Tài liệu Thuyết minh đề tài tốt nghiệp sửa chữa các chi tiết bộ trục bánh xe đầu máy d9e, d13e và d19e huỳnh anh minh

Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn MỤC LỤC Chƣơng I GIỚI THIỆU KẾT CẤU BỘ TRỤC BÁNH XE ĐẦU MÁY D9E,D13E VÀ D19E 1.1. giới thiệu thông số kỹ thuật đầu máy D9E, D13E và D19E 1.1.1. số lƣợng đầu máy nơi sử dụng,thời gian sƣ dụng 1.1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy 1.1.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D9E 1.1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D13E 1.1.2.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D19E 1.2. Giới thiệu tổng quát về động cơ đầu máy D9E, D13E và D19E 1.2.1. Giới thiệu tổng quát về kết cấu động cơ 1.2.2. thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 1.2.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ D398 lắp trên đầu máy D9E 1.2.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 1200 BHI lắp trên đầu máy D13E 1.2.2.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 3512B lắp trên đầu máy D19E 1.3. Giới thiệu Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D9E, D13E vàD19E 1.3.1. Kết cấu của giá chuyển hƣớng D9E 1.3.1.1.Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D9E 1.3.1.2. Trục (trục bánh) 1.3.1.3. Bánh xe đầu máy D9E 1.3.1.4. Đặt điểm làm việc 1.3.2. Kết cấu của giá chuyển hƣớng D13E 1.3.2.1. Kết cấu của bộ trục bánh xe D13E 1.3.2.2. Trục (trục bánh) 1.3.2.3. Bánh xe đầu máy D13E 1.3.2.4. Đặt điểm làm việc 1.3.3. Kết cấu của giá chuyển hƣớng D19E 1.3.3.1. Kết cấu của bộ trục bánh xe đầu máy D19E 1.3.3.2. Trục(trục bánh) Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -1- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.3.3.3. Bánh xe đầu máy D19E 1.3.3.4. Đặc điểm làm việc 1.3.4. So sánh các thông số cơ bản của trục bánh xe đầu máy D9E, D13E và D19E Chƣơng 2 HAO MÒN, HƢ HỎNG CÁC CHI TIẾT BỘ TRỤC BÁNH XE ĐẦU MÁY D9E, D13E và D19E 2.1. Hao mòn, hƣ hỏng các chi tiết bộ trục bánh xe đầu máy 2.1.1. Các hƣ hỏng đối với trục bánh 2.1.2. Các hƣ hỏng đối với bánh xe 2.1.3. Các hƣ hỏng đối với bánh răng truyền động 2.2. Ảnh hƣởng của hao mòn các chi tiết bộ trục bánh xe tới quá trình làm việc của đầu máy 2.2.1. Ảnh hƣởng do mòn nhỏ đƣờng kính bánh xe 2.2.2. Ảnh hƣởng hao mòn gờ bánh xe đến vận hành của đầu máy 2.2.3 Ảnh hƣởng của hao mòn biên dạng mặt lăn 2.2.4. Ảnh hƣởng của các hƣ hỏng khác 2.3. Các phƣơng pháp kiểm tra trạng thái chi tiết bộ trục bánh xe 2.3.1. Kiểm tra 2.3.1.1. kiểm tra bằng thẩm thấu. 2.3.2. Các dụng cụ dùng để đo đạt kiểm tra Chƣơng 3 CÁC PHƢƠNG PHÁP SỬA CHỮA CHI TIẾT BỘ TRỤC BÁNH XE ĐẦU MÁY D9E, D13E VÀ D19E 3.1. Ép giải thể trục bánh xe 3.1.1. Giới thiệu thiết bị chuyên dùng ép trục bánh xe 3.1.2. Qui trình tháo ép giải thể trục bánh xe 3.2. Sửa chữa các chi tiết bộ trục bánh xe 3.2.1. Sửa chữa không giải thể bộ trục bánh xe Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -2- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 3.2.1.1. Quy trình hàn đắp tự động gờ bánh xe 3.2.1.2. Tiện mặt lăn và gờ bánh xe 3.2.2. Sửa chữa có giải thể bộ trục bánh xe 3.2.2.1. Quá trình công nghệ ép lắp nguội trục bánh xe 3.2.2.2. Qui trình tiện lỗ bánh xe 3.2.2.3. Sửa chữa các bộ phận của trục bánh xe đầu máy D9E, D13E VÀ D19E 3.3. Lắp ráp bộ trục bánh xe váo giá chuyển hƣớng, điều chỉnh độ dịch chuyển ngang