电客列车齿轮箱渗油问题分析及处理措施论文_毕凤登

电客列车齿轮箱渗油问题分析及处理措施论文_毕凤登

昆明地铁运营有限公司

摘要:驱动单元为电客列车提供牵引力,是转向架的重要组成部件,而齿轮箱则是驱动单元核心部件。在电客列车运行中,长期批量不同程度的渗油问题,若齿轮箱因渗油而缺油,将导致齿轮、轴承损坏,甚至齿轮箱抱死,最终电客列车牵引力丧失。为此,分析并处理电客列车齿轮箱渗油问题至关重要。

关键词:齿轮箱;渗油;迷宫密封;定位销;分型面;静密封;动密封

一、概述

针对电客列车在运行中,长期批量不同程度的渗油问题,根据工作中实际情况,对齿轮箱渗油的各个部位进行分析并提出解决的措施。电客列车齿轮箱采用飞溅润滑方式,选用非接触式迷宫密封结构。

迷宫密封结构简单,经济成本低,但密封性能也相对较低。换言之,简单经济,优缺点并存。在运行中难免出现渗油。正常情况,所有密封在使用过程中不应有泄漏[1]。故分享齿轮箱渗油问题分析及处理措施。

二、电客列车齿轮箱渗油问题分析

电客列车齿轮箱渗油问题,按渗油严重程度,分沾灰、渗漏和滴漏三种情况。按密封类型,有静密封渗油和动密封渗油。

导致齿轮箱渗油的主要原因可归纳为运行过程中间隙的变化、装配精度问题、迷宫密封质量问题和齿轮箱密封结构设计缺陷问题。

针对齿轮箱渗油,因位置及各位置结构的不同,而渗油的原因也各不相同。分别进行分析。

1.主动轴齿轮箱渗油问题分析

主动轴即与电机相连接的小轴,分为PM侧(靠电机侧)和PW(靠车轮侧)侧。

1.1 PM侧渗油

1.1.1 PM侧迷宫渗油

PM侧迷宫渗油即轴缝隙位置渗油,属于动密封渗油。齿轮箱采用的是非接触式迷宫密封结构,列车在运行中,齿轮箱内油温升高可能会产生油气,经过迷宫部位接触到轴承座表面后凝结而渗出,并产生沾灰现象,此情况不会改变油位。若迷宫密封环间隙改变或损坏,齿轮箱油经轴承、迷宫密封环,在轴缝隙位置渗漏或滴漏,将导致油位下降,此情况较为严重,必须处理。

1.1.2 PM侧压盖渗油

PM侧压盖渗油,即轴承座压盖与轴承座间隙位置渗油,属于静密封渗油。此位置在组装过程中采用涂胶进行密封,涂胶不均匀或不到位,导致渗油。

1.1.3 PM侧定位销渗油

压盖Φ3mm定位销位置渗油。渗漏的两种情况:其一,定位销在组装前表面涂抹有防锈油,在列车运行过程中随着齿轮箱温度的上升,定位销表面的防锈油可能会受热融化缓慢渗出,此情况可不用处理;其二,轴承座压盖与轴承座间隙涂胶不均匀或不到位而渗油,此情况PM侧压盖位置也必定渗油,需进行处理。

1.2 PW侧轴承压盖渗油

PW侧轴承压盖渗油,属静密封渗油,采用涂胶方式进行密封,涂胶不均匀或不到位而导致渗油。

2.从动轴齿轮箱渗油问题分析

从动轴即为轮对轴,分为GM侧(靠电机侧)和GW(靠车轮侧)侧。

2.1 GM、GW侧迷宫渗油

GM、GW侧迷宫渗油即车轴与轴承座间隙位置渗油,属于动密封渗油。列车在运行中,齿轮箱内油温升高可能会产生油气,经过迷宫部位接触到轴承座表面后凝结而渗出,并产生沾灰现象,此情况不会改变油位。若迷宫密封环间隙改变或损坏,齿轮箱油经轴承、迷宫密封环,在轴缝隙位置渗漏或滴漏,将导致油位下降,此情况较为严重,必须处理。

2.2 GM、GW侧压盖渗油

GM、GW侧压盖渗油,属于静密封渗油。GM、GW侧压盖位置安装有若干块间隙调整垫,并用涂胶方式进行密封。涂胶不均匀或不到位而渗油。

3.齿轮箱上下箱体分型面渗油

齿轮箱上下箱体分型面渗油,属于静密封渗油,密封采用涂胶方式密封。渗油的两种情况:其一,在安装中涂胶不均匀或不到位而渗油;其二,上下箱体间接触面积大,涂胶多,油和胶接触面积就大,所涂胶与润滑油相溶,胶被溶而渗油。

三、电客列车齿轮箱渗油问题处理措施

1. 主动轴齿轮箱渗油问题处理措施

1.1 PM侧渗油

1.1.1 PM侧迷宫渗油

针对PM侧迷宫密封位置动密封渗油。不管是迷宫密封环安装间隙问题还是迷宫密封环质量问题,均先按迷宫密封环安装间隙问题进行处理。

重新安装调整迷宫密封环安装间隙,同时对迷宫密封环质量问题进行检查。

第一、拆除轴承压盖螺栓。

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第二、拆除工艺螺堵,用工艺螺栓顶松轴承压盖,将轴承压盖移动至联轴节侧,联轴节与轴承压盖两端面间距40mm。

