GCY-300型轨道车静液压系统齿轮泵故障处理

卞荣俊

（青岛地铁集团有限公司运营分公司车辆部，山东青岛 266041）

1 故障现象

青岛地铁3号线使用GCY-300型轨道车，主要承担着车辆段内的调车和救援编组任务。2016年2月，GCY-300型重型轨道车GDM302曾因冷却风扇转速慢，静液压系统更换过齿轮泵及马达。2017年3月9日，重型轨道车GDM302启机过程中，出现齿轮泵出口端法兰处向外喷油，泵体异常发热的现象。由于齿轮泵承担着将油箱中的液压油经过高压管路送至静液压马达的任务，是静液压系统最主要部件之一，齿轮泵的故障影响车辆正常使用。

2 静液压系统概况

2.1 系统概况

静液压系统是重型轨道车冷却系统的重要组成部分，相对于内燃机车的静液压系统，它的功能更为集成，承担着轨道车发动机冷却液、中冷空气、液力传动油以及自身液压油的冷却任务。该系统由齿轮泵、柱塞马达、溢流阀、球阀、油箱、油冷却器及附件等组成。溢流阀在本系统中起着减缓冲击、避免过载、保证静液压系统安全可靠工作的作用。当柴油机运转时，柴油机曲轴通过变速箱驱动静液压齿轮泵。齿轮泵将油箱中的液压油经过高压管路送至静液压马达。静液压马达在高压油作用下直接带动冷却风扇转动，原理见图1。

图1 静液压系统原理

2.2 齿轮泵工作原理

MHP350A198EVAB207型静液压系统齿轮泵（图2）由麦塔雷斯公司生产，其内部由2个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠2个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出口处阻力的大小。

图2 齿轮泵

3 故障原因分析

重型轨道车在启机运转过程中由于出油口端的密封垫密封不严，使得齿轮泵出油口端发生液压油漏泄，导致静液压系统液压油油量不足，齿轮泵在工作中吸空，齿轮与泵体润滑、冷却不足，导致泵体温度异常升高而烧损。

4 故障处理

4.1 处理过程

（1）检修人员仔细排查静液压系统发现液压系统齿轮泵出油口端有液压油漏泄，在拆卸液压泵出油口法兰连接后，发现接口处密封胶垫损坏、法兰表面呈弧面变形（图3），同时发现液压表表针不在零位，静液压油缸油位低于最低刻线，初步判断密封胶垫密封不良，导致喷油。

图3 法兰表面变形

（2）检修人员更换密封胶圈和液压表，补充液压油至正常液位，将静液压系统的溢流阀调整手轮全部松开之后，检查静液压系统油位正常、管路密封良好无漏泄，启动发动机，启机无异音、冷却风扇运转正常，静液压系统液压表显示5 MPa，运转3 min后将液压系统压力缓慢调整为13 MPa，检查冷却风扇运转正常无异音，百叶窗能正常开启。继续运转接近10 min后齿轮泵出油口法兰处开始渗漏液压油，同时齿轮泵泵体、管路、散热单节表面温度异常，泵体表面有油蒸汽现象，立即停机进行处理。

（3）检修人员拆卸齿轮泵检查时，发现齿轮泵用手转动阻力很大，旋转不灵活，确定泵内故障，对齿轮泵进行解体检查，发现泵体内表面有擦伤、齿轮轴铜套内径轻微变形及轴有灼伤现象等（图4和图5）。

图4 齿轮泵齿轮轴内径变形

（4）组织厂家一起对静液压系统进行液压油排放清洗后，检查油质发现情况较好，无明显杂质。更换新的液压油，并更换液压泵和连接法兰后，启机检查系统工作正常。

4.2 跟踪验证

（1）第一次跟踪验证。故障处理完成后，启机检查，以最高转速2100 r/min运行10 min，并在5 min、7 min以及10 min时进行测温，温度显示正常（表1）。

（2）第二次跟踪验证。在GCY-300型重型轨道车进行厂内牵引电客车过程中，利用测温枪间隔一定时间对静液压系统的齿轮泵泵体，泵侧进行测温，最高温度为37.5℃，温度正常（表2）。

图5 齿轮泵泵体与齿轮摩擦伤痕

表1 第一次温度测量数据 ℃

表2 第二次温度测量数据 ℃

（3）多次跟踪验证。此后，每隔15 d就在GCY-300型重型轨道车厂内牵引电客车过程中，进行跟踪作业，并利用测温间隔一定时间对静液压系统的齿轮泵泵体，泵侧进行测温，最高温度均＜40℃，温度同样正常。

5 总结和建议

通过静液压系统齿轮泵烧毁故障的处理，启示在进行设备故障处理时，要仔细进行排查，不放过任何可能导致故障发生的细微地方，要充分做好修前分析，考虑在故障处理过程中可能出现的状况，再开始动手处理，否则可能会因为某点遗漏，导致故障扩大，也不能因为害怕，而放弃对故障的处理。同时，针对这一类比较复杂故障，应该建立至少3个月的跟踪验证期限，并定期开展设备故障排查，检查设备性能，保证设备功能正常的检修后跟踪机制。