某铁路机械柴油发动机减振系统的设计

何大勇，王茂林，卢 浩

(1. 常州中车瑞泰装备科技有限公司，江苏 常州 213011；2. 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏 常州 213011)

0 引言

随着铁路行业技术的进步和劳动力成本的上升，铁路维护作业的机械化程度越来越高[1,2]。常州中车瑞泰装备科技有限公司研发了一款铁路维护机械，可以对铁路扣件进行自动化拧紧、拧松、除污、涂油等工作，大大减轻了劳动强度，提升了作业效率。该铁路维护机械采用柴油发动机提供原动力，需要为该柴油发动机设计减振系统，以降低发动机振动对车上各个系统和部件造成的影响，保证车上各个系统正常工作[3,4]。

1 铁路维护机械柴油发动机减振系统设计

本铁路维护机械所采用的发动机基本参数如表1所示。

表1 铁路维护机械所采用的发动机基本参数

发动机干重为320 kg，正常使用时加上泵、消声器、冷却液、机油、管路等的重量，减振系统承受的总重大约为543 kg。该减振系统由4个减振器、2个前支撑、2个后支撑和1个底座组成。

1.1 减振器的选用

根据减振系统承受的总重量，采用某公司生产的LRN-200型橡胶减振器，如图1所示。单个减振器的弹性系数为117 kg/mm，最佳压缩量为2.3 mm，荷重为108 kg～267 kg。本文共选用4个LRN-200型橡胶减振器。

图1 LRN-200型橡胶减振器

橡胶采用吸振性能佳、抗油性的天然橡胶，适用环境温度为-40 ℃～120 ℃，其中的金属件经特殊防锈处理。

1.2 前支撑设计

前支撑采用两块折弯板焊接而成，如图2所示。上板通过螺栓、螺母与发动机连接，下板通过螺栓与减振器连接，板材厚度均为12 mm。

图2 前支撑

1.3 后支撑设计

后支撑采用多块板焊接而成，如图3所示。侧板通过螺栓与发动机连接，下板通过螺栓与减振器连接，板材厚度均为12 mm。

图3 后支撑

1.4 底座设计

底座采用10号槽钢焊接而成，在前支撑部位设置加强板，加强板厚度为12 mm。如图4所示。

图4 底座 图5 发动机减振系统

最终设计完成的发动机减振系统如图5所示。

2 发动机减振系统减振性能验证

本文设计的减振系统安装在发动机上的效果如图6所示。

图6 减振系统安装效果

按照设计要求对发动机减振系统进行制造并装车验证减振效果，如图7所示。

图7 减振系统装车验证

采用手持式振动测试仪测量发动机最大负载时相关部位的前后、左右、上下的振动值，测试结果取最大振动值，如表2所示。

从表2可以看出，发动机本体和相关附件的振动值均明显小于发动机厂家设定的基准值，证明了所设计的减振系统减振性能良好。

表2 发动机振动测试结果

3 结论

针对铁路维护机械所用的柴油发动机，设计制造了柴油发动机减振系统。发动机振动测试结果表明，所设计的减振系统能有效降低发动机振动，发动机本体和相关附件的振动值均在合理范围内。本文的研究成果也可为以发动机为动力的其他铁路机械设备减振设计提供一定参考。