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2022-08-02
齒輪箱作為轉向架係統的Z重要(yào)部件之一,其作(zuò)用是通過聯軸節傳遞電動機產生的扭矩並驅動車輪,傳遞地鐵車輛的牽引力。齒(chǐ)輪箱因其功能及結構的特殊性,是轉向架中故障率Z高(gāo)的部件,其性能直接決定轉向架的(de)運用性能。
地鐵齒輪箱漏油現象是比較常(cháng)見的齒輪箱故障模式之一,主要原因有以下幾種:合箱麵滲油、軸承密封漏油、端蓋排氣孔漏油、加油(yóu)口和排油口漏油等。齒輪箱各部件出現的漏油、滲(shèn)油,不僅(jǐn)會影(yǐng)響各部件表麵工作狀態,甚至會(huì)使齒(chǐ)輪箱(xiāng)內部其他小零件潤滑能力(lì)下(xià)降,從而加劇(jù)溫度升高(gāo),使內(nèi)部零(líng)件出(chū)現(xiàn)嚴重的磨損,Z後導致(zhì)齒(chǐ)輪箱的其(qí)他的相關部件損壞。所以做好對地鐵齒輪箱漏油原因的分(fèn)析,並采取(qǔ)一些相關的措施(shī)解決這(zhè)一問題,具(jù)有十分重要的現實意(yì)義。
一、齒輪箱原理與構成
地鐵車輛有兩(liǎng)種車型組成,分為動車(chē)和(hé)拖車,其中不(bú)帶動力的車輛為拖車,帶(dài)動力起到傳遞能量的是動車,動車上懸掛有牽引電機和齒輪箱,動車通過接收受電弓傳遞的電能,驅動牽引電機旋轉,主要通過電力傳動方式,實現動能(néng)的變換和傳(chuán)遞。齒輪箱作為變速機構,將牽引(yǐn)電機較高的轉速轉化為合適的輪對轉速,從而驅動地(dì)鐵車輛前進。地鐵車輛用驅(qū)動齒輪箱位於動力(lì)車體底部,一端懸掛在(zài)車(chē)軸上,另一端懸掛在構架上。列車在高速運行中,軌道的衝擊直接作用(yòng)於齒輪箱上。
二、齒輪(lún)箱潤滑方式
地鐵車輛在正線運行時,由於線路工況複雜,轉(zhuǎn)向架頻繁受到來自軌道的振動和衝擊,為了提高齒輪箱(xiāng)的性能,保(bǎo)證箱內(nèi)各部件的壽命,在設計過程(chéng)中(zhōng)必須采取可靠的潤滑和密封措施(shī)。齒輪箱的軸承與齒輪的潤滑方式正(zhèng)是通過齒輪旋轉,帶動箱(xiāng)內潤滑油的流動,產生飛濺油霧(wù)來潤滑的(de),即“飛濺潤滑方式”,作用在齒輪與齒輪之間的齧合麵及箱體其它(tā)部位,實現對(duì)齒輪箱的(de)冷(lěng)卻和潤滑,齒輪箱下箱體上有一個油標,其上麵(miàn)有二條水平線,分別代表(biǎo)油位的Z高油位、Z低油位。正(zhèng)常工況下,油液麵必須保持(chí)在Z高油位和(hé)Z低油位所示的兩線之(zhī)間。
三、齒輪箱常見故障與處置
(1)迷宮密封故障(zhàng)
