ＤＦ_４型機(jī)車齒輪箱漏油、竄油的原因分析及對(duì)策

北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院秦明志

[摘 要]本文分析了DF4型機(jī)車牽引電機(jī)齒輪箱在檢修、運(yùn)用實(shí)際中漏油及齒輪脂竄入抱軸瓦的原因，介紹了具體的解決措施及所取得的效果。

[關(guān)鍵詞]DF4型 齒輪箱 漏油 竄油

牽引齒輪箱漏油及牽引齒輪脂竄入抱軸瓦，不僅會(huì)造成大量牽引齒輪脂的浪費(fèi)，影響機(jī)車清潔保養(yǎng)，浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，而且由于齒輪脂的大量漏出，齒輪臬內(nèi)齒輪脂減少，若得不到及時(shí)補(bǔ)充，就會(huì)使齒輪工作條件惡化。因此，針對(duì)DF4型機(jī)車齒輪箱的這種現(xiàn)狀，必須采取相應(yīng)措施予以解決。

一、原因分析

1.自身結(jié)構(gòu)存在缺陷

通過對(duì)齒輪箱多次檢修后發(fā)現(xiàn)，其漏油、竄油很大程度上是由于其自身結(jié)構(gòu)存在缺陷造成的。

（1）在幾何學(xué)上三點(diǎn)決定一平面，傳統(tǒng)的齒輪箱主要靠2個(gè)螺栓固定在牽引電機(jī)上，在這四點(diǎn)上很難找平一平面，這樣緊固的齒輪箱極易產(chǎn)生變形。

（2）傳統(tǒng)的齒輪箱與抱軸瓦和輪心主要靠毛氈條密封，機(jī)車在運(yùn)行過程中，齒輪箱不斷竄動(dòng)以及齒輪箱及輪心間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成毛氈條受擠壓產(chǎn)生永久性變形，甚至使毛氈條折斷、竄動(dòng)等。從多次解體的齒輪箱發(fā)現(xiàn)，毛氈條的高度一般要減少1～2.5mm，甚至與毛氈條槽齊平，沿圓周一般收縮5mm左右，最大甚至達(dá)到10mm以上。這就導(dǎo)致齒輪箱與抱軸瓦之間、齒輪箱與輪心之間存在比較大的間隙，造成齒輪箱密封不嚴(yán)。

（3）現(xiàn)階段，DF4型機(jī)車牽引齒輪潤(rùn)滑都由牽引齒輪脂代替雙曲潤(rùn)滑油，而牽引齒輪箱的結(jié)構(gòu)只對(duì)擋圈的泄油孔及加油口進(jìn)行了加大處理，其它部分未做改進(jìn)。由于該脂的粘度較大，也易于粘附在密封頸和齒輪箱的擋圈上。

2.長(zhǎng)轂輪心密封頸粗糙

輪對(duì)檢修工藝規(guī)程DF4-GC(X)53-0201（零部件圖號(hào)為DLJ6-02-03-000）中規(guī)定：輪轂外圓面在裝齒輪箱處磨耗凹槽深度最大不得超過0.5mm、磨耗凹槽深度大于0.5mm時(shí)加工恢復(fù)，粗糙度不低于Ra3.2。

由以上要求可知，在密封頸上允許有0.5mm深的凹痕或刀痕存在。事實(shí)表明，拆檢的齒輪箱中密封頸上有十分明顯的刀痕。經(jīng)分析認(rèn)為，造成齒輪箱漏油的主要原因是密封頸表面粗糙，其凹痕或刀痕形成了油路；機(jī)車具有前進(jìn)和后退的雙向性，這些螺旋狀刀痕在一個(gè)方向上起了密封作用，在另一個(gè)方向上則加劇了漏油。另外，有的還表現(xiàn)在密封頸表面有細(xì)小毛刺，它破壞了氈條工作面的密封性能，造成了齒輪箱漏油。

3.氈條尺寸不符及組狀不良

按檢修工藝要求，輪轂密封頸直徑尺寸最大可減少4mm，即各輪轂密封頸直徑尺寸最大可差4mm。因此，在安裝齒輪箱氈條時(shí)應(yīng)進(jìn)行選配，根據(jù)密封頸的尺寸合理選定氈條的尺寸，從而使氈條與密封頸的配合有一定的過盈量。檢修工藝只對(duì)氈條厚度8mm、15～18mm有技術(shù)要求，而對(duì)氈條的過盈量無具體說明。

