城轨车辆转向架齿轮箱内润滑油乳化原因分析

李嘉欣

摘要：现如今，我国的科技在不断的发展，社会在不断的进步，地铁成为城市中主要的交通工具之一，为人们出行带来了极大的便利。

关键词：城轨车辆；齿轮箱；润滑油

1引言

齿轮箱作车辆转向架的驱动系统重要部件。对车辆的整个运行状态有至关重要的影响。齿轮箱润滑油主要功能是減小相对运动面的摩擦和磨损，并带走运动过程产生的热量。因此良好的润滑油状态可以大大提高齿箱的工作状态和使用寿命。

2 现象

在某项目城轨地铁车辆出厂前检查中发现，齿轮箱号线齿轮箱润滑油发生乳化现象。表现为在油位观察镜可以看到润滑油呈现白色浑浊状。且换油后再次乳化。

对齿轮箱的乳化现场的润滑油进行油样检测，结果如下：

根据油品分析报告检测结果，可以得出如下结论：

QY18-0322 齿轮箱润滑油中含水量已经超出换油指标（换油指标：含水量大于0.2需要更换润滑油）。

3原因分析

（一）齿轮箱密封结构

齿轮箱密封系统分为动密封和静密封。

（1）动密封

在齿轮箱旋转贯通部位，采用间隙密封和迷宫密封的结构。

图1为齿轮箱正常工作过程中，齿轮箱内部压力高于外部环境压力，且润滑油因大齿轮的搅动形成油雾。部分油雾通过轴承座与密封环处形成的第一径向间隙1溢向第一环形密封腔1。由于第一环形密封腔有较好的减压作用，部分溢出的油雾冷却形成油滴通过回油孔流 回箱体底部。同时，粘附在密封环上的润滑油通过密封环的旋转甩到密封腔内。

另外，在密封环2处采用凸缘结构，有助于润滑油回流到密封腔底部，也有效地防止润滑油直接进入小间隙迷宫密封的贯通部位，避免润滑油沿密封环外泄的可能。同时，在轴承座与密封环处增设了径向间隙2，再次防止了润滑油沿密封环外泄的可能。

在使用过程中，存在少量杂物通过轴承座与密封环形成的间隙3进入齿轮箱的可能；但，由于运行时密封圈旋转的离心力，将其甩到密封腔2内，并通过轴承座上的出水孔排出。同时，密封环与轴承座形成的径向小间隙迷宫密封结构，能进一步有效防止杂物进入密封结构并造成齿轮箱内污染。

（2）静密封

箱体分箱面处，轴承座法兰面，观察窗盖板等接触密封部位采用涂乐泰587平面密封胶的方式对齿轮箱进行径向密封。平面密封胶通过填充接触面，使两平面达到100%接触，达到密封效果，防止齿轮箱内的润滑油渗漏。平面密封胶固化后形成一层的弹性胶垫，无任何孔隙。该密封方式结构简单，性能可靠。

轴承座和箱体之间的接触密封还增加了O形橡胶圈密封，对齿轮箱进行轴向密封，提高密封的可靠性。O型密封圈是一种挤压型密封，它的基本工作原理是依靠挤压O型圈使之发生弹性变形，形成弹性密封垫，填充间隙。

3.1齿轮箱涉水深度

车辆运行过程中，齿轮箱可能存在涉水运行。根据结构尺寸计算，齿轮箱输出端下部迷宫（即图1间隙3）距轨面高度为300mm（全磨耗下该高度为265mm）。若涉水深度超过该高度尺寸，或涌起的水浪高度超过该尺寸，外界水分可能通过非接触式迷宫密封进入到齿轮箱内部。

3.2齿轮箱清洗作业不当

清洗车辆或齿轮箱外部过程中，存在淋水喷头对着齿轮箱密封端盖迷宫密封部位情况，导致水分通过非接触式迷宫密封进入到齿轮箱内部。

3.3齿轮箱换油作业不当

齿轮箱换油作业时，如润滑油自身品质不良（即水含量超标）、作业用器皿吸附水分较多等，可能造成齿轮箱润滑油乳化。

3.4齿轮箱存放不当

如齿轮箱存放不当，雨水天气时，可能存在齿轮箱浸泡在雨水中的情况；或齿轮箱存在倾斜放置，雨水长期淋在齿轮箱密封端盖迷宫处。以上情况均会导致水分通过非接触式迷宫密封进入到齿轮箱内部。

4解决方法

1）对乳化的齿轮箱油进行更换，更换新润滑油时，需确保旧油排放干净，必要时进行多次跟换，直至油清澈为止。

2）对齿轮箱的运输、存放加强防护，确保无雨水淋湿。

3）淋雨试验时注意防护，避免将水直接喷洒在齿轮箱动密封处。

4结语

总而言之，齿轮箱润滑油乳化对行车影响会产生非常大，对地铁交通运行质量有严重影响。为保证车辆运营安全，应对乳化原因采取有效措施。

参考文献

[1]张瑞青，肖增弘，盛伟，李文胜.汽轮发电机组润滑油乳化的原因及预防措施. [J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2006，（2）：，43 -45.

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[3]茹更生；陈华；徐伟计；郑峰；；DF11、DF4D型机车压缩机油乳化的原因分析及改进措施[J]；内燃机车；2007，（9）.

（作者单位：广州轨道交通建设监理有限公司）