基于預防的齒輪箱漏油應對措施研究

王曰輝， 景朝輝， 柴希， 翟晶

（太原重工股份有限公司齒輪傳動分公司，太原030024）

0 引 言

齒輪傳動裝置滲漏油是普遍存在的現象，齒輪箱發生滲漏不僅會對齒輪箱外表面零件造成污染，而且會造成潤滑油的損失，導致潤滑不良，造成零件的損壞和機器失效，尤其對于冶金、風電等特殊行業，齒輪箱失效會造成較大的經濟損失，甚至會造成嚴重的事故[1]。本文借鑒現代企業精益生產管理理念和先進的質量管理模式，結合工作實踐中遇到的問題，查閱相關文獻[2-12]，對齒輪箱易發生滲漏油的部位進行分析總結，旨在提出基于預防的處理措施。

1 滲漏部位原因分析及相應措施

1.1 機體分箱面或機體與透蓋結合面之間滲漏

機體分箱面或機體與透蓋結合面之間是常見的發生滲漏的部位，該部位發生滲漏的原因主要有以下幾個方面：

圖1 改進前箱體結構

圖2 改進后箱體結構

1）材質及零件鑄造工藝性分析。QT400-18AL因具有常溫下沖擊韌度較高、脆性轉變溫度低、低溫韌性好等優點而被廣泛使用，但球墨鑄鐵在鑄造時，其內部組織結構容易受到鑄造工藝參數波動的影響，在其內部形成一些氣孔、砂眼等鑄造缺陷。目前風電齒輪箱箱體及其透蓋多采用該種材質，在粗加工后的UT探傷過程中，發現凸臺處出現缺陷的可能較大，如圖1所示。

相應措施：a.該位置處于箱體的下方，且位于出油口，粗加工后做為重點UT探傷部位，精加工后復探，以便發現缺陷后及時采取修復措施，探傷時缺陷面積較小。可采取如下方法：首先按相關規定做滲漏實驗，存在漏油情況時，可擴孔并將砂眼打磨去除（打磨深度根據零件壁厚決定），然后用鑄鐵修復劑修復，完全固化后鏜孔保證孔表面加工質量，鑲過盈套后重新做滲漏，無滲漏可使用，否則報廢，QT類零件不允許補焊。b.改進鑄造工藝。對于加工過程中常發生缺陷的部位，在鑄造工藝上采取相應的措施。c.修改零件結構。將加工過程中易出現缺陷的部位，如凸臺處等改變零件結構，如圖2所示。

2）接合面加工精度不符合要求，加工表面粗糙度太差，存在毛刺等造成密封不嚴導致漏油。相應措施：保證零件精加工質量，裝配前采用大油石將結合面推光，去除毛刺等。

3）箱體個別地方壁厚太薄，鉆螺紋孔等盲孔時易出現鉆透現象。相應措施：a.適當增加零件壁厚；b.鉆孔時嚴格控制底孔深度；c.若鉆通，且位置位于分箱面之上并且鉆通處孔不規則時，可用鑄鐵修復劑修復，避免修復物落入齒輪箱內，造成更嚴重的后果。

4）設計不合理，回油孔可能出現倒流現象。由于潤滑管路設計不合理，造成潤滑軸承的油由回油孔側外流，并順透蓋結合面滲出。相應措施：a.將箱體處回油孔傾斜角度加大；b.增加外部回油管路，集油罩處油通過管路流回齒輪箱內。

5）結合面裝配時未按要求涂樂泰膠或樂泰膠未固化即試車。結合面裝配過程中涂膠不均勻，或邊角部位易出現漏涂現象，裝配后樂泰膠未固化就開始試車等導致結合面滲漏。相應措施：a.制定相應的操作規范，按要求涂樂泰膠，避免出現漏涂現象；b.齒輪箱裝配后在進行跑合試驗前，必須保證工藝規定時間，以確保密封膠完全固化。

6）透蓋、分箱面等處螺栓拉力不夠或把合力矩不均勻。由于透蓋、分箱面處螺栓未按規定力矩把合或把合過程中未按裝配工藝要求把合。相應措施：a.螺栓擰緊時按規定的力矩扳手擰緊；b.螺栓擰緊時必須按一定排序（對稱）分多遍擰緊。

7）安裝時有雜物進入。相應措施：裝配前必須清理、清洗各零件，保證零件表面無毛刺、無污物。

8）齒輪箱未設計通風罩或通風罩堵塞。在封閉的齒輪箱里，齒輪嚙合發出熱量，隨著運轉時間的增加，使齒輪箱內溫度逐漸升高，而齒輪箱內容積不變，箱內壓力也隨之增加，箱體內潤滑油經飛油，灑在齒輪箱內壁。由于油的滲透性比較強，在箱內壓力下，油便從密封不嚴處滲漏出來。相應措施：設計通風罩且通風罩尺寸滿足要求，定期對通風罩進行清洗。

9）視孔蓋蓋板太薄，擰緊螺栓后易發生變形，使結合面不平，從接觸縫隙漏油。相應措施：選擇合理厚度的視孔蓋蓋板。

10）鑄件未進行退火或時效處理，未消除內應力，發生變形，產生間隙，導致滲漏。相應措施：對影響較大的鑄件增加退火或時效處理工藝。

1.2 管路接頭處滲漏

1）齒輪箱上的螺紋孔、油孔等尺寸在加工過程中，由于齒輪箱端面與螺紋孔及油孔中心線垂直，進而密封不嚴造成漏油。相應措施：a.有些螺堵需用端面密封，精加工前檢查機床精度，盡量鉆、攻、锪在一次裝夾中完成，保證端面與螺孔垂直；b.加嚴檢驗，使用直角樣板檢測螺孔垂直度。