二、解決措施

1.改進(jìn)齒輪箱的安裝結(jié)構(gòu)。把固定齒輪箱的4個(gè)螺栓改為呈正三角形分布的3個(gè)螺栓，然后固定在牽引電機(jī)上，形成三點(diǎn)一平面，這樣在安裝過程中很容易把墊片調(diào)節(jié)量調(diào)好，并找平平面，使安裝過程中的齒輪箱不易產(chǎn)生變形。

2.改進(jìn)齒輪箱的密封結(jié)構(gòu)。由于DF4型機(jī)車牽引從動(dòng)齒輪與齒輪箱側(cè)壁間的間隙非常小，而齒輪箱與電機(jī)間的間隙也不大，因此，我們?cè)诓桓淖凖X輪箱大小的情況下，在上箱采用人字形油脂導(dǎo)流加強(qiáng)箱及輪心。當(dāng)齒輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力時(shí)，油脂在導(dǎo)流裝置的引流下會(huì)到達(dá)齒輪箱上部并進(jìn)而流到齒輪上，這樣即使在齒輪箱短時(shí)缺油的情況下，也能保證齒輪的正常供油。另外，齒輪箱軸頸密封圈采用兩道密封槽，一道回油槽，回油槽采用多個(gè)大孔徑回油孔，將原來的10回油孔改為12，采用里側(cè)一道為回油槽的密封形式，在兩道密封槽下部加裝曲線彈簧鋼板，使毛氈條在曲線彈簧鋼板的作用下始終保持與軸頸密封，采用大孔徑雙通氣孔，通氣孔徑改為68，以增大空氣流通，同時(shí)還制定了相應(yīng)制度，使司機(jī)在整備機(jī)車時(shí)經(jīng)常清掃通氣孔，為防堵塞，避免形成齒輪箱內(nèi)部壓強(qiáng)高于外界壓強(qiáng)。

3.改變密封頸表面。造成齒輪脂竄入抱軸瓦的主要原因是密封頸粗糙和抱軸瓦肩內(nèi)兩道密封氈條尺寸不合適，應(yīng)采取有效措施降低密封頸的粗糙度值，消除密封頸上明顯的凹痕和毛刺，嚴(yán)格控制密封頸的加工質(zhì)量。對(duì)于氈條，一定要壓緊壓實(shí)，如松動(dòng)極易造成氈條隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，失去密封作用。同時(shí)，瓦肩內(nèi)氈條過盈量以1～1.5mm為宜，過盈量太大容易引起因缺油而化瓦，過盈量太小則密封效果不良。

4.改進(jìn)組裝工藝。通過反復(fù)論證，并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，氈條與密封頸的過盈量在0.5～1.5mm之間較為理想，這就要求組裝時(shí)根據(jù)密封頸的實(shí)際尺寸嚴(yán)格地選配合適的氈條。

另外，氈條的剪切質(zhì)量對(duì)密封效果也有很大影響，因此，在剪切氈條時(shí)要求尺寸準(zhǔn)確，棱線要橫平豎直。與密封頸結(jié)合面應(yīng)平整光滑。在組裝時(shí)不能人為地將氈條拉長(zhǎng)，以防變形。同時(shí)，注意在用鋼絲固定氈條時(shí)要一次穿入，穿入后不得轉(zhuǎn)動(dòng)，以免造成鋼絲孔漏油。

組裝毛氈條時(shí)，其兩端要各長(zhǎng)出2～3mm，以防因毛氈條磨損和收縮而使齒輪箱的密封變差。特別是在齒輪箱上采用活動(dòng)電機(jī)安裝座，以防組裝電機(jī)時(shí)因位置變化較大而使齒輪箱錯(cuò)位，避免安裝時(shí)齒輪箱產(chǎn)生變形。

采取以上措施，牽引齒輪箱漏油及齒輪脂竄入抱軸瓦故障大大減少。這不僅提高了機(jī)車的性能，使其更加適應(yīng)列車不斷提速的要求，而且大大降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了檢修工時(shí)。