MT5500卡車電動輪密封結(jié)構(gòu)改造及持續(xù)改進措施

王 虎

（神華準能集團公司設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300）

MT5500卡車電動輪密封結(jié)構(gòu)改造及持續(xù)改進措施

王 虎

（神華準能集團公司設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300）

MT5500卡車電動輪密封結(jié)構(gòu)特點及升級改造的原因，改造后密封結(jié)構(gòu)的特點及應用分析，存在的問題及持續(xù)改進措施。

漏油；迷宮密封結(jié)構(gòu)；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?shù)闹饕O(shè)備。電動輪是圓柱形的電動馬達、齒輪傳動型驅(qū)動組件，來自交流發(fā)電機和控制電路的交流電能經(jīng)電動輪總成的馬達轉(zhuǎn)換成機械能，馬達扭矩的輸出被減速機行星齒輪減速系統(tǒng)組件放大，然后經(jīng)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(fā)生，影響了設(shè)備出動率。廠家對電動輪密封結(jié)構(gòu)進行了升級改造，電動輪密封結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)升級改造后電動輪漏油故障大幅減少，但在日常檢修中發(fā)現(xiàn)改造后仍存在一些問題。

1 電動輪密封結(jié)構(gòu)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(shè)備，出動率較高，在巖石剝離生產(chǎn)中發(fā)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(xiàn)較多，使設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計有缺陷。

1.1 內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)特點

電動輪內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)由內(nèi)弦主密封保持架、內(nèi)弦V形主密封保持架、內(nèi)弦密封環(huán)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(jié)構(gòu)件外側(cè)由防塵皮帶固定進行外部防塵。內(nèi)弦密封主要結(jié)構(gòu)見圖1。

1.2 外弦密封結(jié)構(gòu)特點

電動輪外弦密封結(jié)構(gòu)由外弦主密封保持架、外弦毛氈密封保持架、外弦密封環(huán)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(jié)構(gòu)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(huán)潤滑方式，齒輪油在輪轂及扭力管內(nèi)腔流動性強。電動輪運轉(zhuǎn)過程中內(nèi)弦密封保持架及密封固定不動，內(nèi)弦密封環(huán)與扭力管轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動部分與密封接觸的內(nèi)弦密封環(huán)為耐磨件，電動輪內(nèi)弦密封環(huán)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(shè)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(fā)生后是不可逆的。密封結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的主密封。

電動輪運轉(zhuǎn)過程中外弦密封環(huán)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(zhuǎn)動的，固定部分與密封接觸的外弦密封環(huán)為耐磨件，電動輪外弦密封環(huán)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(shè)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(fā)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(jié)構(gòu)的主密封。

圖1 電動輪內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)

圖2 電動輪外弦密封結(jié)構(gòu)

通過對內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)和外弦密封結(jié)構(gòu)的分析可發(fā)現(xiàn)，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(fā)生后不可逆。密封結(jié)構(gòu)中主密封封油后外部沒有良好的漏油阻斷設(shè)計，導致漏油頻繁發(fā)生。

2 改造后密封結(jié)構(gòu)特點及應用效果

2.1 改造后內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)特點

改造后電動輪內(nèi)弦密封由內(nèi)弦迷宮密封保持架、內(nèi)弦迷宮密封環(huán)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(nèi)弦迷宮密封環(huán)上，內(nèi)弦迷宮密封保持架與內(nèi)弦迷宮密封環(huán)之間保持0.25英寸的距離，內(nèi)弦迷宮密封保持架與內(nèi)弦迷宮密封環(huán)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(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 改造后內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)

2.2 改造后外弦密封結(jié)構(gòu)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(huán)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(jié)構(gòu)見圖4。

2.3 改造后密封結(jié)構(gòu)應用分析

圖4 改造后外弦密封結(jié)構(gòu)

改造后密封結(jié)構(gòu)去掉了以前的內(nèi)弦V形主密封結(jié)構(gòu)，只保留改造前的2條骨架密封結(jié)構(gòu)，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(nèi)弦迷宮密封環(huán)上，內(nèi)弦迷宮密封架和內(nèi)弦迷宮密封環(huán)相互配合形成迷宮結(jié)構(gòu)。將毛氈嵌在外弦毛氈密封保持架上，外弦迷宮密封環(huán)和外弦毛氈密封保持架相互配合形成迷宮結(jié)構(gòu)。

電動輪內(nèi)弦迷宮密封環(huán)磨損或骨架密封稍有磨損的情況下，齒輪油可能發(fā)生滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部為迷宮密封結(jié)構(gòu)，毛氈嵌在內(nèi)弦迷宮密封環(huán)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(jié)構(gòu)外取消了防塵皮帶，防塵皮帶的作用由嵌在內(nèi)弦迷宮密封環(huán)內(nèi)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(huán)磨損或主密封稍有磨損的情況下，齒輪油可能發(fā)生滲漏，齒輪油滲漏后由于主密封外部為迷宮密封結(jié)構(gòu)，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(xù)改進措施

所有MT5500電動輪更換新的密封結(jié)構(gòu)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(fā)現(xiàn)電動輪內(nèi)弦迷宮密封環(huán)耐磨部分和外弦密封環(huán)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(jié)構(gòu)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(huán)耐磨部分。根據(jù)密封環(huán)耐磨部分材料特點，找國內(nèi)有相關(guān)資質(zhì)廠家對密封及密封環(huán)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(huán)配件整體國產(chǎn)化。如果國產(chǎn)化的配件能達到與進口配件相當?shù)男阅?，可以進行國產(chǎn)化開發(fā)，降低維修成本。

（3）將密封環(huán)耐磨部分改造成獨立的摩擦帶。GE公司生產(chǎn)的電動輪絕大多數(shù)采用獨立的摩擦帶結(jié)構(gòu)，當摩擦帶有磨損時只需更換摩擦帶。參考GE電動輪結(jié)構(gòu)，將原密封環(huán)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(huán)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(jīng)濟性分析比較以上3種方式產(chǎn)生的成本費用，選擇最優(yōu)的方案進行改進。通過不斷改進，保證電動輪穩(wěn)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(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001.

［2］張衛(wèi).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(shè)備漏油分析［J］.工業(yè)安全與環(huán)保，2011，27（10）：72-74.

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〔編輯 李 波〕