电力机车齿轮箱常见故障及维修策略研究

电力机车齿轮箱常见故障及维修策略研究

刘璜谱

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摘要：齿轮箱在电力机车运行期间发挥着不可替代的重要作用，由于各种内外因素的共同影响，齿轮箱也是运行故障的高发区。常见的齿轮箱故障是油体渗漏，这种故障的危害性很大，必须进行严格防控。本文详细介绍电力机车中齿轮箱的具体构造和作用，就几种常见的齿轮箱故障进行成因排查，据此提出具体的针对性防控措施，为电力机车维护保养作业人员提供参考。

关键词：电力机车；齿轮箱；常见故障；维修策略

引言：电力机车中的齿轮箱构造包括上下两个箱体，每个箱体都设置了作用不同的孔洞，用于日常运行期间的观察和检修使用。电力机车齿轮箱有几种故障非常常见，主要包括上箱六角密封螺栓渗油甩油，上下箱体合口面油体渗漏，内侧领圈与抱轴箱组装结合面油体渗漏，以及回油通道密封螺堵漏油等。相关人员须详细分析齿轮箱故障成因，制定切实可行的防控措施，为齿轮箱营造安全稳定的运行条件，确保电力机车质量性能。

1.齿轮箱构造

齿轮箱通常分为上下两个箱体，上部箱体预留观察孔，用于对小齿轮以及起吊等工艺孔进行观察；下部箱体在电机侧面的中部包括油位观察孔、注油孔、大齿工艺观察孔以及排油孔等，轮对面的侧部中间包括工艺孔、油泥排放孔以及呼吸孔等。润滑油经由注油孔注入，到达标准油位为止。排油孔负责排出过高的油位，或者需要替换润滑油时放出原来的油。排油孔的螺堵具有磁性，能够对油品中的铁屑类杂质进行吸附，如果需要对齿轮箱内部的润滑油进行替换，螺堵拆除后直接清除即可。油位观察孔用于对齿轮箱内部的润滑油当前油位进行观察，要求是机车停稳于平直道路上静置满1小时再观察。排油泥孔用于对回油通道底部积聚的油泥进行清除。

2.齿轮箱漏油故障成因和维修方法

2.1.上箱六角密封螺栓渗油甩油

①成因。第一，螺栓松动。运行期间机车受到振动及其它原因导致螺栓松动而渗油；第二，螺栓密封圈出现变形，螺栓螺纹上原来涂刷的胶体已经失效；第三，螺栓丢失导致甩油；②防控措施。油体渗漏时须把螺栓和密封圈全部拆卸，清理后详细检查，确认状态无忧后，为密封圈以及螺纹涂刷适用密封胶并加固，保证力矩指标达标。同时，换装新齿轮箱时要对该螺栓进行紧固性检查。这个螺栓所处空间比较狭窄，车上检修期间因检查困难而很少拆卸，所以密封胶涂抹须选择乐泰263防松类型。