của bộ trục bánh xe trong khung giá chuyển 3.3.1. điều chỉnh độ dịch chuyển ngang của bộ trục bánh xe trong khung giá chuyển 3.3.1.1. Đối với đầu máy kiểu bầu dầu ke trƣợt nhƣ D9E, 3.3.1.2. Đối với đầu máy kiểu bầu dầu ke trƣợt nhƣ D13E 3.3.1.3. Đối với đầu máy kiểu bầu dầu thanh kéo nhƣ D19E Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -3- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn LỜI NÓI ĐẦU Giao thông vận tải là nghành kinh tế đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Xuất phát từ chủ trƣơng hiện đại hóa công nghiệp hóa của Chính phủ và theo đà phát triển chung của đất nƣớc. Đƣờng sắt Việt Nam trong thời kỳ đổi mới, chuẩn bị bƣớc vào thời kỳ hội nhập khoa học kỹ thuật với các nƣớc trong khu vực nói riêng và hòa nhập kinh tế thế giới nói chung. Với tiêu chí hàng đầu phải nâng cao chất lƣợng phục vụ, giảm giá thành vận tải là vấn đề cấp thiết trong nghành. Đối với nƣớc ta hiện nay hầu hết các linh kiện về đầu máy đều phải nhập từ nƣớc ngoài. vì vậy chúng ta phải bảo dƣởng , sửa chửa thật tốt mới tiết kiệm đƣợc chi phí Bộ trục bánh xe là chi tiết hết sức quan trong đối với đầu máy, trong quá trình vận hành các bộ trục bánh xe luôn làm việc trong điều kiện khắc nghiệt nhƣ chịu tải trọng đầu máy, truyền lực kéo và lực hãm, chịu lực ma sát với đƣờng ray, rung lắc mạnh..,do vậy bộ trục bánh xe luôn có nhiều hƣ hỏng. Trong quá trình học tập tại trƣờng, đƣợc sự hƣớng dẫn, chỉ bảo và dạy dỗ của các thầy cô, và quá trình thực tập thực tế tại Xí Nghiệp đầu máy sài gòn em đã đƣợc các thầy cô giáo trong bộ môn đầu máy toa xe giao nhiệm vụ làm đề tài tốt nghiệp “Sửa chữa các chi tiết bộ trục bánh xe đầu máy D9E, D13E và D19E”. Qua quá trình thực hiện đề tài của mình, với trình độ còn non kém và thời gian tìm hiểu có hạn, kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều chắc chắn em cũng không thể nào tránh khỏi thiếu sót, mong các thầy cô đóng góp ý kiến để đề tài của em hoàn thiện một cách tốt nhất. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Đầu máy Toa xe, đặc biệt là thầy giáo hƣớng dẫn GS.TS Đỗ Đức Tuấn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đƣợc đồ án tốt nghiệp này. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -4- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn Chƣơng I GIỚI THIỆU KẾT CẤU BỘ TRỤC BÁNH XE ĐẦU MÁY D9E, D13E VÀ D19E 1.1. Giới thiệu thông số kỹ thuật đầu máy D9E, D13E và D19E 1.1.1. Số lƣợng đầu máy nơi sử dụng,thời gian sƣ dụng - Hiện nay ngành đƣờng sắt Việt Nam đang sử dụng hơn 300 đầu máy với 13 kiểu loại nhập từ nhiều nƣớc khác nhau nhƣ D4H (Liên Xô ), D5H (Úc), D8E (Việt Nam), D9E (Mỹ), D11H (Rumani), D12E (Cộng hòa Séc), D13E (Ấn Độ), D18E (Bỉ), D10H, D14E, D16E, D19E (Trung Quốc) và D20E (Cộng hòa liên bang Đức). Các loại đầu máy nói trên bao gồm hai loại truyền động là truyền động thủy lực (D4H, D5H, D10H và D11H) và truyền động điện (D8E, D9E, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E, D19E, và D20E). Xét về dải công suất có thể phân thành hai nhóm là đầu máy có công suất nhỏ (Ne <900ML) gồm D4H, D5H và D8E, và dải công suất lớn (N e >900ML) gồm D9E, D10H, D11H, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E, D19E và D20E. - Các loại đầu máy nói trên đƣợc phân bổ cho 5 Xí nghiệp đầu máy quản lý và khai thác, đó là Xí nghiệp đầu máy hà nội, yên viên, vinh, đà