第三、检查迷宫密封环质量问题,清理迷宫密封环内异物,若无划痕、擦伤、接磨、裂纹等,在压盖密封面密封垫圈和O型密封圈,重新对压盖进行安装处理。

第四、若迷宫密封环处有划痕、擦伤、接磨、裂纹等,则拆除联轴节,更换新的迷宫密封环进行处理。

1.1.2 PM侧轴承座渗油

PM侧轴承座间隙位置静密封渗油,原密封方式采用涂胶进行密封。涂的胶与润滑油相溶、涂胶不均匀、涂胶时虽均匀但安装时移位问题,将原来的涂胶密封方式更改为O型密封圈。O型密封圈选用密封性能较好的PTFE(聚四氟乙烯)材质,PTFE具有耐热性、化学惰性、绝缘稳定性和耐摩性。

1.1.3 PM侧轴承座压盖渗油

PM侧轴承座与轴承座压盖间隙位置静密封渗油,处理措施,原密封方式采用涂胶进行密封。将原来的涂胶密封方式更改为密封垫圈和O型密封圈,垫圈和O型密封圈选用密封性能较好的PTFE(聚四氟乙烯)材质。

1.1.4 PM侧定位销渗油

PM侧压盖三颗Φ3mm定位销位置静密封渗油,处理措施,清理定位销表面,并在Φ3mm定位销位置涂密封胶进行处理。

1.2 PW轴承座压盖渗油

PW轴承座压盖渗油位置静密封渗油,处理措施,原密封方式采用涂胶进行密封。将涂胶密封方式更改为PTFE(聚四氟乙烯)密封垫圈进行密封。

2. 从动轴齿轮箱渗油问题处理措施

2.1 GM、GW侧迷宫渗油

针对GM、GW侧迷宫密封位置动密封渗油。不管是迷宫密封环安装间隙问题还是迷宫密封环质量问题,均先按迷宫密封环安装间隙问题进行处理。

重新安装调整迷宫密封环安装间隙,同时对迷宫密封环质量问题进行检查。

第一、排润滑油并做好再次利用保护。

第二、拆除GM、GW侧轴承座压盖螺栓。

第三、拆除GM、GW侧轴承座压盖工艺螺堵,用工艺螺栓将轴承压盖顶松至5mm间隙。

第四、就位手动液压升降小车,拆除齿轮箱上下箱体分型面连接螺栓,移开GM、GW侧轴承座压盖并做好防护,拆除上下箱体分型面工艺螺堵,用工艺螺栓将齿轮箱下箱体顶松并下放。

第五、检查GM、GW侧迷宫密封环质量问题,清理迷宫密封环内、齿轮和齿轮箱下箱体异物,若迷宫密封环无划痕、擦伤、接磨、裂纹等,在间隙调整垫两侧加密封圈,重新对轴承座压盖进行安装处理。

第六、若迷宫密封环处有划痕、擦伤、接磨、裂纹等,则需要更换新的迷宫密封环处理。

第七、恢复安装,紧固螺栓、打好扭力,做好防松标记。

第八、恢复添加齿轮箱润滑油。

2.2 GM、GW侧轴承座压盖渗油

GM、GW侧轴承座压盖位置静密封渗油,处理措施,原密封方式采用涂胶进行密封。将涂胶密封方式更改为PTFE(聚四氟乙烯)密封垫圈进行密封。

3. 齿轮箱上下箱体分型面渗油

齿轮箱上下箱体分型位置静密封渗油,处理措施,原密封方式采用涂胶进行密封。将涂胶密封方式更改为成型的带螺栓孔的PTFE(聚四氟乙烯)密封垫,有效防止密封胶与润滑油相溶问题。

四、结语

电客列车在运行中长期批量不同程度的渗油问题,在工作中,经长期观察分析,研究地铁齿轮箱的齿轮传动结构、箱体结构、 轴承选型和密封结构,并查阅搜集关于齿轮箱密封资料,结合原工作经验及现在实际存在的问题,编写了此论文。针对电客列车齿轮箱渗油,在实际处理解决问题中能有所参考及帮助。

参考文献

[1]GB/T3423-2015,机车轮轴驱动系统[S].

[2]刘鑫,刘学智,郝燕芝,李斌,郭鹏,杨永,清杨成,SS3型电力机车齿轮箱漏油故障分析及改善措施 [J].机械工程师,2017(11):160-165.

[3]王东道,安靖宇,吴亮,地铁齿轮箱分箱面渗油原因分析及处理[J]. 机车车辆工艺,2017(5):43-44.

[4]蒋运春,王鹏.SS3型机车齿轮箱漏油原因分析及改进措施[J].电力机车与城轨车辆,2011(4):85-86.

[5]王玉强,高速齿轮箱密封系统试验方法探析[J].轨道交通装备与技术, 2017(4):1-3.

[6]张晶.地铁齿轮箱渗油原因分析及解决方案[J].现代制造技术与装备,2016(6):144¬-146.

论文作者:毕凤登

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/15

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