2）管路接頭松動。造成管路接頭松動的原因可能有加工螺紋底孔時孔徑太大或未按要求擰緊。相應措施：a.加工螺孔時按工藝要求選擇合適的底孔鉆頭，螺孔加工后使用通止規按規定比例抽檢；b.必須按工藝要求緊固管路各接頭；c.裝配前將螺紋用清洗劑清洗干凈，按裝配要求涂樂泰膠，必要時纏繞樂泰55管道魔繩。

3）油孔及潤滑管道阻塞或管徑不滿足使用要求。相應措施：a.檢查各油孔、潤滑管路是否通暢，有無異物阻塞；b.選擇合適的潤滑油路管徑。

4）油壓太大。相應措施：使用專業的油壓測量工具檢測管路中油壓是否滿足設計要求。

1.3 軸套與軸之間滲漏

1）密封結構設計不合理。相應措施：改進方案見文獻《軋機用減速機輸入輸出軸漏油改進措施》和《冶金企業用減速機漏油問題的綜合治理方案與實踐》[13-14]。

2）相關零件配合尺寸超差。相應措施：加工過程中嚴格控制零件尺寸精度。

1.4 運行操作不當引起的滲漏

1）齒輪箱加油過多。相應措施：確定合理的潤滑油量，并在相應位置標記最高、最低油位，試車和運行過程中嚴格按要求加注潤滑油。2）油標中未設計通氣管路或油標裝配時空氣未排除干凈。相應措施：設計排氣管路，加滑潤油后檢查油標中有無空氣。3）潤滑油選擇是否合適（黏度較低）。相應措施：根據產品使用工況，選擇合適的滑潤油型號。

1.5 焊接部位引起的滲漏

相應措施：對起密封作用的焊縫，用煤油滲漏法檢驗焊縫的致密性（試驗溫度不得低于5℃，先將白粉漿涂于焊縫正面，晾干后在焊縫背面刷煤油，滲透30 min后觀察，白粉上有無油痕）。

2 基于預防的全員參與應對措施

2.1 全面質量精益管理

全面質量管理[15]，是以質量為中心，以全員參與為基礎，旨在通過讓顧客和所有相關方受益而達到長期成功的一種管理途徑，是一種預先控制和全面控制制度，正如質量是設計出來的，是制造出來的，不是檢驗出來，對加工制造過程中發現的問題，進行全面的分析總結，采取對應的措施，制定合理的控制手段和標準化作業流程來消除不良缺陷，提升產品整體質量。

在齒輪箱全生命管理周期內，以最終用戶滿意作為我們實施全面質量管理的總目標，以工序為關注焦點，下道工序即為上道工序的客戶，上道工序為下道工序提供產品或服務，并對質量負責，下道工序有責任和義務做為上道工序的檢驗者，對上道工序提供的產品進行把關，由于下道工序把關不嚴，對可能由于上道工序過失造成的零件報廢或者返修，由上、下道工序的操作人員共同接受處罰。

圖3 基于預防的齒輪箱漏油控制流程

由造成齒輪箱各類滲漏油缺陷的原因分析可知，引起齒輪箱滲漏油存在于齒輪箱制造的各個階段，包括設計、加工、裝配，試車、運行等環節。完全消除齒輪箱滲漏油故障，需要全員參與，尤其是設計和工藝編制需作為重點組成部分納入全面質量管理體系。從設計源頭開始把關，工藝人員在齒輪箱加工、裝配工藝性設計審查環節，根據實際經驗對第一部分討論中可能出現故障部位重點審查，及時提出修改意見。同時，在加工、裝配工藝編制過程中也需全面考慮，使工藝更加合理。

質量管理的核心思想在于預防，在生產實踐中經常發生同類的缺陷反復出現，造成這種現象的原因主要在于：一是缺陷產生的原因分析不清，沒有找到根源，相應的糾正措施不完善，不能從根本上解決這類問題；二是管理制度不到位，產生問題的根源已經非常明確，操作人員在實際工作過程中仍然按照錯誤的操作方法在執行，沒有及時形成標準化的作業流程。要把精益生產的理念與全面質量管理結合起來，真正達到做正確的事情并一次即把事情做正確。

2.2 基于預防的齒輪箱漏油控制流程

根據第一部分造成齒輪箱各類滲漏油缺陷的原因分析可知，引起齒輪箱滲漏油存在于齒輪箱制造的各個階段，包括設計、加工、裝配，試車、運行等環節。全面質量管理全員參與的特點和理念，完全適用這一改善過程，在此基礎上，形成如圖3所示的基于預防的全員質量改進流程圖，從設計源頭開始制定各階段相應的預防與糾正措施，實施全過程質量監控，達到全員參與的目標，通過不斷循環改進，制定最終的標準化作業指導和操作規范，消除齒輪箱滲漏油的出現，避免由返修、返工、售后維修造成的各種浪費。

3 結論

實踐表明，引起齒輪箱滲漏油的原因存在于齒輪箱設計、制造的各個階段，通過齒輪箱常見的滲漏油部位產生原因及采取的糾正措施分析，形成基于預防的質量改進流程，全面實施質量管理和精益生產，消除齒輪箱滲漏油現象。

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[15]全國質量專業技術人員職業資格考試辦公室.質量專業綜合知識(中級)[M].北京:中國人事出版社,2007.