nẳng và sài gòn - Riêng ở Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn sử dung các loại đầu máy nhƣ a. Đầu máy D9E - Đầu máy D9E là loại đầu máy diesel truyền động điện, công suất 900 mã lực, do hãng Generral-Electric chế tạo, đƣợc đƣa vào sử dụng tại Việt Nam năm 1963. Hiện nay Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn đang quản lý và sử dụng 13 chiếc b. Đầu máy D13E - Đầu máy D13E đƣợc nhập vào nƣớc ta năm 1985, đƣợc chế tao tại Ấn Độ, là đầu máy diesel truyền động điện, có công suất 1300 mã lực. Hiện nay số lƣợng vận dụng tại Xí Nghiệp đầu máy sài gòn l4 chiếc c. Đầu máy D19E - Đầu máy D19E đƣợc nhập vào nƣớc ta năm 2002, đƣợc chế tao tại Trung Quốc, là đầu máy diesel truyền động điện, có công suất 1900 mã lực. Hiện nay số lƣợng vận Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -5- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn dụng tại Xí Nghiệp đầu máy sài gòn 35 chiếc, đăc biêt trong số đó có 15 chiếc đƣợc đóng thùng và lắp ráp tại nhà máy Gia Lâm là các đầu máy có số hiệu D19E 951 tới D19E 965 d. Đầu máy D4H (TY7) Là đầu máy do Liên Xô sản xuất đƣợc nhập vào nƣớc ta 1968÷1976,là đầu máy có công xuất nhỏ 400 mã lực, hiện nay 2 đầu máy này đƣợc sử dụng ở Đà Lạt dùng để kéo tầu tham quang du lịch 1.1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy 1.1.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D9E Đầu máy D9E là loại đầu máy diezel truyền động điện, công suất 900 mã lực do hãng Generral-Electric chế tạo, đƣợc nhập vào Việt Nam 47 chiếc từ năm 1963. Hiện nay tổng số đầu máy D9E còn lại 31 chiếc đang đƣợc Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn sử dụng và quản lý. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D9E đƣợc liệt kê dƣới đây Trọng lƣợng (đã chỉnh bị) : 52 tấn Khổ đƣờng : 1000 mm Công thức trục : Bo-Bo Truyền động điện DC-DC : kiểu độc lập (cá biệt ) Tải trọng trục trung bình (Pt) : 13 tấn/trục Bán kính đƣờng cong nhỏ nhất cho phép : 22,9m Tỷ số truyền ĐCĐK/bánh xe : 18/93 Động cơ diesel-12 xilanh bố trí chữ “V” : CATERPILLA-D-398 Công suất trục khuỷu động cơ diesel : 910 mã lực Công suất kéo hữu ích (ở đầu đấm) : 810 mã lực Tốc độ liên tục (vòng quay động cơ 1360 vòng/phút) Tốc độ lớn nhất : 112km/h Tốc độ nhỏ nhất (phụ tải tối đa) : 12km/h Kiểu ghép nối động cơ điện kéo - Từ 0  20km/h : tiếp-song - Từ 20  27 km/h : tiếp-song-sun - Từ 27  54 km/h : Song-song Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -6- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn - Từ 54 km/h trở lên : song-song-sun. Máy phát điện chính (MPĐC) : 6T-601 Hệ thống kích từ kiểm soát công suất MPĐC : 2 trƣờng tổng hợp trên máy kích từ (E) MPĐ phụ và MPĐ kích từ (MPĐ đôi) : GMG-416E 1-E 2 Động cơ điện kéo (ĐCĐK) : 5GE-761A 3 Kiểu treo ĐCĐK : trục trục (tựa trục) Dung tích thùng chứa nhiên liệu : 2500 lít Chiều dài phủ bì (không kể đầu đấm) : 10209 mm Chiều cao tối đa (so với mặt ray) : 3775 mm Chiều rộng tối đa (tại phòng lái) : 2743 mm Khoảng cách tâm hai cối chuyển hƣớng : 5689 mm Khoảng cách hai trục trên cùng giá chuyển hƣớng (GCH) : 2028 mm Khoảng cách trục đầu - trục cuối (I-IV) : 7717 mm Đƣờng kính vòng lăn bánh xe : 1016 mm (mới) Khoảng cách giữa hai má trong bánh xe : 924  3mm Chiều cao tâm đầu đấm (so với mặt ray) : 825  15mm Hình 1.1. Đầu máy D9E Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -7- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D13E Đầu máy D13E là loại đầu máy diesel truyền động điện,có công suất 1300 mã lực do Ấn Độ chế tạo, đƣợc nhập sang việt Nam từ năm 1985 gồm 15 chiếc. Hiện nay tổng số đầu máy D13E còn vận dụng 14 chiếc, đang đƣợc Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn sử dụng và quản lý. