抱轴箱结构齿轮箱渗油问题分析

任文颖+王顺义+方振宇

摘 要：齿轮箱作为动力转向架的关键部件之一，它的可靠性直接影响车辆的运行安全，而齿轮箱漏油故障是目前车辆运用过程中发生较为频繁的一种故障模式。本文对抱轴箱结构的齿轮箱在运用时出现的渗油现象进行分析和试验，识别故障产生的根本原因并提出改进方向。

关键词：齿轮箱；渗油；密封圈

中图分类号：U268.54 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0077-01

1 故障情况

阿根廷米轨内燃动车组项目齿轮箱结构是抱轴箱结构，车辆运营过程中发现多起齿轮箱与电机结合面、齿轮箱抱轴处渗油的问题，严重影响车辆的运行安全。

2 调查情况

2.1 齿轮箱结构分析

车轴和电机输出端与齿轮箱配合的圆弧面上有凹槽，凹槽内放置密封圈，密封圈的内径比凹槽的深度的直径小，齿轮箱上下箱体圆弧面与车轴和电机输出端合箱，实现密封。因此，齿轮箱上下箱体主要通过O型密封圈密封。齿轮箱下箱体与端盖及抱轴箱接触的面、下箱体与上箱体接触面通过涂抹乐泰（LT）515（厌氧胶）实现密封。现场发现漏油点有三处，但其结构原理一致，主要是依靠密封圈进行密封。

2.2 密封圈选型分析

根据GB3452.3《液压气动用O型橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则》来分析密封圈的选型，d2-O形圈截面直径，b-O形圈沟槽宽度（无挡边），t-径向密封时的沟槽深度，详细对比见表1。

从表1中可以看出电机侧凹槽实际宽度比标准宽0.2mm，电机侧和抱轴非车轮侧沟槽深度比标准浅0.05mm左右，从加工公差和相差的数值来看，密封圈的选型是没有问题的。

2.3 备用轮对跑合试验拆解分析

为进一步分析齿轮箱渗油原因，对现有的5条备用轮对进行了多次跑合试验（单次跑合3小时）、拆解分析工作。

2.3.1 跑合试验情况

跑合试验后发现①号、②号备品轮对发现渗油严重，③、④、⑤号备品轮对跑合试验均未发生漏油问题。①号、②号备品轮对，在进行第2次跑合试验后发现非车轮侧齿轮箱抱轴处大量渗油，第10次跑合后发现齿轮箱油位已到达下限位置，后续未继续进行跑合。

2.3.2 拆解情况

（1）①号、②号备品轮对发现非车轮侧抱轴齿轮箱“O”型密封圈挤压断裂，密封圈处于上箱体部位，并且两侧均有压痕，详见图1，其它部位密封圈状态良好；

（2）①号、④号（未出现渗油问题）备品轮对发现非车轮侧电机“O”型密封圈断裂，密封圈处于合箱处，断裂处密封圈已经压碎，详见图2；③号备品轮对密封圈在合箱处有轻微压痕，挤压状态不严重。

齿轮箱的合箱面上是锐角，此处直接与密封圈进行接触，合箱时由于下箱体会对密封圈有一个向上的推力，造成密封圈会轻微的松脱，再加上齿轮箱的锐角，会造成合箱处挤压密封圈。

2.4 配件质量问题

由于断裂的密封圈有热膨胀的问题，怀疑是密封圈的材质存在问题。将拆解后齿轮箱的断裂密封圈送中国航空集团公司失效分析中心做失效分析报告，报告结果显示密封圈的断裂是由于机械损伤造成，同时密封圈的材质为丁腈橡胶，符合要求。

对密封圈的尺寸进行了测量，按照GB 3452.3中要求，齿轮箱O型密封圈内径尺寸符合φ315±1.6mm的要求。

2.5 工艺要求

工艺文件要求如下：

（1）上下箱体结合面及端盖抱轴箱接触面涂抹乐泰515无漏胶。

（2）将下箱体放置在升降小车上。将小车推到大齿轮下方，升起小车，在接近端盖位置时，缓慢上升，在保证端盖O型密封圈不损坏的情况下对正近端盖螺孔与箱体的螺纹孔，用已经穿好的16个螺栓M10×30及墊圈NL10连接，暂时不拧紧。

3 总结分析

齿轮箱密封圈可能存在两种情况的挤压：（1）齿轮箱合箱面处密封圈有挤压的现象；（2）齿轮箱密封圈上部有挤压的现象。其中，齿轮箱上部密封圈挤压是造成齿轮渗油的主要原因，齿轮箱合箱面处挤压不一定会发生渗油的问题。

（1）齿轮箱合箱面处密封圈被挤压的原因：齿轮箱设计有缺陷，齿轮箱合箱面与密封圈接触部位应该进行倒角，防止齿轮箱合箱时密封圈受到挤压。

（2）齿轮箱上部密封圈被挤压的原因：对操作员工培训不到位，操作者未掌握齿轮箱组装过程的重点是保证密封圈状态。

参考文献

[1]魏文明.试论高速动车组齿轮箱渗油原因与改进[J].山东工业技术，2016，（14）：13-13.

[2]成春华，汝学斌，翟晶.轨道齿轮箱装配中漏油原因及解决措施[J].机械工程与自动化，2015，（02）：200-201.endprint