抱軸箱結(jié)構(gòu)齒輪箱滲油問題分析

任文穎+王順義+方振宇

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

關(guān)鍵詞：齒輪箱；滲油；密封圈

中圖分類號：U268.54 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0077-01

1 故障情況

阿根廷米軌內(nèi)燃動車組項目齒輪箱結(jié)構(gòu)是抱軸箱結(jié)構(gòu)，車輛運營過程中發(fā)現(xiàn)多起齒輪箱與電機結(jié)合面、齒輪箱抱軸處滲油的問題，嚴重影響車輛的運行安全。

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輸出端合箱，實現(xiàn)密封。因此，齒輪箱上下箱體主要通過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涂抹樂泰（LT）515（厭氧膠）實現(xiàn)密封。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)漏油點有三處，但其結(jié)構(gòu)原理一致，主要是依靠密封圈進行密封。

2.2 密封圈選型分析

根據(jù)GB3452.3《液壓氣動用O型橡膠密封圈溝槽尺寸和設(shè)計計算準則》來分析密封圈的選型，d2-O形圈截面直徑，b-O形圈溝槽寬度（無擋邊），t-徑向密封時的溝槽深度，詳細對比見表1。

從表1中可以看出電機側(cè)凹槽實際寬度比標準寬0.2mm，電機側(cè)和抱軸非車輪側(cè)溝槽深度比標準淺0.05mm左右，從加工公差和相差的數(shù)值來看，密封圈的選型是沒有問題的。

2.3 備用輪對跑合試驗拆解分析

為進一步分析齒輪箱滲油原因，對現(xiàn)有的5條備用輪對進行了多次跑合試驗（單次跑合3小時）、拆解分析工作。

2.3.1 跑合試驗情況

跑合試驗后發(fā)現(xiàn)①號、②號備品輪對發(fā)現(xiàn)滲油嚴重，③、④、⑤號備品輪對跑合試驗均未發(fā)生漏油問題。①號、②號備品輪對，在進行第2次跑合試驗后發(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)齒輪箱油位已到達下限位置，后續(xù)未繼續(xù)進行跑合。

2.3.2 拆解情況

（1）①號、②號備品輪對發(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，詳見圖1，其它部位密封圈狀態(tài)良好；

（2）①號、④號（未出現(xiàn)滲油問題）備品輪對發(fā)現(xiàn)非車輪側(cè)電機“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，詳見圖2；③號備品輪對密封圈在合箱處有輕微壓痕，擠壓狀態(tài)不嚴重。

齒輪箱的合箱面上是銳角，此處直接與密封圈進行接觸，合箱時由于下箱體會對密封圈有一個向上的推力，造成密封圈會輕微的松脫，再加上齒輪箱的銳角，會造成合箱處擠壓密封圈。

2.4 配件質(zhì)量問題

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

對密封圈的尺寸進行了測量，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泰515無漏膠。

（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，緩慢上升，在保證端蓋O型密封圈不損壞的情況下對正近端蓋螺孔與箱體的螺紋孔，用已經(jīng)穿好的16個螺栓M10×30及墊圈NL10連接，暫時不擰緊。

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發(fā)生滲油的問題。

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

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

參考文獻

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