致。