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D13E đƣợc liệt kê dƣới đây. Trọng lƣợng (đã chỉnh bị) : 72 tấn Khổ đƣờng : 1000 mm Công thức trục : Co-Co Truyền động điện DC-DC : kiểu độc lập (cá biệt ) Tải trọng trục trung bình (Pt) : 12 tấn/trục Tỷ số truyền ĐCĐK/bánh xe : 19/92 Động cơ diesel-6 xilanh bố trí đứng chữ “I” : ALCO-251D Công suất trục khuỷu động cơ diesel : 1350 mã lực (1100vòng/phút) Sức kéo lớn nhất : 24420 kN Sức kéo liên tục : 16050 kN (1100vòng/phút) Tốc độ liên tục : 15,65km/h Tốc độ lớn nhất : 100km/h Kiểu ghép nối động cơ điện kéo -Từ 0  30km/h : tiếp-song -Từ 30 km/h trở lên : song-song-sun. Máy phát điện chính (MFĐC) : TG 10919 AZ/M Hệ thống kích từ kiểm soát công suất MFĐC : 3 trƣờng trên máy kích từ (E) MPĐ phụ : AG 2513 AZ/M MPĐ kích từ : AG 2501 AZ/M Động cơ điện kéo (ĐCĐK) : TM 4603 BZ Kiểu treo ĐCĐK : trục trục (tựa trục) Dung tích thùng chứa nhiên liệu : 3000 lít Chiều dài phủ bì (không kể đầu đấm) : 14326 mm Chiều cao tối đa (so với mặt ray) : 3635 mm Chiều rộng tối đa (tại phòng lái) : 2730 mm Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -8- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn Khoảng cách tâm hai cối chuyển hƣớng chính : 9550 mm Khoảng cách trục cứng của GCH : 3505 mm Khoảng cách trục đầu - trục cuối (I-IV) : 11480 mm Khoảng cách giữa hai trục gần (I-II và V-VI) : 1676 mm Khoảng cách giữa hai trục xa (II-III và IV-V) : 1829 mm Chiều cao tâm đầu đấm(so với mặt ray) : 825  15mm. Hình 1.2. Đầu máy D13E 1.1.2.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu máy D19E Đầu máy D19E có các thông số kỹ thuật cơ bản nhƣ sau: Kiểu đầu máy : CKD7F Công thức trục : 3o – 3o. Tổng trọng lƣợng đầu máy : 78 tấn Tải trọng trục : 13 tấn/trục Công suất máy phát điện chính : 1455 KW. Kiểu truyền động : xoay chiều-một chiều Vận tốc tối đa : V max = 120 km/h. Khổ đƣờng : 1000 mm Kích thƣớc đầu máy - Dài : 16895 mm.(16000mm) - Rộng : 2900mm. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh -9- Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn - Cao : 3900 mm (3935mm) Trọng lƣợng cụm động cơ kể cả GP : 16123 kg. Cự ly trung tâm hai giá chuyển : 8100 mm. Bán kính cong thông qua : chính tuyến 100m, nhánh 70m Dung lƣợng thùng nhiên liệu : 3500lít Lƣợng nƣớc làm mát : 600 lít Lƣợng chứa cáT : 400kg Lực hãm điện trở lớn nhất : 162kN Hình 1.3. Đầu máy D19E 1.2. Giới thiệu tổng quát về động cơ đầu máy D9E,D13E và D19E 1.2.1. Giới thiệu tổng quát về kết cấu động cơ - Động cơ đầu máy D9E,D13E và động cơ đầu máy D19E là loại động cơ diesel, 4 kỳ tăng áp. - Động cơ diesel 4 kỳ tăng áp là loại động cơ đốt trong tự bốc cháy tức là hỗn hợp cháy đƣợc đƣa vào xilanh tự bốc cháy nhờ áp suất và nhiệt độ cao, không khí nén vào xilanh nhờ tuốc bin - Các quá trình sảy ra trong động cơ diesel 4 kỳ gồm: Nạp, nén, nổ, xả Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 10 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 12 10 8 6 4 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 2 