機(jī)車牽引電機(jī)傳動(dòng)端滲油原因分析及處理

熊文浩 楊下沙

(中車株洲電機(jī)有限公司 湖南 株洲 412001)

1 問題的提出

機(jī)車牽引驅(qū)動(dòng)單元采用潤滑油飛濺潤滑的方式，部分機(jī)車的牽引電機(jī)傳動(dòng)端軸承與傳動(dòng)齒輪副采用共油潤滑。為了防止齒輪箱油過多或泄油槽回流較慢，內(nèi)油封分別設(shè)計(jì)了徑向迷宮槽和端面迷宮槽，在徑向迷宮槽底部又設(shè)計(jì)了回油孔，將溢出到徑向迷宮槽中的油再流回到齒輪箱中。但部分機(jī)車在運(yùn)行過程中，驅(qū)動(dòng)裝置中的潤滑油還是從端面迷宮槽溢出到電機(jī)內(nèi)部，造成電機(jī)電磁線圈表面油污和齒輪箱油位下降，影響到機(jī)車的安全運(yùn)行，主要表現(xiàn)為：(1)潤滑油從牽引電機(jī)傳動(dòng)端內(nèi)油封與傳動(dòng)端轉(zhuǎn)子壓圈組成的迷宮中溢出到定子線圈上；(2)潤滑油從傳動(dòng)端端蓋與傳動(dòng)端內(nèi)油封結(jié)合面溢出；(3)潤滑油從傳動(dòng)端端蓋回油油路中溢出。

2 故障分析

2.1 定子線圈表面存在大量潤滑油

機(jī)車在運(yùn)行過程中，潤滑油進(jìn)入牽引電機(jī)傳動(dòng)端潤滑系統(tǒng)內(nèi)，當(dāng)不能順利地流回齒輪箱時(shí)，潤滑油就從內(nèi)油封和轉(zhuǎn)子D端壓圈之間的迷宮間隙滲出，一部分經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子部件甩至電機(jī)線圈上，另一部分隨著內(nèi)油封壁流至端蓋表面乃至小齒輪箱表面(見圖1)。

圖1 牽引電機(jī)傳動(dòng)端滲油

分析認(rèn)為，導(dǎo)致滲油的原因主要有以下幾點(diǎn)：

(1)機(jī)車在運(yùn)行過程中，由于強(qiáng)迫通風(fēng)出現(xiàn)異常，齒輪箱箱體內(nèi)壓力維持為正壓，而牽引電機(jī)D端內(nèi)油封腔室內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，第4腔室(見圖2)內(nèi)的潤滑油無法及時(shí)流回齒輪箱(見圖3)，導(dǎo)致潤滑油從第4腔室和轉(zhuǎn)軸間的間隙不斷外滲；

圖2 齒輪箱簡圖

圖3 驅(qū)動(dòng)單元潤滑系統(tǒng)簡圖

(2)驅(qū)動(dòng)裝置的主從動(dòng)齒輪、牽引電機(jī)軸承采用一體式的潤滑密封結(jié)構(gòu)，潤滑油從齒輪箱進(jìn)入電機(jī)傳動(dòng)端潤滑系統(tǒng)，再流回齒輪箱。傳動(dòng)副(特別是齒輪副)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生磨損，磨損的金屬粉末進(jìn)入電機(jī)D端回油油路，在電機(jī)D端端蓋上與D端內(nèi)油封組成的回油油路中設(shè)計(jì)有1個(gè)磁性螺栓(見圖4)，當(dāng)潤滑油流至此處時(shí)，磁性螺栓會(huì)將潤滑油中的金屬粉末和粘有金屬粉末的粉塵等吸附住，當(dāng)金屬粉末和粉塵顆粒物堆積至一定量時(shí)，會(huì)堵塞潤滑油的回油通道，導(dǎo)致油路不暢，最終潤滑油從牽引電機(jī)D端內(nèi)油封和轉(zhuǎn)子D端壓圈組成的迷宮之間的間隙中流到定子線圈上；

(3)驅(qū)動(dòng)裝置中的齒輪箱與從動(dòng)齒輪輪轂之間組成的迷宮及電機(jī)D端內(nèi)油封與轉(zhuǎn)子D端壓圈組成的迷宮(見圖5)，由于粉塵、油泥阻塞，造成整個(gè)齒輪箱內(nèi)的壓力不平衡(內(nèi)部壓力大)，當(dāng)內(nèi)部壓力大于外部壓力時(shí)齒輪箱潤滑油會(huì)從D端內(nèi)油封迷宮中噴出，漏到電機(jī)定子線圈上。

