HXD1 型交流机车齿轮箱常见漏油故障分析及预防措施

王超朋

（朔黄铁路发展有限责任公司机辆分公司，河北沧州 062350）

0 引言

近年来，随着HXD1 型（神华号）交流机车牵引任务增加，机车在运行过程中，齿轮箱不同位置出现不同程度渗油、漏油，且新故障不断增多，严重影响机车运行安全。因此，对其进行分析研究，提出解决和预防措施。

1 齿轮箱概述

1.1 齿轮箱的作用

齿轮箱是机车轮对驱动装置的一个重要组成部件，保护传动端大小齿轮不被雨水、砂石等外部物质环境侵害，同时起到润滑大小齿轮及电机传动端轴承的作用。齿轮箱质量直接关系到机车运行安全。

1.2 齿轮箱结构原理

HXD1 型（神华号）交流机车齿轮箱采用高强度铝合金材料及独特的迷宫密封结构，不仅大大减轻传动装置的重量，而且提升了密封效果。

为防止齿轮润滑油溅入抱轴箱轴承，靠电机侧（内侧）齿轮毂设计为与齿轮箱侧密封环成多重迷宫动密封，并带有2 层台阶甩油环槽。齿轮箱侧密封环设计有长臂回油通道，可以使飞溅的润滑油回流到齿轮箱内，通道底部可以沉淀油泥，油泥可从底部螺堵处去除。车轮侧（外侧）齿轮毂设计为4 层台阶甩油环槽结构与齿轮箱迷宫式台阶领圈形成相应的动密封，齿轮箱的领圈下部凹槽处也设计有回油通道，通道底部可以沉淀油泥，油泥可从底部螺堵处去除。

这种借助齿轮箱与齿轮（毂）本身构造而形成的动密封技术，结构极为紧凑，减少零部件数量，使得驱动单元系统润滑具有非常好的密封效果（图1）。

1.3 齿轮箱部件组成及作用

齿轮箱由上箱和下箱两部分组成。其中，上箱顶部设有观察小齿轮工艺孔、起吊工艺孔；下箱电机侧中部设有注油孔、排油孔（油堵带磁性）、油位观察孔（油表）和观察大齿工艺孔，轮对侧中部设计有排油泥孔、呼吸孔及工艺孔。

当齿轮箱油位低或更换齿轮箱润滑油时通过注油孔对齿轮箱加注润滑油，使齿轮箱的润滑油达到技术要求。排油孔的作用与其相反，当齿轮箱油位高时或更换齿轮箱润滑油时，通过该孔排出润滑油，该孔螺堵带磁性，可吸附铁屑杂质，齿轮箱检修换油时，拆下螺堵，彻底清除。油位观察孔的作用是观察齿轮箱油位是否符合要求，观察时机车应停留在平直道上1 h 后进行。轮对侧中部设计的排油泥孔的作用是排除齿轮箱回油通道底部的油泥。

图1 齿轮箱密封结构

2 齿轮箱常见漏油故障分析及预防措施

HXD1 型（神华号）交流机车运行中齿轮箱出现密封螺栓处漏油、上下箱合口面处漏油、抱轴领圈处漏油、回油通道处漏油等故障。根据这些故障点进行全面分析，提出解决措施及建议，防止齿轮箱漏油。

2.1 齿轮箱上箱内六角密封螺栓（观察小齿轮工艺孔）处渗油、甩油

2.1.1 原因分析

（1）螺栓松动。机车运行中因振动等原因导致该螺栓出现松动，引发渗油。

（2）螺栓密封圈变形或螺栓螺纹涂抹的装配胶失效。

（3）螺栓丢失，引发甩油故障。根据维修经验，机车在运用中出现数次因螺栓丢失引发的严重漏油故障，因此修程中应重点检查该螺栓状态。

2.1.2 处理及预防措施

若发现渗油、漏油，应拆下螺栓及密封圈，彻底清洁检查。检查良好后，将螺栓螺纹部分及密封圈处均匀涂抹乐泰587 密封胶，然后进行紧固处理，力矩要求70±10% N·m。另外，齿轮箱更新组装前也应注意检查此螺栓紧固状态，根据维修经验，新齿轮箱该螺栓松动现象较多。车上检修时由于该螺栓位置空间受限，不易检查且拆卸频率极少，建议在该螺栓螺纹处涂抹乐泰263防松密封胶，杜绝该螺栓松动、丢失、漏油问题。

