车轴箱加工工艺改进

车轴箱加工工艺改进

自2007年以来，南车资阳公司向越南供应了一辆狭窄的内燃机车，用于装配厂。该机车大部件全部采用资阳公司自制件:如液力传动箱、车轴齿轮箱等,以20世纪60年代供泰国米轨车为原型进行改进。其中主要大部件,如传动箱、车轴箱均由我公司加工及组装。传动箱采用目前国内较为成功的CK车液力传动箱,在第一箱上进行改进。车轴齿轮箱在原DFH1箱体基础上,只采用二级传动的车轴箱体,将其中大螺旋齿轮加大,并在下箱体上进行改进。GK车采用一级、二级箱各6组传动,而越南机车采用每台,组二级箱体。在此介绍车轴箱加工工艺改进方法。1.油封的原因目前国内车轴箱存在问题主要是:漏油、螺旋齿轮打齿等。据不完全统计,2007~2008年,资阳公司机车出现大小螺旋齿轮打齿6起,漏油则约20起。产生漏油原因主要是:各分箱面不平整,密封胶质量不好或密封胶涂抹工艺方法不对;油管孔或其他铸造面漏油。主要原因是铸造砂眼、疏松所造成。造成打齿原因主要是:箱体孔垂直度保证不好,造成螺旋齿轮啮合不好,从而在传动过程中受力不均而导致打齿;装配质量或齿轮加工精度不好,在螺旋齿轮装配时未保证螺旋齿轮啮合面积,从而在使用过程中受力不均,导致打齿。2.调整后的工艺路线由于本次出口越南,为避免出现国内齿轮箱同类质量问题,我们对加工工艺进行调整,重新安排加工工序及加工方式,经过一年多的运行,目前该机车运行良好,未出现任何类似国内机车出现的漏油、打齿现象。GK车轴箱(见图+)加工工序为:毛坯处理→考料、划线→铣平面→钻对接孔、倒角→组箱→粗镗→钻油管孔→拆箱→水压试验→补焊→精铣平面→二次组箱→钻铰定位销孔→打定位销→半精镗、精镗孔→钻端面孔→拆箱→钻油孔→配轴承套→二次水压→攻螺纹→清理去毛刺→清洗、刷防锈漆→交出。GK车轴箱均是先装轴承套后再装轴承,对轴承定位靠轴承套进行,所有润滑油均是由轴承套上油孔(环槽)提供。越南车轴箱由于各轴承孔均是直接装配轴承,所有轴承润滑油均直接来自箱体,因此各箱体轴承孔内均有轴承挡板、油孔及油槽,给加工造成极大困难。而且该箱体外形较GK车轴箱小,因此各孔本身就比较薄弱,再加上各孔内有密布油孔、油槽,对于加工变形影响更大。如图2所示。对于油槽及油孔的加工需要认真考虑,若按照GK车轴箱加工,则选择在精镗孔后立即进行切槽,拆箱完后再进行钻孔。但该箱体相比GK车,箱体外形小,相对各轴承孔壁薄,变形较大,如何有效避免或减少变形是首要问题。要充分认识到变形是不可避免的,但又必须解决它。对工序过程进行改进,改进后工艺路线:毛坯处理→考料、划线→铣平面→钻对接孔、倒角→组箱→粗镗→钻油管孔→拆箱→水压试验→补焊→精铣平面→二次组箱→钻铰定位销孔→打定位销→半精镗→钻端面孔→拆箱→钻油孔→二次水压,处理→三次组箱→精镗孔→攻螺纹→清理去毛刺→清洗、刷防锈漆→入库。经过调整后的工艺流程,由于在半精镗孔后,将所有端面螺孔加工完。再次拆箱,对各轴承孔内油孔、油槽进行了加工,如图3所示,充分消除镗孔应力,避免精镗孔后再次加工造成变形。半精镗孔后留量很小,精镗时无论是孔内表面粗糙度或是镗孔形位公差,均得到很好的保证。由于留有精镗加工余量,在半精镗及钻各油孔时发现有铸造缺陷,也可及时处理,避免精加工后发现有缺料等现象,再进行补焊必将导致变形而无法修复。应当注意的是,由于在粗镗孔后,仍留有精铣平面的加工量。因此,在粗镗孔工序中,在加工上下两孔时,其中心距必须要加上精铣平面的尺寸,否则精铣平面再进行镗孔时,再按正确中心距加工就无法加工。3.灌向螺孔加强加工在加工过程中还常遇到有一些质量问题,如箱体缺料、夹砂、砂眼等。一般情况下,由于铸钢件允许补焊,发现问题后及时按照有关标准进行补焊即可解决。但砂眼在油管孔附近或与油管接通,若不进行处理,则会导致漏油。一般采取补焊,即在箱体外壁,将砂孔焊死,保证油管孔不再与外界沟通就能处理好。但若砂孔与端面螺孔M16沟通,如图4所示,若不进行处理,则油就会由油管灌向螺孔,从螺纹缝隙流到端盖孔向外渗出。我们在加工越南车轴箱后就出现了该情况。对于该问题处理,冒然补焊肯定行不通,我们曾经采用将M16的螺孔扩成φ20mm的光孔,车一个外圆φ20mm堵,焊死后再钻攻#$%螺孔。这种方法漏油是彻底解决了,但有一次,由于焊接的存度太少,螺堵在装配过程中被拔出。从这方面看,该方法的使用可靠性不强,且由于对端面进行焊接,对孔的变形影响较大。后来将箱体上M16螺孔扩成M20×1.5,细牙螺纹,再车M20×1.5,螺堵,采用AB胶紧固。由于细牙螺纹本身有密封作用,再加上有AB胶密封,很好地解决了漏油问题,避免了焊接变形,同时,内外螺纹对螺孔强度有保障。需注意的有两点:(1)在加工螺堵时,必须考虑如何装上,不能需要多长螺纹就加工多长,否则是无法装进螺孔的。必须在加工螺堵时,保证螺纹有效长度,还需留有相应的扭紧力臂,如图5,所示。(2)在涂胶之前,必须将M16螺孔加工好。胶未干之前,由于螺堵与螺孔之间有空气,在螺纹旋进时,空气排不出,螺堵与螺纹之间有间隙,对于密封有影响