轨道齿轮箱装配中漏油原因及解决措施

2015-12-31成春花汝学斌

机械工程与自动化 2015年1期

成春花，汝学斌，翟晶

（太原重工股份有限公司齿轮传动分公司，山西太原 030024）

0 引言

在轨道车辆运营过程中，其载重量大、速度快、振动大，受结构和安装工艺的影响，轨道牵引齿轮箱易发生漏油。经过太原重工股份有限公司设计人员的研究和分析，将输入轴和输出轴的轴伸处的毛毡密封、骨架密封、橡胶密封等密封结构改为双层机械迷宫密封结构，大大减少了漏油的概率。但由于轨道牵引齿轮箱为分散型驱动，漏油一旦发生不易发现，严重时可能因过量缺油致使轴承温度升高而发生抱死现象，造成齿轮箱损坏。因此，整个齿轮箱的密封结构及装配过程成为最重要的环节。

1 轨道牵引齿轮箱的密封结构

1.1 动车牵引齿轮箱迷宫密封结构

动车牵引齿轮箱密封结构见图1，动车齿轮箱由上箱体和下箱体组成，采用输入轴闭孔、输出轴中间剖分结构，箱体材料为铸铝合金。由于动车齿轮箱驱动速度最高可达380km/h，箱体润滑油及轴承温度高，箱体内腔压力大。为避免长时间运行引起橡胶件及其他件高温失效，轴伸处的密封采用由甩油环和透盖、轴承盖和甩油环的配合形成的机械迷宫密封结构，轴承盖和箱体、透盖和轴承盖的平面密封均采用耐高温的进口密封胶密封。

图1 动车牵引齿轮箱密封结构图

1.2 地铁牵引齿轮箱的迷宫密封结构

地铁牵引齿轮箱的密封结构见图2。

地铁牵引齿轮箱的驱动速度低于动车牵引齿轮箱，其齿轮箱的结构也区别于动车牵引齿轮箱。地铁牵引齿轮箱箱体的材料采用球磨铸铁件，箱体的输入、输出轴孔采用完全闭孔和中间剖分结构，输出级设计有碳刷接地装置。输入级、输出级轴伸也均采用机械迷宫结构。

图2 地铁牵引齿轮箱密封结构图

2 轨道牵引齿轮箱的密封装配工艺

在装配轨道牵引齿轮箱前，先检查齿轮箱箱体外观，有无毛刺、磕碰划伤，包括对箱体内铸造型砂以及所有润滑通道进行检查，确认箱体所有结合面包括轴承孔端面是否平齐，有无毛刺和污物等，检查齿轮箱结合面平面度及粗糙度是否符合要求；确认箱体、带齿件及其他箱体内零件是否清洗干净；检查调整垫片以及密封铜环的平直度；涂密封胶时要求密封胶实体粗细均匀且直径在Φ1.5～Φ2.5之间。为防止漏油，螺栓在装配时首先在螺纹的头部三分之一处沿360°方向均匀涂密封胶，然后再在头部10mm长度涂螺纹紧固胶。箱体把合时结合面螺栓务必对称、按顺序进行紧固。所有紧固件在装配前需用丙酮清洗，涂胶后在10 min内紧固完成。为保证装配质量，装配过程中要求做到自检、互检、专检，并按照装配操作规程中的停工检查点、见证点以及文件记录点填写装配过程操作记录。

3 齿轮箱主要漏油部位及原因分析

齿轮箱的主要漏油部位集中在上、下箱体结合面；轴承孔端面与轴承盖端面；轴承盖与透盖端面；结合面螺栓处；以及进、出油孔处。

3.1 结合面漏油原因分析

齿轮箱上、下箱体结合面，轴承盖与轴承孔端面，轴承盖与透盖端面的密封均是靠平面密封胶密封。

在装配涂胶的过程中，若涂胶量不够、没有确保结合面完全涂满，合箱后结合面就不能够完全密封，经长时间的运行后，齿轮箱不断振动，油雾不断渗入到密封胶的间隙，导致润滑油从缝隙中慢慢渗出，随着时间的延长，间隙逐渐增大，最终出现漏油。

在装配涂胶的过程中，若涂胶量过多也会造成齿轮箱漏油。在装配操作过程中，操作人员都尽量多地涂密封胶，以期望能够完全密封。但实际上，密封胶涂得过多，往往造成结合面的胶在合箱后挤出到齿轮箱的内腔和外部。掉落在内腔的密封胶，经过齿轮箱内部润滑油的浸泡、振动、脱落，最终会导致回油孔堵塞。

另外，如果密封胶没有凝固就开始试车，也可能会造成小面积的渗漏。

3.2 螺纹处漏油原因分析

结合面的螺栓紧固时，如果用力不当，会造成局部间隙不均匀，可能导致润滑油率先从间隙大的地方渗透出来，造成漏油；如果螺栓紧固时力矩不均，个别螺栓受力过大，又能导致其断裂，造成结合面出现间隙而漏油；若螺栓上未涂密封胶和螺纹紧固胶，会造成螺栓松动出现漏油，或顺着螺纹紧固面产生渗漏；如果进、出油孔处的密封螺塞拧紧时没有填充密封绳或没按规定力矩拧紧，也会出现漏油。