MT5500卡車電動輪密封結構改造及持續改進措施

王 虎

（神華準能集團公司設備維修中心，內蒙古鄂爾多斯 010300）

MT5500卡車電動輪密封結構改造及持續改進措施

王 虎

（神華準能集團公司設備維修中心，內蒙古鄂爾多斯 010300）

MT5500卡車電動輪密封結構特點及升級改造的原因，改造后密封結構的特點及應用分析，存在的問題及持續改進措施。

漏油；迷宮密封結構；改進措施

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.50

0 前言

MT5500電動輪卡車載重326 t,是哈爾烏素露天礦剝離運輸的主要設備。電動輪是圓柱形的電動馬達、齒輪傳動型驅動組件，來自交流發電機和控制電路的交流電能經電動輪總成的馬達轉換成機械能，馬達扭矩的輸出被減速機行星齒輪減速系統組件放大，然后經扭力管傳給雙后輪。MT5500電動輪卡車自2008年投入運行以來，電動輪漏油故障頻頻發生，影響了設備出動率。廠家對電動輪密封結構進行了升級改造，電動輪密封結構升級改造與電動輪首次大修同步進行，歷時兩年完成。密封結構升級改造后電動輪漏油故障大幅減少，但在日常檢修中發現改造后仍存在一些問題。

1 電動輪密封結構改造原因

MT5500電動輪卡車是哈爾烏素露天煤礦主要的運輸設備，出動率較高，在巖石剝離生產中發揮著重要作用。在MT5500卡車的使用維護過程中，電動輪漏油故障出現較多，使設備出動率受到制約，電動輪頻繁漏油的主要原因是電動輪的密封結構設計有缺陷。

1.1 內弦密封結構特點

電動輪內弦密封結構由內弦主密封保持架、內弦V形主密封保持架、內弦密封環及骨架密封（2件）、V形主密封、O形圈組成。骨架密封進行第一層封油，V形主密封進行第二層封油，密封結構件外側由防塵皮帶固定進行外部防塵。內弦密封主要結構見圖1。

1.2 外弦密封結構特點

電動輪外弦密封結構由外弦主密封保持架、外弦毛氈密封保持架、外弦密封環及骨架密封（2件）、毛氈密封、O形圈組成。2個骨架密封并列固定在外弦主密封保持架上，毛氈密封固定在外弦毛氈密封保持架上并進行外部防塵，外弦密封主要結構見圖2。

1.3 密封漏油原因分析

MT5500電動輪輪轂軸承采用齒輪油循環潤滑方式，齒輪油在輪轂及扭力管內腔流動性強。電動輪運轉過程中內弦密封保持架及密封固定不動，內弦密封環與扭力管轉動連接，轉動部分與密封接觸的內弦密封環為耐磨件，電動輪內弦密封環磨損或密封稍有磨損的情況下，齒輪油非常容易滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部沒有良好的漏油阻斷設計，導致電動輪密封稍有磨損齒輪油就慢慢滲漏到外面，電動輪主密封與外界空間距離較短，漏油發生后是不可逆的。密封結構外面固定了防塵皮帶，防塵皮帶的主要作用是防止外部灰塵進入密封結構的主密封。

電動輪運轉過程中外弦密封環及外弦毛氈密封保持架固定不動，外弦密封保持架及主密封與輪轂連接是轉動的，固定部分與密封接觸的外弦密封環為耐磨件，電動輪外弦密封環磨損或主密封稍有磨損的情況下，齒輪油非常容易滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部沒有良好的漏油阻斷設計，導致電動輪密封稍有磨損時慢慢滲漏到外面，電動輪主密封與外界空間距離較短，漏油發生后是不可逆的。保持架的毛氈密封主要作用是防止外部灰塵進入密封結構的主密封。

圖1 電動輪內弦密封結構

圖2 電動輪外弦密封結構

通過對內弦密封結構和外弦密封結構的分析可發現，電動輪漏油主要原因為電動輪主密封與外界空間距離短，漏油發生后不可逆。密封結構中主密封封油后外部沒有良好的漏油阻斷設計，導致漏油頻繁發生。