2.2.上下箱合口面漏油渗油

①成因。第一，漏油部位螺栓已经松动，合口无法严密密封而渗油；第二，合口面未彻底清理。该位置极易残存油污和杂质，一旦合箱不能严密而渗油；第三，合口面未均匀涂抹密封胶，导致密封成效不佳；第四，涂上密封胶的合口面超长时间放置，导致胶体空气中暴露时间太长，质量性能下降，容易沾染灰尘杂质，齿轮箱不能严密密封，组装成效不佳。密封胶涂抹后放置时长须小于等于15分钟；第五，合箱时须提前把齿轮箱和电机以及抱轴侧面的定位螺栓中的定位套牢牢紧固，如果紧固性不够，合箱时齿轮箱自由度受限，合口、电机承重板、抱轴以及齿轮箱之间会留有间隙而漏油；第六，合箱时紧固连接螺栓顺序混乱。HXD1型交流机车上安装的齿轮箱，其合口部位包括16条连接螺栓，定位螺栓数量4条，电机承重板有8条连接螺栓，可谓数量众多，如果齿轮箱实施装配作业时不规范化操作，连接螺栓的紧固作业顺序混乱，齿轮箱就不能均匀受力，合口留缝而漏油。齿轮箱装配技术标准是，合口紧固连接螺栓时执行三步拧紧法：首次紧固20牛米，二次紧固40牛米，三次紧固70牛米，外加上下10%浮动额度，从1号到16号严格执行紧固顺序。装配作业期间通过气动以及电动扭力扳手进行预先紧固，如果紧固顺序混乱会导致合口面部位的连接螺栓无法均匀受力，达不到理想的密封成效。虽然最后也会按照技术标准对全部螺栓进行紧固，但是前面没有在预紧力方面达到均匀性要求，导致连接螺栓无法均匀受力；第七，合口面夹住抱轴O形密封圈，合口不能严密密而漏油；第八，完成合箱作业，没有对它和抱轴以及电机间存在的间隙进行调整就紧固螺栓，齿轮箱无法均匀受力，合口以及其它部位出现漏油，或因箱体出现裂纹而漏油；②防控措施。第一，彻底清理合口面并涂抹密封胶，均匀性须达标，合箱时长须小于等于15分钟，提前对合口面进行清洁度检测，查看密封性能，连接螺栓螺纹的密封胶须涂抹乐泰243防松类型；第二，提前为抱轴密封圈进行润滑脂涂抹，确保上下箱体合箱顺利，避免O形密封圈被夹住；第三，紧固合口螺栓执行三步法，首次紧固20牛米，二次紧固40牛米，三次紧固70牛米，保持上下10%的浮动额度，预紧固与终紧固从1号到16号严格执行紧固顺序；第四，螺栓紧固顺序是先合口螺栓，次之是电机承重板以及齿轮箱螺栓，对电机抱轴到齿轮箱之间的间隙进行调整，最后是定位螺栓紧固。合口螺栓紧固分三步，首步20牛米，二步40牛米，三步紧固时机是安装作业开始前的15分钟，以70牛米力矩对全部螺栓进行紧固，保持10%的浮动额度。电机承重板与齿轮箱的相互紧固时也分三步，与合口螺栓紧固顺序及紧固指标相同。同时，以螺纹定位套对齿轮箱和电机以及抱轴侧面的相互间隙进行调整，达标后完成定位螺栓紧固，齿轮箱连接抱轴和电机的定位螺栓数量都是2条，分别保证340牛米和70牛米的拧紧力矩。

2.3.内侧领圈与抱轴箱安装结合面漏油渗油

①成因。第一，领圈圆度超差在配合抱轴期间产生间隙而漏油。原因在于齿轮箱未按照标准工艺制作出现领圈圆度超差。机车检修期间齿轮箱组装过程内侧领圈到抱轴箱之间的结合面存在太大间隙，需要换箱；第二，抱轴和内侧领圈未彻底清理导致无法严密密封；第三，内侧领圈密封胶涂抹量不够或不均匀导致无法严密密封；第四，合口面夹住O形密封圈。合箱作业期间，上箱领圈结合下箱领圈时，容易导致合口面夹住O形密封圈，导致箱体上下无法严密结合，留下间隙而出现油体渗漏。最好是O形密封圈提前涂抹润滑脂，保证合箱作业期间顺利通过；第五，完成组装的齿轮箱没有自由度，内侧领圈接触抱轴箱的结合面留有间隙而漏油，装配作业还须规范化操作；②防控措施。对抱轴以及领圈进行彻底清理，领圈部位密封胶涂抹须达标，合箱作业期间时刻关注抱轴O形密封圈即时状态，保证上下箱体顺利通过。装配作业要规范化操作保证装配质量，自由度须达标。

2.4.回油通道密封螺堵漏油

①成因。第一。螺堵螺纹密封时的防松密封胶涂抹须达标，避免密封性能差而漏油；第二，螺堵已经丢失或出现松动；②防控措施。彻底清理螺堵和螺纹，达标后螺纹进行防松密封胶涂抹后紧固，安装作业须到位。

结束语：总而言之，电力机车属于由电能提供驱动动力的火车，它的安全高效运行，需要齿轮箱的大力配合。齿轮箱作为电力机车运行期间作用最关键最重要的部位，经常发生油体渗漏故障，如果渗油漏油过多，导致箱内油位过低，齿轮箱得不到有效润滑，时间一长就会烧毁相关部件，导致电力机车无法正常运行。因此，负责电力机车维护保养的作业人员，必须在日常工作中对齿轮箱进行重点关注，随时检测箱内油位和油体渗漏迹象，提前做好防控措施，确保齿轮箱安全稳定运行。

参考文献

[1]安岸斐.合成齿轮油在"和谐号"电力机车上的应用考察[J].合成润滑材料,2018,45(2):7.

[2]李国明.基于神经网络的齿轮箱故障诊断研究[D].河北工业大学,2015.