GP GP 6 11 9 7 5 3 5 4 3 2 1 1 Sơ đồ bố trí xilanh động cơ D398 Sơ đồ bố trí xilanh động cơ 251D Hình 1.4a. Sơ đồ bố trí xilanh động cơ Hình 1.4b. Sơ đồ bố trí xilanh động cơ * Kết cấu động cơ D9E: Đầu máy D9E đƣợc lắp động cơ D398 do Mỹ sản xuất là loại động cơ cao tốc (n=1200-1400 v/phút) bao gồm 12 xilanh đƣợc bố trí theo hình chữ V. Kết cấu tổng thể của động cơ D398 đƣợc giới thiệu trên hình 1.4a * Kết cấu động cơ D13E: Động cơ 1200 BHI lắp trên đầu máy D13E là loại động cơ tốc độ trung bình(1100v/phut) với công suất thiết kế là 1300 ML, bao gồm 6 xilanh đƣợc phân bố theo hình chữ I Kết cấu tổng thể của động cơ 1200 BHI đƣợc giới thiệu trên hình 1.4b * Kêt cấu động cơ D19E Đầu máy D19E đƣợc lắp động cơ 3512B do Mỹ sản xuất là loại động cơ hiện đại có hệ thống phun nhiên liệu bằng điện tử, bao gồm 12 xilanh đƣợc bố trí theo hình chữ V. có Kết cấu tổng thể giống động cơ D398 đƣợc giới thiệu trên hình 1.4a 1.2.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 1.2.2.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ D398 lắp trên đầu máy D9E Ký hiệu động cơ : CATERPILLAR D398. Nƣớc chế tạo : Mỹ Công suất định mức : 900 mã lực Số vòng quay định mức : 1365± 20 vòng/ phút. Số vòng quay không tải : 450 ± 10 vòng/ phút. Đƣờng kính xilanh : 158,75 mm. Hành trình pittông : 203,2 mm. Số xilanh : 12 Xilanh. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 11 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 Cách bố trí xilanh GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn : Chữ V (góc tạo bởi 2 xilanh là 60o). Số kỳ của động cơ : 4 kỳ. Phƣơng pháp nạp khí : Có tăng áp. Trọng lƣợng động cơ : 9000 kg (kể cả máy phát điện). Suất tiêu hao nhiên liệu : 168 g/ml.h. Tỷ số nén : 15,5/1. Phƣơng pháp phun nhiên liệu : Phun trực tiếp từ một bơm chính. Áp suất của kim phun : 49 kg/cm2. Lƣợng dầu bôi trơn trong động cơ : 342 lít. Kiểu buồng đốt : Buồng cháy trƣớc. Lọc dầu bôi trơn : Lọc giấy. Kiểu loại bơm cao áp : Bơm cụm gồm 12 bộ. Phƣơng pháp bôi trơn : Bôi trơn cƣỡng bức. Thứ tự thì nỗ 1–12– 9– 4–5– 8 – 11– 2 – 3–10– 7– 6. Chiều quay động cơ : Ngƣợc chiều quay đồng hồ nhìn từ phía GP. Kích thƣớc động cơ: - Dài : 3657 mm. - Rộng : 1524 mm. - Cao : 2032 mm. Đƣờng kích cổ trục : 146,02 – 146,05 mm. Đƣờng kính cổ biên : 126,97 – 127,00 mm. Khe hở hƣớng tâm giữa cổ trục và bạc trục : 0,127 – 0,20 mm. Khe hở giữa cổ biên và bạc biên : 0,11 – 0,183 mm. Độ rơ dọc trục khuỷu : 0,2 – 0,53 mm. Khe hở dọc trục của biên : 0,3 – 0,53 mm. Độ méo và độ côn của cổ trục và cổ biên : 0,02 – 0,08 mm. Độ đảo của cổ trục chính trên toàn bộ chiều dài của trục khuỷu: 0,06 – 0,08 mm. Trọng lƣợng trục khuỷu : 900 kg. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 12 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn Đƣờng kính ngoài bạc trục : 162,20 – 162,22 mm. Đƣờng kính trong bạc trục : 146,17 – 146,20 mm. Đƣờng kính ngoài bạc biên : 138,20 – 138,22 mm. Đƣờng kính trong bạc biên : 127,12 – 127,14 mm 1.2.