迷宮密封故障可能有以下原因:齒輪箱在設計及(jí)製造過程中,由於迷(mí)宮密封設計不良(liáng)或組裝(zhuāng)質量不佳,導致齒(chǐ)輪箱迷宮(gōng)密(mì)封等部位裝配公差過大,迷宮密(mì)封處油氣容易滲出;加注齒輪(lún)箱潤滑油過多,導致油位超出上(shàng)刻度線,油(yóu)位偏高會造成油(yóu)氣從迷宮處(chù)逸出。具體解決措施有:將適量(liàng)齒輪箱潤滑(huá)油放出,調整油位至中刻度線附近,將(jiāng)油氣汙染的(de)齒輪箱外表麵進行清潔,定(dìng)期觀(guān)察(chá)齒輪箱油位,若油位(wèi)明顯下降(jiàng)或有明顯滴掛現象時,須退卸齒輪箱輸出端端蓋進行內部檢查,使(shǐ)用專用設備檢測尺寸及配合公差,對密封結構和O型圈進行更換處理。
(2)合箱麵故障
合箱(xiāng)麵故障(zhàng)可能有以下原因:箱體合箱(xiāng)麵處組裝不當(密封膠或O形圈組裝不當),密封膠塗(tú)抹不規範,密封膠未覆(fù)蓋整個(gè)結合麵區域,可能導致潤滑油從縫隙滲出;齒輪箱裝配(pèi)時,在調(diào)整中間級軸承遊(yóu)隙前(qián),箱體箱合箱麵(miàn)上塗(tú)抹密封膠,但結合麵螺(luó)栓沒有全部把緊,待遊隙調整完(wán)成後,部(bù)分密封膠可能已(yǐ)經開(kāi)始(shǐ)硬化,之後再將結合麵所有螺(luó)栓(shuān)把緊時(shí),並不能將密封膠擠壓平鋪均勻,導致部分區域存在縫隙(xì)或者遺(yí)漏點(diǎn),進(jìn)而導致潤滑油滲漏。具體解決措施有(yǒu):嚴格按照檢修規範進行清理及裝配(pèi),箱體合箱麵塗抹密封膠後,調整軸承遊隙等操作時確保所有螺栓按照規定把緊,按照相關要求選擇密封膠型號並規範塗抹。
(3)油標位置故障(zhàng)
油標(biāo)位(wèi)置故障可能有以下原因:密(mì)封失效或安裝不良;異物擊(jī)打或玻璃蓋板上誤噴清洗劑導致玻璃板裂紋等。具(jù)體解決措施有:油位無下降時,定期(qī)觀察;無明顯滲油時(shí),待正常檢修(xiū)作業時更換;油位明顯下降或有明顯滲油時,立(lì)即更(gèng)換。
(4)油品發黑故障
油品發黑故障可能有以下原(yuán)因:新軸承經過一段時(shí)間的(de)運行磨合有可能導致油品發黑;更換後的新(xīn)軸承滾珠上未去除(chú)的(de)氧化皮可能在運行過程中被油品衝刷脫落造成油品發黑落造成油品發黑;齒輪箱檢修(xiū)過程中跑合試車用(yòng)油未及時進行更換,試車用油與新(xīn)油(顏色(sè)較清亮)混合後會使油品顏色發黑。
具體解決措施有:先觀察齒輪箱發黑的油品沉澱物是粉末狀還是金屬碎片狀,粉末狀(zhuàng)的異物應為齒輪(lún)箱內部清潔度差產生,如果有金(jīn)屬碎片則應該找出原因,先放(fàng)油(yóu)衝洗齒輪箱,並重新加油,後續(xù)在進?跑合試驗時,試車(chē)結束後要趁熱抬高齒輪箱高速軸一端從(cóng)注油磁性(xìng)螺(luó)塞(sāi)一側盡可能排盡齒輪箱中的油品。檢修過程中的跑和試(shì)車用油定期更換(huàn),保證油品清潔度。
(5)滲油、漏油故障
