机车运转构架引动齿轮的问题勘验

　　1齿轮振动信号的提取

　　轴承、齿轮等旋转机械故障检测一般均使用振动的方法。通过时域信号特征参数及频谱分析判断其运行状态。轴承和齿轮安装在同一根轴上，检测时只有一个测点，两者的振动叠加在一起均被采集，形成信号ganrao。要想单独检测齿轮振动，就需要将轴承振动信号尽量排除。

　　轴承的振动是高频振动，一般在4000Hz以上。

　　当轮对转速在400r/min时，轴承振动信号在8000Hz以下，因此检测轴承时信号的截止频率定在8000Hz.

　　而齿轮的振动主要反映在它的啮合频率上，啮合频率计算公式如下：

　　Fm=frN

　　式中Fm为啮合频率;fr为轴的转频;N为齿轮齿数。

　　在机车顶轮检测时，轮对转速在400r/min，DF4B货机车的齿轮传动比是6314(大齿轮齿数63，电机轴小齿轮齿数14)，这样啮合频率Fm=(400/60)63=420Hz;DF8B的齿轮传动比是7717，它的啮合频率Fm=(400/60)77=513Hz.

　　因此单独对齿轮检测时，截止频率既要包含齿轮振动，又要躲开轴承的振动，考虑到观察啮合频率倍频的情况，截止频率选取啮合频率的34倍，因此采集齿轮振动信号的截止频率设在2000Hz，就可以排除轴承振动的干扰。

　　2齿轮的故障类型和诊断

　　2.1齿面过度磨损或间隙过大

　　齿轮正常振动啮合频率幅值较小，如。齿轮在经过较长时间运用后，会过度磨损齿面，造成齿隙过大，啮合时附加冲击力加大。反映到振动信号上就是啮合频率的各次谐波幅值增大，尤其高次谐波幅值增大更大，如。采集信号，做频谱分析，观察啮合频率的峰值，与正常值比较可以判断是否过度磨损。

　　2.2齿变形、点蚀、齿根裂、断齿

　　齿轮每转一周，在齿面缺陷处(一齿或几个齿)载荷平稳波动一次、这种故障程度较小，在振动信号中形成调制波，如。采集信号，以啮合频率为中心，做细化谱分析，可以看到以啮合频率为中心的边频存在，如。

　　2.3齿面大的剥落

　　这种故障引起大冲击的振动，在时域信号中有明显冲击，如。齿轮每转1周，均有振动，因此轴的转频及倍频形成明显的峰值。

　　3成功案例

　　(1)1141号机车检修(1)

　　在频谱上显示在啮合频率处有以转频为间距的边频，并且幅值较高，如。因此判断为齿轮早期故障。

　　1141号机车检修参数机车编号车型故障轴位修程转速/(r!min-1)检测日期1141DF4BD1轮齿箱小13802009-08-03解体后发现：落修检查齿轮齿廓间隙大，磨损严重，造成齿轮啮合声音大。

　　(2)33号机车检修(2)以啮合频率为中心做细化8倍频谱，频谱显示峰值为6.5Hz轮对轴转频及倍频，如。在采集过程中异声大，因此判断为大齿轮故障。

　　33号机车检修参数机车编号车型故障轴位修程转速/(r!min-1)检测日期33DF8BD2轮齿箱小34002010-01-15齿轮振动细化频谱图解体后发现：输出端齿轮大面积剥离。

　　4结束

　　运用先进的检测设备在对机车走行部检测中，防范轴箱轴承及牵引电机轴承的故障是工作的重点，当测试数据明显异常而数据显示轴承没有问题时，就需要进一步分析。通过研究发现牵引齿轮故障出现故障概率较大，因此，针对这一情况总结出判断齿轮故障的一些方法，运用到实际中进一步保障行车安全。