圖4 牽引電機(jī)傳動(dòng)端端蓋簡圖

圖5 驅(qū)動(dòng)單元潤滑系統(tǒng)簡圖

2.2 D端端蓋底部有大量潤滑油

定子線圈表面有少量潤滑油，但是D端端蓋底部有大量潤滑油，造成這種現(xiàn)象通常有以下幾種原因：(1)D端端蓋加工偏心，導(dǎo)致D端內(nèi)油封中的O形密封圈不能完全壓緊，起不到密封作用導(dǎo)致漏油；(2)D端內(nèi)油封端面未正確涂抹密封膠，造成漏油；(3)D端軸承蓋與D端內(nèi)油封緊固的M10×100內(nèi)六角螺釘緊固安裝不到位或部分螺釘未緊固，造成密封不良而漏油；(4)D端內(nèi)油封中的回油孔工藝焊接板焊接不良出現(xiàn)氣孔，或焊接部位開裂造成漏油；(5)D端端蓋、D端內(nèi)油封回油油路中出現(xiàn)貫穿性砂眼氣孔導(dǎo)致漏油；(6)在我國運(yùn)行條件較為惡劣的西北地區(qū)，由于高海拔、晝夜溫差大及風(fēng)沙大等原因，使得潤滑油的黏度變化大，回油流速差。由于風(fēng)沙影響了齒輪箱與從動(dòng)齒輪組成的迷宮及電機(jī)D端內(nèi)油封與轉(zhuǎn)子壓圈組成的迷宮間隙，使整個(gè)潤滑油路不暢導(dǎo)致牽引電機(jī)傳動(dòng)端出現(xiàn)滲油現(xiàn)象。

3 滲油后果及危害

(1)輕度滲油，會(huì)污染驅(qū)動(dòng)裝置表面，影響機(jī)車清潔美觀。

(2)嚴(yán)重滲油，會(huì)造成下列不良的后果：①潤滑油流到電機(jī)定子線圈表面，可能會(huì)加速線圈絕緣老化，縮短電機(jī)使用壽命；②齒輪箱內(nèi)油量不斷減少，潤滑油甩起困難，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)潤滑不良，造成齒輪副加速磨損、電機(jī)D端軸承抱死等故障[1]。

(3)增加檢修作業(yè)量，同時(shí)也增大了機(jī)車維護(hù)保養(yǎng)成本。

4 處理措施

(1)檢查機(jī)車牽引電機(jī)強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)情況，與機(jī)車六位牽引電機(jī)各位的通風(fēng)情況相比較，排除由通風(fēng)異常導(dǎo)致牽引電機(jī)D端內(nèi)油封與轉(zhuǎn)子壓圈組成的迷宮壓力不平衡引起滲油的可能 。

(2)潤滑油路不暢是滲油的常見原因之一，可采取下列措施進(jìn)行排除：①拆下牽引電機(jī)D端端蓋磁性螺栓，檢查傳動(dòng)端端蓋回油孔是否有鑄造砂孔；②檢查磁性螺栓表面是否吸附有粉塵，并對D端端蓋磁性螺栓安裝螺紋孔和磁性螺栓進(jìn)行清洗，將端蓋回油通道內(nèi)的油泥層沖洗干凈，再按正確涂膠方式和力矩值進(jìn)行緊固。

(3)在條件允許的情況下，清除D端內(nèi)油封與D端轉(zhuǎn)子壓圈組成的迷宮口的灰塵，清除車輪側(cè)齒輪箱與齒輪轂之間密封口的灰塵及齒輪箱漏水孔內(nèi)的灰塵，使驅(qū)動(dòng)裝置氣路暢通，保證壓力平衡。

(4)檢查密封件裝配情況，若滲油為密封面未正確涂抹密封膠或螺栓緊固件安裝不到位所致，則需要落下電機(jī)，重新按照正確的工藝方法進(jìn)行裝配。

(5)若檢查是D端端蓋、D端內(nèi)油封本身出現(xiàn)砂眼氣孔或裂紋而導(dǎo)致漏油時(shí)，則需要落下電機(jī)，將電機(jī)返回公司進(jìn)行解體，更換有問題的配件。

5 結(jié)束語

將上述措施應(yīng)用到實(shí)際處理中，實(shí)踐表明，通過梳理、檢查、清潔牽引電機(jī)傳動(dòng)端回油系統(tǒng)，滲油情況得到了明顯改善，可以為以潤滑油潤滑的機(jī)車驅(qū)動(dòng)單元在段運(yùn)行及檢修提供參考。

[1] 達(dá) 瓦.NJ2型機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)組合齒輪箱漏泄原因及整改措施[J].鐵道機(jī)車與動(dòng)車,2014(01)：41.□