2.2 齿轮箱上下箱合口面处漏油、渗油

2.2.1 原因分析

（1）漏油位置螺栓松动。螺栓松动将导致合口密封不严，引发渗油故障。

（2）齿轮箱合口面清洁不彻底，清洁度差。齿轮箱合口面有油污、杂质，导致齿轮箱合箱后密封不严造成渗油。

（3）齿轮箱合口面涂胶不均匀。密封胶涂抹质量直接影响齿轮箱的密封效果。

（4）齿轮箱合口面涂胶后放置时间过长。密封胶长期暴露在空气中，不仅影响其性能，同时也易受工作环境灰尘、杂质的影响，最终影响齿轮箱的密封效果和装配质量。组装技术要求规定齿轮箱合口面涂胶后应在15 min 内合完箱。

（5）齿轮箱合箱前未将齿轮箱与电机侧、抱轴侧定位螺栓无级定位套紧固到位，造成齿轮箱合箱时处于不自由状态，使得齿轮箱合口处以及齿轮箱与抱轴处、电机承重板处出现间隙，造成漏油。

（6）齿轮箱合箱时未按顺序要求紧固连接螺栓。HXD1 型（神华号）交流机车齿轮箱合口连接螺栓有16 条，与电机承重板连接螺栓8 条，定位螺栓4 条。螺栓众多，若不按照齿轮箱装配要求，随意紧固连接螺栓，会造成齿轮箱受力不均匀，合口出现缝隙导致漏油。齿轮箱装配技术要求规定，齿轮箱合口连接螺栓的拧紧方法按“三步”拧紧法：第一步20 N·m，第二步40 N·m，第三步70±10% N·m，并按1～16 序号顺序进行操作。

在实际齿轮箱装配过程中，使用电动扳手或气动扳手预紧合口面螺栓（应该使用扭力扳手），未完全按顺序进行操作。这样很容易造成齿轮箱合口面连接螺栓受力不均匀，影响密封效果。尽管最后用扭力扳手按70±10% N·m 紧固所有螺栓，但因前期预紧力不均匀，最终齿轮箱的连接螺栓受力是不一样的。

（7）抱轴上的O 形橡胶密封圈被夹在齿轮箱合口面处，造成合口密封不严，出现间隙导致漏油。

（8）齿轮箱合箱后，未调整其与电机侧、抱轴侧间隙，进而紧固定位螺栓，造成齿轮箱受力不均，引发齿轮箱合口处或其他位置漏油，以及因齿轮箱受力不均，导致齿轮箱裂损漏油。

2.2.2 处理及预防措施

（1）齿轮箱合口面清洁干净并按要求，严格涂抹密封胶，保证涂密封胶后在15 min 内合完箱。合箱前应再次检查合口面清洁度，密封胶上是否有杂质，连接螺栓螺纹部分涂抹乐泰243 防松胶。

（2）建议合箱前在抱轴O 形密封圈处涂抹适量润滑脂，使上下箱合箱时能顺利通过此处，防止上下箱合箱时咬住O 形密封圈，被夹在齿轮箱合口面之间。

（3）齿轮箱合口螺栓紧固，严格按“三步走”原则进行：第一步20 N·m，第二步40 N·m，第三步70±10% N·m，并按1～16序号顺序进行预紧和紧固。

（4）严格遵守先紧固合口螺栓，再紧固齿轮箱与电机承重板连接螺栓，最后调整齿轮箱与电机抱轴侧间隙，进而紧固定位螺栓的工艺步骤。首先，紧固齿轮箱合口螺栓。分3 个步骤紧固螺栓：①MA1=20 N·m，②MA2=40 N·m；③在开始安装工作前15 min 内用MA3=70 N·m±10%力矩紧固所有螺栓。其次，顺时针方向分3 步将齿轮箱紧固到电机承重板上：①MA1=20 N·m；②MA2=40 N·m；③MA3=70 N·m±10%（所有螺钉要求15 min 内紧固完毕）。最后，通过螺纹定位套调整齿轮箱与电机侧、抱轴侧组装间隙，调节到位后按要求严格紧固定位螺栓。其与抱轴连接的2 条定位螺栓（M20×130）拧紧力矩为340 N·m。与电机连接的2 条定位螺栓（M12×60）拧紧力矩为70 N·m。