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 1200 BHI lắp trên đầu máy D13E Ký hiệu động cơ : 251D. Nƣớc chế tạo : Ấn Độ. Công suất định mức : 1300 mã lực. Số vòng quay định mứC : 1100 ± 20 vòng/phút. Số vòng quay không tải : 400 ± 10 vòng/phút. Đƣờng kính xilanh : 228,56 – 228,64 mm. Hành trình pittông : 266,7 mm. Số xilanh : 6. Cách bố trí xilanh : Thẳng hàng. Số kỳ của động cơ : 4kỳ. Phƣơng thức nạp khí : Có tăng áp. Trong lƣợng động cơ : 10818 kg. Suất tiêu hao nhiên liệu : Phun trực tiếp. Áp suất kim phun : 252 kg/cm2 . Lƣợng dầu bôi trơn trong động cơ : 600 lít. Kiểu buồng đốt : Buồng cháy trực tiếp. Lọc dầu bôi trơn : Lọc giấy. Kiểu loại bơm cao áp : Bơm độc lập từng xilanh. Phƣơng pháp bôi trơn : Bôi trơn cƣỡng bƣớc. Thứ tự thì nổ : 1–4–2–6–3-5 Chiều quay động cơ : Ngƣợc chiều kim đồng hồ nhìn từ phía GP. Kích thƣớc động cơ : - Dài : 3915 mm. - Rộng : 1653 mm. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 13 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn - Cao : 2175 mm. Đƣờng kính cổ trục : 215,85 – 215,90 mm. Đƣờng kính cổ biên : 152,35 – 152,44 mm. Khe hở hƣớng kính giữa cổ trục và bạc trục : 0,13 – 0, 20 mm. Khe hở hƣớng kính giữa cổ biên và bạc biên : 0,11 – 0,18 mm. Độ rơ dọc trục khuỷu : 0,20 – 0,50 mm. Khe hở dọc trục của biên : 0,3 – 0, 53 mm. Độ méo và độ côn của cổ trục và cổ biên : 0,01 – 0,05 mm. Độ đảo của cổ trục chính trên toàn bộ chiều dài của trục khuỷu: 0,04 - 0,06 mm. Trọng lƣợng trục khuỷu : 1455 kg. Đƣờng kính ngoài bạc trục : 229,04 – 229,06 mm. Đƣờng kính trong bạc trục : 215,98 – 216,02 mm. Đƣờng kính ngoài bạc biên : 162,50 – 162,52 mm. Đƣờng kính trong bạc biên : 152,46 – 152,54 mm. 1.2.2.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ 3512B lắp trên đầu máy D19E Ký hiệu động cơ : CATERPILLAR 3512B. Nƣớc chế tạo : Mỹ. Công suất định mức : 1900 mã lực. Số vòng quay định mức : 1800 vòng/phút. Số vòng quay không tải : 600 vòng/phút. Số Xilanh : 12. Cách bố trí xilanh : Hình chữ V. Số kỳ của động cơ : 4 kỳ. Phƣơng thức nạp khí : Có tăng áp. Hình thức phun : Điện tử. Phƣơng pháp bôi trơn : Bôi trơn cƣỡng bƣớc. Thứ tự thì nổ 1 -12 – 9 - 4 - 5 -8 -11 – 2 - 3 – 10 – 7 - 6. Chiều quay động cơ : Ngƣợc chiều kim đồng hồ nhìn từ phía GP. Tỷ số truyền cặp bánh răng MT và trục bánh xe Thuyết minh đề tài tốt nghiệp : 17/79 SVTH: Huỳnh Anh Minh - 14 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.3. Giới thiệu Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D9E, D13E và D19E + Các yêu cầu của trục bánh xe đầu máy trên đuờng sắt: Trục bánh xe là chi tiết đặt biệt quan trọng của bộ phận chạy, liên quan trực tiếp đến an toàn chạy tàu, do đó các chi tiết hợp thành trục bánh xe phải đảm bảo ghép chặt chắc chắn và cứng vững, các kích thƣớc hình học giữa chúng phải giữ nguyên trạng trong khi vận hành. Bộ trục bánh xe đầu máy đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành lực kéo và lực hãm cho đầu máy, do đó trục bánh xe phải bền và chịu mỏi tốt. Hai ngõng trục bị uốn cong xong do nhận tải trọng từ giá xe truyền xuống theo phƣơng thẳng đứng, đồng thời khi đầu máy kéo tàu các lực kéo và hãm có phƣơng ngang cũng truyền qua đây làm ngõng trục bị uốn phức tạp hơn. Trục bánh xe đầu máy làm việc dƣới tải trọng lớn, qua trục bánh xe toàn bộ trọng lƣợng của đầu máy truyền xuống đƣờng ray hình thành trọng lƣợng bám, trục bánh tiếp nhận những lực xung kích từ đƣờng ray truyền lên bộ phận trên lò xo của đầu máy. Ngoài ra trục bánh xe còn chịu áp lực ngang của đƣờng ray nhƣ lực quán tính, lực ly tâm, lực gió tác dụng lên thùng xe đầu máy...v...v... Trục bánh xe đòi hỏi phải có sức cản chuyển động nhỏ, có khả năng giảm bớt các lực xung kích xuống đƣờng ray, cũng nhƣ cản dịu các lực ngƣợc