抱軸箱結(jié)構(gòu)齒輪箱滲油問(wèn)題分析

任文穎+王順義+方振宇

摘 要：齒輪箱作為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件之一，它的可靠性直接影響車輛的運(yùn)行安全，而齒輪箱漏油故障是目前車輛運(yùn)用過(guò)程中發(fā)生較為頻繁的一種故障模式。本文對(duì)抱軸箱結(jié)構(gòu)的齒輪箱在運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)的滲油現(xiàn)象進(jìn)行分析和試驗(yàn)，識(shí)別故障產(chǎn)生的根本原因并提出改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞：齒輪箱；滲油；密封圈

中圖分類號(hào)：U268.54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）01-0077-01

1 故障情況

阿根廷米軌內(nèi)燃動(dòng)車組項(xiàng)目齒輪箱結(jié)構(gòu)是抱軸箱結(jié)構(gòu)，車輛運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多起齒輪箱與電機(jī)結(jié)合面、齒輪箱抱軸處滲油的問(wèn)題，嚴(yán)重影響車輛的運(yùn)行安全。

2 調(diào)查情況

2.1 齒輪箱結(jié)構(gòu)分析

車軸和電機(jī)輸出端與齒輪箱配合的圓弧面上有凹槽，凹槽內(nèi)放置密封圈，密封圈的內(nèi)徑比凹槽的深度的直徑小，齒輪箱上下箱體圓弧面與車軸和電機(jī)輸出端合箱，實(shí)現(xiàn)密封。因此，齒輪箱上下箱體主要通過(guò)O型密封圈密封。齒輪箱下箱體與端蓋及抱軸箱接觸的面、下箱體與上箱體接觸面通過(guò)涂抹樂(lè)泰（LT）515（厭氧膠）實(shí)現(xiàn)密封?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)漏油點(diǎn)有三處，但其結(jié)構(gòu)原理一致，主要是依靠密封圈進(jìn)行密封。

2.2 密封圈選型分析

根據(jù)GB3452.3《液壓氣動(dòng)用O型橡膠密封圈溝槽尺寸和設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則》來(lái)分析密封圈的選型，d2-O形圈截面直徑，b-O形圈溝槽寬度（無(wú)擋邊），t-徑向密封時(shí)的溝槽深度，詳細(xì)對(duì)比見(jiàn)表1。

從表1中可以看出電機(jī)側(cè)凹槽實(shí)際寬度比標(biāo)準(zhǔn)寬0.2mm，電機(jī)側(cè)和抱軸非車輪側(cè)溝槽深度比標(biāo)準(zhǔn)淺0.05mm左右，從加工公差和相差的數(shù)值來(lái)看，密封圈的選型是沒(méi)有問(wèn)題的。

2.3 備用輪對(duì)跑合試驗(yàn)拆解分析

為進(jìn)一步分析齒輪箱滲油原因，對(duì)現(xiàn)有的5條備用輪對(duì)進(jìn)行了多次跑合試驗(yàn)（單次跑合3小時(shí)）、拆解分析工作。

2.3.1 跑合試驗(yàn)情況

跑合試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)①號(hào)、②號(hào)備品輪對(duì)發(fā)現(xiàn)滲油嚴(yán)重，③、④、⑤號(hào)備品輪對(duì)跑合試驗(yàn)均未發(fā)生漏油問(wèn)題。①號(hào)、②號(hào)備品輪對(duì)，在進(jìn)行第2次跑合試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)非車輪側(cè)齒輪箱抱軸處大量滲油，第10次跑合后發(fā)現(xiàn)齒輪箱油位已到達(dá)下限位置，后續(xù)未繼續(xù)進(jìn)行跑合。

2.3.2 拆解情況

（1）①號(hào)、②號(hào)備品輪對(duì)發(fā)現(xiàn)非車輪側(cè)抱軸齒輪箱“O”型密封圈擠壓斷裂，密封圈處于上箱體部位，并且兩側(cè)均有壓痕，詳見(jiàn)圖1，其它部位密封圈狀態(tài)良好；

（2）①號(hào)、④號(hào)（未出現(xiàn)滲油問(wèn)題）備品輪對(duì)發(fā)現(xiàn)非車輪側(cè)電機(jī)“O”型密封圈斷裂，密封圈處于合箱處，斷裂處密封圈已經(jīng)壓碎，詳見(jiàn)圖2；③號(hào)備品輪對(duì)密封圈在合箱處有輕微壓痕，擠壓狀態(tài)不嚴(yán)重。

齒輪箱的合箱面上是銳角，此處直接與密封圈進(jìn)行接觸，合箱時(shí)由于下箱體會(huì)對(duì)密封圈有一個(gè)向上的推力，造成密封圈會(huì)輕微的松脫，再加上齒輪箱的銳角，會(huì)造成合箱處擠壓密封圈。

2.4 配件質(zhì)量問(wèn)題

由于斷裂的密封圈有熱膨脹的問(wèn)題，懷疑是密封圈的材質(zhì)存在問(wèn)題。將拆解后齒輪箱的斷裂密封圈送中國(guó)航空集團(tuán)公司失效分析中心做失效分析報(bào)告，報(bào)告結(jié)果顯示密封圈的斷裂是由于機(jī)械損傷造成，同時(shí)密封圈的材質(zhì)為丁腈橡膠，符合要求。

對(duì)密封圈的尺寸進(jìn)行了測(cè)量，按照GB 3452.3中要求，齒輪箱O型密封圈內(nèi)徑尺寸符合φ315±1.6mm的要求。

2.5 工藝要求

工藝文件要求如下：

（1）上下箱體結(jié)合面及端蓋抱軸箱接觸面涂抹樂(lè)泰515無(wú)漏膠。

（2）將下箱體放置在升降小車上。將小車推到大齒輪下方，升起小車，在接近端蓋位置時(shí)，緩慢上升，在保證端蓋O型密封圈不損壞的情況下對(duì)正近端蓋螺孔與箱體的螺紋孔，用已經(jīng)穿好的16個(gè)螺栓M10×30及墊圈NL10連接，暫時(shí)不擰緊。

3 總結(jié)分析

齒輪箱密封圈可能存在兩種情況的擠壓：（1）齒輪箱合箱面處密封圈有擠壓的現(xiàn)象；（2）齒輪箱密封圈上部有擠壓的現(xiàn)象。其中，齒輪箱上部密封圈擠壓是造成齒輪滲油的主要原因，齒輪箱合箱面處擠壓不一定會(huì)發(fā)生滲油的問(wèn)題。

（1）齒輪箱合箱面處密封圈被擠壓的原因：齒輪箱設(shè)計(jì)有缺陷，齒輪箱合箱面與密封圈接觸部位應(yīng)該進(jìn)行倒角，防止齒輪箱合箱時(shí)密封圈受到擠壓。

（2）齒輪箱上部密封圈被擠壓的原因：對(duì)操作員工培訓(xùn)不到位，操作者未掌握齒輪箱組裝過(guò)程的重點(diǎn)是保證密封圈狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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