新闻分类
/ NEWS新形式配碴整治车构建箱散热器运转载荷运算
发布时间：2012.02.20 浏览次数：
新闻来源：http://www.0511srq.com
1概述
SPZ-200型配碴整形车是在仿照奥地利PLASSERTHEURER公司SSP-103型配碴整形车，国产化产品SPZ-160型配碴整形车的基础上，通过提高柴油发动机功率的方式，达到增加作业走行能力，实现目前SPZ-200机型性能水平。由于改型过程中，发动机经过了国产6135AEK-11型水冷增压柴油机、BF8L413F型国产风冷增压柴油机和BF8L513型进口风冷增压柴油机的3次机型改变，SPZ-200型配碴车发动机的功率由原来的158kW，终提高到目前的210kW.在配碴车的整个改型过程中，发动机功率大幅度的调整，使配碴车产品性能得到不断改进，但配碴车原有各部件的性能参数是否能够满足新配套的柴油机性能，是应该认真考核的问题。
通常在机械设计中，对于一般的渐开线齿轮传动装置，如果箱体是按通用的设计方法完成的，那么，箱体的散热能力应该是与所传递的功率相匹配的，没有必要进行箱体散热能力校核计算。所以，配碴车分动箱在以前的设计和改造过程中，一直没有进行过相关的计算验证。
但随着2002～2003年大型养路机械产品铁道行业标准的不断发布和执行，标准中对各机型动力传动系统中，各齿轮箱的出厂台架试验条件提出了更高、更严格的要求。企业在执行新颁布铁道行业标准中规定台架试验条件时，出现了配碴车分动箱连续运转4h试验条件下，试验温度多次超过高限定值的现象。为了全面分析该减速箱试验运转温度不符合规定要求的原因，从理论上计算，核定SPZ-200型配碴整形车分动箱在提高了传递功率的条件下，箱体散热能力是否仍符合设计要求。SPZ-200型配碴整形车分动箱结构。
2分动箱散热量计算
分动箱散热计算的工况，设定在发动机连续工作状况下进行。
2.1箱体产生热量Q1
Q1=1000（1-）P1式中：P1――输入轴的传动功率，取210kW.
分动箱采用的是85W/90GL-5型重负荷车辆齿轮油，在箱体温度不超过100℃时，t的取值范围在15～19mm2/s之间，在此取t=17mm2/s；Z！
=Z1 Z2
2.2箱体表面排出的大热量Q2max
Q2max=KS（ymax-0）式中：K――传热系数，一般可取为：8.7～17.5W/（m2℃）；在此，因配碴车分动箱环境散热条件较好，取K=17.5W/（m2℃）；S――箱体散热面积，取0.6763m2；
ymax――油温的大允许值，取70℃；
0――环境温度，取20℃。
经计算：Q2max=592（W）2.3箱体所允许的大热功率P
按照配碴整形车的试验条件，取动力传动系统间隙工作条件，进行散热功率校核，应满足：
P=Q2max1000（1-）≥Pd×td P1×t1tz式中：Pd――发动机怠速功率，取137kW；td――发动机怠速运转时间，取120min；t1――发动机额定转速下的运转时间，取120min；tz――发动机总运转时间，取240min.
经计算：P=Q2max1000（1-）=19.097（kW）Pd×120 P1×120240=173.5（kW）比较得：P
≤Pd×td P1×t1tz
3分析讨论
（1）经过计算可以看出，目前参数配置条件下的SPZ-200型配碴整形车分动箱结构，不符合箱体基本散热条件。因此，箱体应进行改进设计。
（2）按散热条件，现有传递功率条件下，计算箱体需要的小散热面积Smin：KSmin（ ymax- 0）1000（1-）≥Pd×120 P1×120240经计算：Smin应不小于5.6m2。
4应对措施
通过以上分析认为，可以采取如下措施：（1）SPZ-200型配碴整形车分动箱可以在原有结构的基础上，采用增大箱体散热面积或在箱体内部设置强制冷却系统等措施，提高箱体的散热能力。
（2）通过有效的工艺手段控制齿轮箱的发热。
在配碴整形车分动箱设计初期，相应的轴承组装工艺都是针对国外高配合质量的大间隙轴承零配件技术条件制定的，组装过程中不需进行专门的轴承游隙选配。但后期国产化轴承零部件的选用中，轴承游隙离散性较大，为保证齿轮箱的装配质量，减少箱体异常发热，应考虑增加配合参数的选配组装程序。另外，在分动齿轮箱体的加工工艺编制和加工设备选用过程中，应充分考虑3个齿轮传动轴孔之间的平行度及单个轴孔的2个支撑座之间的同轴度加工要求，选用先进的加工设备和合理的工艺程序，确保齿轮副的配合质量，消除箱体异常发热的问题。