lại từ ray lên giá chuyển hƣớng khi đầu máy chạy qua vùng đƣờng lồi lõm khômg bằng phẳng. Bộ trục bánh xe đầu máy phải có mức độ phát huy sức kéo đồng đều trên vành bánh xe. Khi đầu máy chuyển động, các tải trọng tác dụng lên trục bánh xe thay đổi cả về chiều và trị số một cách tuần hoàn, trục lại là chi tiết có nhiều chỗ mối ghép có nhiều vai bậc chuyển tiếp, vì thế dễ phát sinh những vết nứt do mõi. Mặt lăn bánh xe phải có biên dạng hình côn, để đảm bảo cho đầu máy có khả năng tự ổn định với trục tâm đƣờng sắt trong chuyển động rắn bò (trên đoạn đƣờng thẳng) và thông qua ghi một cách dễ dàng. Ngoài ra độ côn này có tác dụng khi đầu máy thông qua đƣờng cong, thì bánh xe phía ray lƣng sẽ lăn trên ray tƣơng ứng với vị trí mặt lăn có đƣờng kính lớn, bánh xe phía ray bụng thì ngƣợc lại, do đó giảm bớt sự trƣợt lết của mặt lăn bánh xe với mặt đƣờng (mặt dù bánh phía ngoài phải thực hiện quảng đƣờng đƣờng đi lớn hơn so với bánh xe phía trong). Kết cấu kim loại của mặt lăn và gờ bánh xe phải dẻo, dai, có tính chịu mòn cao. Vì bánh xe đầu máy không lăn Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 15 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn thụ động đơn thuần nhƣ bánh xe của toa xe, mà nó phải sinh ra lực kéo để kéo cả đoàn tàu. Nhƣ ta đã biết: Sức kéo vành bánh xe đầu máy có đƣợc là nhờ ma sát tiếp xúc giữa mặt lăn bánh xe với mặt ray, do đó đòi hỏi kết cấu kim loại của mặt lăn phải có giới hạn chảy cao hơn nhiều so với ứng suất tiếp xúc mà nó làm việc. + Đặt điểm trục bánh xe đầu máy diesel truyền động điện: Cấu tạo của trục bánh xe đầu máy bất kỳ nào cũng phụ thuộc vào công suất của đầu máy, kết cấu bộ phận chạy, kiểu truyền động và khổ đƣờng. Tuy vậy so với trục bánh xe của các loại đầu máy khác, thì trục bánh xe của đầu máy diesel truyền động điện có một số đặt điểm yêu cầu khác biệt nhƣ sau. Đặc điểm 1: Thân trục, ở phía trong hai bánh xe có gắn chặt bánh răng thụ động hình trụ (hình1.6) bằng độ dôi cần thiết, để truyền mômen dẫn động từ ĐCĐK sang hai bánh xe, do đó phần thân trục ở giữa hai bánh bị xoắn rất mạnh. Đặc điểm 2: Bề mặt thân trục, nơi lắp hai ổ đỡ ĐCĐK phải có khả năng chịu mòn cao và chịu va đập tốt, vì phần thân trục này phải đỡ khoảng 1/2 trọng lƣợng của động cơ ĐCĐK tác dụng lên (thông qua hai ổ đỡ ĐCĐK), hay nói cách khác mỗi ổ đỡ sẽ phải chịu 1/4 trọng lƣợng của ĐCĐK (còn lại khoảng 1/2 trọng lƣợng ĐCĐK thì tác dụng lên giá chuyển hƣớng). Đặc điểm 3: Khoảng cách (phía trong) giữa vai moay-ơ hai bánh xe và đƣờng kính vai của moay-ơ mỗi bánh xe đòi hỏi chính xác để lắp đặt bánh răng thụ động và ĐCĐK. Đặc điểm 4: Đƣờng kính giữa các bánh xe trên đầu máy diesel truyền động điện, kiểu tựa trục, cho phép chêch lệch nhau tƣơng đối nhỏ, cụ thể đối với đầu máy D9E chênh lệch lớn nhất cho phép  6,4mm và đầu máy D13E chênh lệch cho phép  14mm, và đầu máy D19E chênh lệch cho phép  15mm, vì các trục xe đƣợc dẫn động độc lập từng chiếc một, tƣơng ứng với các ĐCĐK gắn lên trục bánh xe đó, Mặt khác các ĐCĐK này cùng áp vào một mạng điện của MFĐ chính cung cấp, chính vì vậy nếu đƣờng kính bánh xe chênh lệch quá lớn, sẽ làm các mômen phụ tải của các bánh xe sai lệch khác nhau, dẫn đến tuôn trƣợt ở những bánh xe có mômen phụ tải nhỏ và gây cho đầu máy phát huy sức kéo không đồng đều Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 16 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.3.1. Kết cấu của giá chuyển hƣớng D9E Đầu máy D9E là loại đầu máy diesel truyền động điện, có công thức trục 2o-2o. Nhƣ vậy đầu máy D9E có 4 trục chủ động, bố trí vào hai giá chuyển hƣớng mỗi giá chuyển hƣớng có 2 trục bánh xe (hình 1.5). 