由於采用非接觸式迷宮密封結構,油霧會沿著迷宮(gōng)密封間隙向外溢出。溢出過程中,絕大部分油霧冷凝回流至箱體,小部分(fèn)油霧繼續向(xiàng)外(wài)擴散,其中向外(wài)擴散(sàn)的油霧遇到(dào)冷空氣後會冷凝在軸承座和(hé)密封環的外(wài)表麵,並與環境中的粉(fěn)塵結合,多?累(lèi)積(jī)則形成濕潤灰漬吸附在箱體表麵:另一部分冷凝在出水孔環形槽中,待冷卻(què)後與外界冷卻的水汽一起(qǐ)由出水孔排出,在出水孔(kǒng)附近形成液體流掛痕跡,車輛運行時可能導致流掛痕跡擴散。此外,齒(chǐ)輪箱內(nèi)潤滑油油量過多,會(huì)導致上(shàng)述現象加劇。具體解(jiě)決(jué)措施有:對於油灰已經幹燥的部(bù)位,請(qǐng)將油灰(huī)清(qīng)理幹淨,並用清洗劑(jì)清洗幹淨,在密封連(lián)接部位及周邊(biān)塗(tú)一層矽(guī)膠密封。齒輪箱新加注潤滑油後,須保證一個換油周期內的潤(rùn)滑油泄漏量(liàng)不會導致齒輪箱潤滑油油位從中油(yóu)位降低到(dào)Z低油位以下,若潤滑油油位逐步(bù)降低,無法滿足齒輪箱維護正常換油周期,結(jié)合檢修選擇適當時間進行(háng)堵漏措施(shī),當齒輪箱油位(wèi)低於Z低油位前,需要再(zài)次加注潤滑油。
(6)油品乳化(huà)故障
齒輪箱油品乳化故障可能有以下原(yuán)因:主要原因是外界的粉塵、灰塵、水汽等從齒輪箱通氣器或者密封處吸入箱體內部而導致,尤其在地鐵(tiě)車輛通過隧道時(shí)齒輪(lún)箱通氣器處形成負壓,粉塵、灰塵、水汽等汙染性微小顆粒易隨(suí)氣流倒灌至齒輪箱內部並(bìng)造成潤(rùn)滑(huá)油乳化或發黑。具體解決措(cuò)施有:先排出舊(jiù)油(yóu),再加入正常加油(yóu)量5%的(de)工作用油進行衝洗,然後排放掉。加入正常(cháng)油(yóu)量(liàng)的工作用油至標準油位,正常(cháng)情況下,運轉1~3h,油溫(wēn)可達40℃,齒輪箱停機(jī)後30min內趁(chèn)熱排放所有潤滑油,再按(àn)使用維護要求重新(xīn)加(jiā)入工作用油至標準油位。正常運行1~3個月時,對齒輪箱潤滑油監測,隨機取樣(yàng)進行理化試驗,確保潤滑油性能滿足使用要求。
四、齒(chǐ)輪箱的通用故障(zhàng)診(zhěn)斷方法
齒輪箱如果出現(xiàn)故障(zhàng),需要及時診斷,並(bìng)能(néng)通過高效(xiào)、科學的診斷方法迅速定位和判斷,診斷齒輪箱故障的通用方法有:
頻譜分(fèn)析方法,當齒輪箱出現故障(zhàng)時,其振動信號中包含的故(gù)障信息通常以(yǐ)調製的(de)形式(shì)出現,通過解調故障信息就能(néng)知道故障問題出處。
信號分析方法,齒輪箱(xiāng)在工(gōng)作(zuò)過程(chéng)中所產生的噪音、振動和溫升等動態信號,對動(dòng)態信號使用專業設(shè)備采集,依據信號分析方法,對故(gù)障的分析和診(zhěn)斷。
磨損分析方(fāng)法(fǎ),依據金屬磨損(sǔn)理論,通過采集齒輪(lún)箱潤滑液中的樣品(pǐn),對潤滑液中的運動粘度測試、含水(shuǐ)量測(cè)試、金(jīn)屬磨損分析,對潤滑油液裏的磨損金屬(shǔ)百(bǎi)萬分比來判斷材料的來源(yuán),從而確定潤(rùn)滑液的狀態,對油品性能進行綜合評估。
(來源:城市地鐵)