SPZ-200型配碴整形车是在仿照奥地利PLASSERTHEURER公司SSP-103型配碴整形车，国产化产品SPZ-160型配碴整形车的基础上，通过提高柴油发动机功率的方式，达到增加作业走行能力，实现目前SPZ-200机型性能水平。由于改型过程中，发动机经过了国产6135AEK-11型水冷增压柴油机、BF8L413F型国产风冷增压柴油机和BF8L513型进口风冷增压柴油机的3次机型改变，SPZ-200型配碴车发动机的功率由原来的158kW，终提高到目前的210kW.在配碴车的整个改型过程中，发动机功率大幅度的调整，使配碴车产品性能得到不断改进，但配碴车原有各部件的性能参数是否能够满足新配套的柴油机性能，是应该认真考核的问题。
通常在机械设计中，对于一般的渐开线齿轮传动装置，如果箱体是按通用的设计方法完成的，那么，箱体的散热能力应该是与所传递的功率相匹配的，没有必要进行箱体散热能力校核计算。所以，配碴车分动箱在以前的设计和改造过程中，一直没有进行过相关的计算验证。
但随着2002～2003年大型养路机械产品铁道行业标准的不断发布和执行，标准中对各机型动力传动系统中，各齿轮箱的出厂台架试验条件提出了更高、更严格的要求。企业在执行新颁布铁道行业标准中规定台架试验条件时，出现了配碴车分动箱连续运转4h试验条件下，试验温度多次超过高限定值的现象。为了全面分析该减速箱试验运转温度不符合规定要求的原因，从理论上计算，核定SPZ-200型配碴整形车分动箱在提高了传递功率的条件下，箱体散热能力是否仍符合设计要求。SPZ-200型配碴整形车分动箱结构。
2分动箱散热量计算
分动箱散热计算的工况，设定在发动机连续工作状况下进行。
2.1箱体产生热量Q1
Q1=1000（1-）P1式中：P1――输入轴的传动功率，取210kW.
分动箱采用的是85W/90GL-5型重负荷车辆齿轮油，在箱体温度不超过100℃时，t的取值范围在15～19mm2/s之间，在此取t=17mm2/s；Z！
=Z1 Z2
2.2箱体表面排出的大热量Q2max
Q2max=KS（ymax-0）式中：K――传热系数，一般可取为：8.7～17.5W/（m2℃）；在此，因配碴车分动箱环境散热条件较好，取K=17.5W/（m2℃）；S――箱体散热面积，取0.6763m2；
ymax――油温的大允许值，取70℃；
0――环境温度，取20℃。
经计算：Q2max=592（W）2.3箱体所允许的大热功率P
按照配碴整形车的试验条件，取动力传动系统间隙工作条件，进行散热功率校核，应满足：
P=Q2max1000（1-）≥Pd×td P1×t1tz式中：Pd――发动机怠速功率，取137kW；td――发动机怠速运转时间，取120min；t1――发动机额定转速下的运转时间，取120min；tz――发动机总运转时间，取240min.
经计算：P=Q2max1000（1-）=19.097（kW）Pd×120 P1×120240=173.5（kW）比较得：P
≤Pd×td P1×t1tz
3分析讨论
（1）经过计算可以看出，目前参数配置条件下的SPZ-200型配碴整形车分动箱结构，不符合箱体基本散热条件。因此，箱体应进行改进设计。
（2）按散热条件，现有传递功率条件下，计算箱体需要的小散热面积Smin：KSmin（ ymax- 0）1000（1-）≥Pd×120 P1×120240经计算：Smin应不小于5.6m2。
4应对措施
通过以上分析认为，可以采取如下措施：（1）SPZ-200型配碴整形车分动箱可以在原有结构的基础上，采用增大箱体散热面积或在箱体内部设置强制冷却系统等措施，提高箱体的散热能力。
（2）通过有效的工艺手段控制齿轮箱的发热。
在配碴整形车分动箱设计初期，相应的轴承组装工艺都是针对国外高配合质量的大间隙轴承零配件技术条件制定的，组装过程中不需进行专门的轴承游隙选配。但后期国产化轴承零部件的选用中，轴承游隙离散性较大，为保证齿轮箱的装配质量，减少箱体异常发热，应考虑增加配合参数的选配组装程序。另外，在分动齿轮箱体的加工工艺编制和加工设备选用过程中，应充分考虑3个齿轮传动轴孔之间的平行度及单个轴孔的2个支撑座之间的同轴度加工要求，选用先进的加工设备和合理的工艺程序，确保齿轮副的配合质量，消除箱体异常发热的问题。
本文共分
1
页