王 虎

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

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

王 虎

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

MT5500卡車電動(dòng)輪密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及升級(jí)改造的原因，改造后密封結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用分析，存在的問題及持續(xù)改進(jìn)措施。

漏油；迷宮密封結(jié)構(gòu)；改進(jìn)措施

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.50

0 前言

MT5500電動(dòng)輪卡車載重326 t,是哈爾烏素露天礦剝離運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。電動(dòng)輪是圓柱形的電動(dòng)馬達(dá)、齒輪傳動(dòng)型驅(qū)動(dòng)組件，來自交流發(fā)電機(jī)和控制電路的交流電能經(jīng)電動(dòng)輪總成的馬達(dá)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，馬達(dá)扭矩的輸出被減速機(jī)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(dòng)輪卡車自2008年投入運(yùn)行以來，電動(dòng)輪漏油故障頻頻發(fā)生，影響了設(shè)備出動(dòng)率。廠家對(duì)電動(dòng)輪密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)改造，電動(dòng)輪密封結(jié)構(gòu)升級(jí)改造與電動(dòng)輪首次大修同步進(jìn)行，歷時(shí)兩年完成。密封結(jié)構(gòu)升級(jí)改造后電動(dòng)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(dòng)輪密封結(jié)構(gòu)改造原因

MT5500電動(dòng)輪卡車是哈爾烏素露天煤礦主要的運(yùn)輸設(shè)備，出動(dòng)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(hù)過程中，電動(dòng)輪漏油故障出現(xiàn)較多，使設(shè)備出動(dòng)率受到制約，電動(dòng)輪頻繁漏油的主要原因是電動(dòng)輪的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有缺陷。

1.1 內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

電動(dòng)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(jìn)行第一層封油，V形主密封進(jìn)行第二層封油，密封結(jié)構(gòu)件外側(cè)由防塵皮帶固定進(jìn)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(diǎn)

電動(dòng)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(gè)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(jìn)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(dòng)輪輪轂軸承采用齒輪油循環(huán)潤(rùn)滑方式，齒輪油在輪轂及扭力管內(nèi)腔流動(dòng)性強(qiáng)。電動(dòng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中內(nèi)弦密封保持架及密封固定不動(dòng)，內(nèi)弦密封環(huán)與扭力管轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)部分與密封接觸的內(nèi)弦密封環(huán)為耐磨件，電動(dòng)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(jì)，導(dǎo)致電動(dòng)輪密封稍有磨損齒輪油就慢慢滲漏到外面，電動(dòng)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(jìn)入密封結(jié)構(gòu)的主密封。

電動(dòng)輪運(yùn)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(dòng)，外弦密封保持架及主密封與輪轂連接是轉(zhuǎn)動(dòng)的，固定部分與密封接觸的外弦密封環(huán)為耐磨件，電動(dòng)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(jì)，導(dǎo)致電動(dòng)輪密封稍有磨損時(shí)慢慢滲漏到外面，電動(dòng)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(jìn)入密封結(jié)構(gòu)的主密封。

圖1 電動(dòng)輪內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)

圖2 電動(dòng)輪外弦密封結(jié)構(gòu)

通過對(duì)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(dòng)輪漏油主要原因?yàn)殡妱?dòng)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(jì)，導(dǎo)致漏油頻繁發(fā)生。

2 改造后密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

2.1 改造后內(nèi)弦密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

改造后電動(dòng)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(gè)S形迷宮，主密封與外界空間距離較長(zhǎng)，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(diǎn)

改造后電動(dòng)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(gè)S形迷宮，主密封與外界空間距離較長(zhǎng)，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(yīng)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(yùn)行過程中竄位，主密封在運(yùn)行中竄位也會(huì)導(dǎo)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(dòng)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(dòng)輪主密封與外界空間距離為較長(zhǎng)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(jìn)入主密封。

電動(dòng)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(shí)齒輪油滲漏到主密封外，主密封與外界空間距離為較長(zhǎng)的迷宮通道，不容易漏到外部。

3 持續(xù)改進(jìn)措施

所有MT5500電動(dòng)輪更換新的密封結(jié)構(gòu)后，電動(dòng)輪漏油問題基本得到解決，密封運(yùn)行最長(zhǎng)的已接近14 000 h。在處理其他電動(dòng)輪故障進(jìn)行檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)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(shí)需要更換。由于這2個(gè)帶迷宮結(jié)構(gòu)的耐磨件為進(jìn)口配件，價(jià)格較高，如果全部更換新件將造成檢修成本增加。對(duì)此，可從3個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

（1）修復(fù)密封環(huán)耐磨部分。根據(jù)密封環(huán)耐磨部分材料特點(diǎn)，找國(guó)內(nèi)有相關(guān)資質(zhì)廠家對(duì)密封及密封環(huán)耐磨部分進(jìn)行材料檢驗(yàn)和測(cè)試，選擇合適的材料進(jìn)行加工再修復(fù)。

（2）密封環(huán)配件整體國(guó)產(chǎn)化。如果國(guó)產(chǎn)化的配件能達(dá)到與進(jìn)口配件相當(dāng)?shù)男阅?，可以進(jìn)行國(guó)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(dú)立的摩擦帶。GE公司生產(chǎn)的電動(dòng)輪絕大多數(shù)采用獨(dú)立的摩擦帶結(jié)構(gòu)，當(dāng)摩擦帶有磨損時(shí)只需更換摩擦帶。參考GE電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)，將原密封環(huán)耐磨部分進(jìn)行加工，然后選擇合適的耐磨帶，檢修時(shí)只需更換耐磨帶，密封環(huán)可以重復(fù)使用，可以大幅降低維修費(fèi)用。

在實(shí)際應(yīng)用中，通過配件壽命周期經(jīng)濟(jì)性分析比較以上3種方式產(chǎn)生的成本費(fèi)用，選擇最優(yōu)的方案進(jìn)行改進(jìn)。通過不斷改進(jìn)，保證電動(dòng)輪穩(wěn)定可靠運(yùn)行，同時(shí)又能降低維修成本，達(dá)到降本增效的目的。

［1］顧永泉.機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

［2］張衛(wèi).陳兆兵.中速磨煤機(jī)迷宮密封裝置改造［J］.電站輔機(jī)，2001（4）：36-38.

［3］胡黃慶,黃堅(jiān).機(jī)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〕