5 3 4 2 1 Hình 1.5. Giá chuyển hƣớng đầu máy D9E 1. Bánh xe. 3. Lò xo đầu trục. 5. khung giá chuyển hƣớng` 2. Hộp dầu đầu trục. 4. Tấm chịu mòn. Mỗi một trục bánh xe của loại đầu máy này gồm có các chi tiết (hình 1-6) kết hợp với nhau gồm: 01 trục bánh (1) 01 bánh răng thụ động hình trụ (2) 02 bánh xe mâm đúc liền (3) Tất cả các chi tiết trên đƣợc lắp chặt, cứng vững bằng phƣơng pháp ép nguội, với mối ghép có độ dôi và chính vì vậy yêu cầu của độ dôi này đòi hỏi phải rất chặt chẽ Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 17 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.3.1.1.Kết cấu bộ trục bánh xe đầu máy D9E 139,7 280 445 567 924 1894,6 Hình 1.6. Trục bánh xe đầu máy D9E Hình 1.7. Trục bánh xe đầu máy D9E Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 18 - 292 184 284 137 206,375 1016 140 114,3 Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn 1.3.1.2.Trục (trục bánh) Hình dáng kích thƣớc trục: Trục (còn gọi là “trục bánh”) là khối hình trụ nhiều bậc (hình 1.8), mỗi đoạn bậc có kích thƣớc chiều dài và đƣờng kímh khác nhau, tƣơng ứng với mỗi vị trí đó có các công cụ khác nhau, đƣợc liệt kê trong (bảng 1.2) phía đầu của trục bánh có gia công lỗ chống tâm để thuận tiện dễ dàng cho việc định vị khi chế tạo hoặc kiểm tra và sửa chữa, ngoài ra còn có lỗ ren để bắt giữ tấm chặn ngoài của ổ lăn đầu trục (hình 1.8) Lt L3 dr 13 dg dv L1 db da Ba R27 R35 Hình 1.8. Trục bánh đầu máy D9E Thành phần hoá học của trục:Trục bánh xe của đầu máy D9E đƣợc chế tạo từ phƣơng pháp rèn từ phôi thô sau khi qua gia công cán vật liệu làm phôi trục là thép đặt biệt, đƣợc luyện trong lò điện với thành phần hoá học đòi hỏi nghiêm ngặt, nhƣ liêt kê trong (bang 1.1) Bảng 1.1. Thành phần hoá học của trục đầu máy D 9E Hàm lƣợng một số yếu tố cơ bản trong thành phần kim loại trục bánh (theo %) Dữ liệu C Trục bánh đầu máy D9E Tài liệu tham khảo Mn Si S P 0,50  0,54 0,74  0,83 0,19  0,25 0,023  0,03 0,013  0,024 0,35  0,45 0,50  0,80 0,15  0,35 Thuyết minh đề tài tốt nghiệp  0,05  0,045 SVTH: Huỳnh Anh Minh - 19 - Trƣờng Đại Giao Thông Vận Tải Cơ Sở - 2 GVHD: GS.TS. Đỗ Đức Tuấn Bảng 1.2. Các kích thƣớc trục bánh xe đầu máy D9E Đƣờng kímh Tên gọi và phân đoạn trục Kích Ký hiệu thƣớc (mm) Toàn bộ trục Ngõng trục Chiều dài Ký hiệu Kích thƣớc (mm) Lt 1894,6 Độ bóng bề mặt (  ) da 144,564 Ba 277,8 78 dv 206,375 L1 160,5 67 Bệ bánh răng dr 209,52 L2 157,95 67 Thân giữa trục dg 184,05 L3 727,87 78 db 170 Bd 52,5 56 da 144,564 Bb 127 (cổ trục) Bệ bánh (vai trục) Vai giảm trung gian Khoảng ngoài Công dụng Lắp ổ lăn đầu trục Lắp moayƠ bánh xe Lắp bánh răng Đỡ ĐCĐK Chuyển đƣờng kính 1.3.1.3. Bánh xe đầu máy D9E Hình dáng kích thƣớc của bánh xe: Bánh xe của đầu máy D9E là loại bánh thép cán liền, bánh xe có hình dáng thể hiện trên (hình 1.9) Mỗi vị trí, kích thƣớc tƣơng ứng công dụng riêng, nơi dầy nhất là moay-ơ có kích thƣớc 137 mm. Bề rộng mặt lăn bánh xe là 110 mm cho phép trục bánh xe có dung sai giang cách trong và mức xê dịch dọc trục khá lớn. Thuyết minh đề tài tốt nghiệp SVTH: Huỳnh Anh Minh - 20 -