2 改造后密封結構特點及應用效果

2.1 改造后內弦密封結構特點

改造后電動輪內弦密封由內弦迷宮密封保持架、內弦迷宮密封環及骨架密封（2件）、密封隔圈、毛氈密封、O形圈（2件）組成。骨架密封由密封隔圈隔開固定，毛氈密封嵌在內弦迷宮密封環上，內弦迷宮密封保持架與內弦迷宮密封環之間保持0.25英寸的距離，內弦迷宮密封保持架與內弦迷宮密封環相互配合形成2個S形迷宮，主密封與外界空間距離較長，毛氈密封阻斷了迷宮密封通道。密封結構見圖3。

圖3 改造后內弦密封結構

2.2 改造后外弦密封結構特點

改造后電動輪外弦密封由外弦迷宮密封保持架、外弦毛氈密封保持架、外弦密封環及骨架密封（2件）、密封隔圈、毛氈密封、O形圈（2件）組成。骨架密封由密封隔圈隔開固定，毛氈密封嵌在外弦毛氈密封保持架上，外弦迷宮密封保持架與外弦毛氈密封保持架相互配合形成2個S形迷宮，主密封與外界空間距離較長，毛氈密封阻斷了迷宮密封通道。密封結構見圖4。

2.3 改造后密封結構應用分析

圖4 改造后外弦密封結構

改造后密封結構去掉了以前的內弦V形主密封結構，只保留改造前的2條骨架密封結構，在2條骨架密封中間使用密封隔圈防止骨架密封在運行過程中竄位，主密封在運行中竄位也會導致主密封封油效果不好。將毛氈嵌在內弦迷宮密封環上，內弦迷宮密封架和內弦迷宮密封環相互配合形成迷宮結構。將毛氈嵌在外弦毛氈密封保持架上，外弦迷宮密封環和外弦毛氈密封保持架相互配合形成迷宮結構。

電動輪內弦迷宮密封環磨損或骨架密封稍有磨損的情況下，齒輪油可能發生滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部為迷宮密封結構，毛氈嵌在內弦迷宮密封環上，毛氈阻斷了迷宮通道，有良好的阻斷漏油能力，齒輪油滲漏到主密封外，電動輪主密封與外界空間距離為較長的迷宮通道，不容易漏到外部。密封結構外取消了防塵皮帶，防塵皮帶的作用由嵌在內弦迷宮密封環內的毛氈密封取代。毛氈密封既能阻斷迷宮通道，又能防止外部灰塵進入主密封。

電動輪外弦密封環磨損或主密封稍有磨損的情況下，齒輪油可能發生滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部為迷宮密封結構，毛氈密封嵌在外弦毛氈密封保持架上，毛氈阻斷了迷宮通道，有良好的漏油阻斷能力，主密封稍磨損時齒輪油滲漏到主密封外，主密封與外界空間距離為較長的迷宮通道，不容易漏到外部。

3 持續改進措施

所有MT5500電動輪更換新的密封結構后，電動輪漏油問題基本得到解決，密封運行最長的已接近14 000 h。在處理其他電動輪故障進行檢修時，發現電動輪內弦迷宮密封環耐磨部分和外弦密封環耐磨部分都有不同程度磨損，檢修時需要更換。由于這2個帶迷宮結構的耐磨件為進口配件，價格較高，如果全部更換新件將造成檢修成本增加。對此，可從3個方面進行改進。

（1）修復密封環耐磨部分。根據密封環耐磨部分材料特點，找國內有相關資質廠家對密封及密封環耐磨部分進行材料檢驗和測試，選擇合適的材料進行加工再修復。

（2）密封環配件整體國產化。如果國產化的配件能達到與進口配件相當的性能，可以進行國產化開發，降低維修成本。

（3）將密封環耐磨部分改造成獨立的摩擦帶。GE公司生產的電動輪絕大多數采用獨立的摩擦帶結構，當摩擦帶有磨損時只需更換摩擦帶。參考GE電動輪結構，將原密封環耐磨部分進行加工，然后選擇合適的耐磨帶，檢修時只需更換耐磨帶，密封環可以重復使用，可以大幅降低維修費用。

在實際應用中，通過配件壽命周期經濟性分析比較以上3種方式產生的成本費用，選擇最優的方案進行改進。通過不斷改進，保證電動輪穩定可靠運行，同時又能降低維修成本，達到降本增效的目的。

［1］顧永泉.機械密封實用技術［M］.北京：機械工業出版社，2001.

［2］張衛.陳兆兵.中速磨煤機迷宮密封裝置改造［J］.電站輔機，2001（4）：36-38.

［3］胡黃慶,黃堅.機械設備漏油分析［J］.工業安全與環保，2011，27（10）：72-74.

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〔編輯 李 波〕