2.3 齿轮箱内侧领圈与抱轴箱安装结合面漏油、渗油

2.3.1 原因分析

（1）齿轮箱领圈圆度超差与抱轴配合时形成间隙，导致漏油。齿轮箱制造工艺不合要求，造成领圈圆度超差。入段检修机车在齿轮箱组装作业中，出现过齿轮箱装配后内侧领圈与抱轴箱结合面处间隙大的现象，若出现此问题应进行换箱处理。

（2）齿轮箱内侧领圈处及抱轴处清洁不干净，造成密封不严。

（3）齿轮箱内侧领圈处涂胶过少或不连贯，影响密封效果。

（4）O 形橡胶密封圈被夹在齿轮箱合口面处。齿轮箱合箱时，上下箱领圈结合部位很容易将抱轴箱上的O 形橡胶圈夹在齿轮箱合口的结合处。一旦O 形橡胶圈夹在齿轮箱合口处，会使齿轮箱上下箱结合不到位，产生间隙，造成漏油、渗油。建议合箱前在O 形橡胶密封圈上涂抹适量润滑脂，使上下箱合箱时顺利通过此处。

（5）组装后齿轮箱自由度超差，也会造成齿轮箱内侧领圈与抱轴箱安装结合面出现缝隙，漏油，应严格按照齿轮箱装配要求进行操作。

2.3.2 处理及预防措施

彻底清洁齿轮箱领圈处及抱轴处的油污杂质，严格按要求在齿轮箱领圈处涂抹乐泰587 密封胶。合箱时注意抱轴处O 形橡胶密封圈的状态，建议合箱前在O 形橡胶密封圈上涂抹适量润滑脂，使上下箱合箱时能润滑过渡。提高齿轮箱装配要求及标准，严格按照齿轮箱装配要求操作，保证齿轮箱装配后的自由度及质量。

2.4 齿轮箱回油通道密封螺堵处漏油

2.4.1 原因分析

（1）技术规定，该位置密封螺堵螺纹应涂抹防松密封胶，否则会造成密封不严，导致漏油。

（2）螺堵松动或丢失。

2.4.2 处理及预防措施

拆下螺堵，清洁螺堵、螺孔螺纹。检查良好后，在螺堵螺纹处均匀涂抹防松密封胶并紧固，螺堵一定要安装到位。

2.5 齿轮箱回油通道排油泥螺栓漏油

2.5.1 原因分析

（1）根据维修经验，入段检修的机车齿轮箱回油通道排油泥螺栓松动现象较多，造成密封不严，出现漏油。

（2）螺栓丢失。

2.5.2 处理及预防措施

重点检查该螺栓紧固状态，若出现松动现象应将其拆下进行清洁检查。若良好，在螺栓螺纹处及密封环处涂抹适量587 密封胶，进行紧固，并校验其螺栓紧固力矩。

2.6 齿轮箱油表、注油螺栓、排油螺栓渗油

2.6.1 原因分析

齿轮箱下箱装有油表、注油螺栓、排油螺栓。因注油螺栓和排油螺栓经常拆卸，易导致密封圈变形磨损，引发漏油、渗油。排油螺栓清洗不干净、涂胶不均匀也会造成密封不良，导致漏油。油表不清晰或裂损更新安装时，安装不到位或涂抹密封胶不均匀导致漏油。

2.6.2 处理及预防措施

（1）拆卸的注油螺栓和排油螺栓应彻底清洁干净并检查密封圈是否良好，在螺纹处均匀涂抹密封胶，确保密封状态良好。

（2）油表、注油螺栓、排油螺栓安装时应无缺件，且安装到位。建议对注油螺栓和排油螺栓安装防缓铁丝，因该螺栓经常拆卸，易松动导致漏油。一旦螺栓松动丢失，齿轮箱里的润滑油将瞬间排尽，严重影响机车运行安全。

3 结束语

齿轮箱漏油故障众多且原因很多，本文主要从目前齿轮箱出现的漏油率较高的5 个方面进行全面分析，提出解决措施和建议。齿轮箱还有一些隐性漏油故障待预防及研究，如齿轮箱与电机结合面处渗漏油、齿轮箱裂损渗漏油以及回油孔被油泥堵住、呼吸孔被油泥堵住引发的齿轮箱渗漏油等。只要采取科学有效的预防措施，齿轮箱漏油完全可以防止。另外，加强作业人员操作培训，提高其技能水平，严格遵守工艺范围要求，也是防止齿轮箱渗漏油的基本条件。