东风4型内燃机车静液压马达油封漏油原因及措施

1．简介

    东风4B、4C型机车长时间处于全负荷、高速运用状态，静液压马达油封漏故障率明显提高，静液压马达油封频繁漏油失效，造成检修工作量的不断增加。同时从静液压马达油封处漏出的静液压油在高速旋转的风扇作用下，黏附在冷却单节、风扇叶片、车顶百叶窗和静液压油管表面，严重影响了机车冷却间的内部清洁。随着冷却单节被油污染，空气中的灰尘很容易黏在单节上。由于地处西部地区风沙大，空气中的尘土较多，很快在冷却单节表面形成一层油污，严重影响了机车散热。随着油封处大量漏油，静液压系统因缺油导致静液压马达不能正常旋转，容易发生机车油水温度高、柴油机活塞拉缸、机油压力下降、水温继电器动作、油压继电器动作、机车卸载停机等严重故障，造成机破、临修，对机车质量和运用安全造成极大影响。

2．原因分析

    DF,型内燃机车上用的是ZB732型静液压马达．它由轴、前泵体油封、压盖、端盖、油封、后盖、配流盘、油缸体、心轴球套、弹簧、弹簧座、压板、连杆、活塞及芯轴组成，其中骨架式油封装在轴承座内，油封下面是轴承，油封的作用是防止润滑轴承的静液压油外漏。油封为骨架式结构，内部是钢圈，外面包有黑色橡胶，黑色橡胶紧贴主轴外表面，如果黑色橡胶与主轴之间存在间隙，静液压油会从此间隙处漏出，此种现象为油封泄漏故障。通过研究分析，造成静液压马达油封漏的原因主要有以下几方面：

    (1)油封。骨架式油封是ZM732静液压马达主轴外部唯一的密封件。通过对油封内部的检查分析，认为骨架式油封与主轴接触的橡胶部位起主要的密封作用，油封漏大多数是静液压油从油封与主轴之间漏出。由于现有的油封质量不过关，油封橡胶耐高温性差，油封橡胶圈在长时间较高温度作用下，容易软化扩大，致使橡胶油封内圈不能一直密贴轴径，从而导致轴与轴径之间出现间隙造成漏油。由于漏油，经过长时间的运用使骨架式油封磨损不断增加，当磨损达到一定程度时骨架式油封内部弹簧直接与主轴接触，弹簧被磨断，静液压马达主轴沿圆周磨出凹槽，静液压油从此大量流失。同时骨架式油封与密封端盖接触的橡胶部位起次要的密封作用。骨架式油封内部是钢质骨架，在骨架式油封的安装过程中，如果作业不当造成钢质骨架变形，则很容易造成油封的外圆橡胶面与端盖内圆周局部不密贴，从而使静液压油经此处漏出。

    (2)轴。静液压马达工作时油压最高达14MPa以上，为了使油封作用良好，要求骨架式油封内径比主轴外径小，以保证油封封油压力。通过对线上运用机车静液压马达主轴尺寸进行测量分析发现，许多静液压马达轴径虽然在尺寸限度范围之内，但是多数情况下经过长期高速、重载运转，主轴磨损变细尺寸接近下限，这种情况下很容易造成油封封油力量小，从而使静液压马达油封漏。

    (3)静液压油磁性滤清器。为了确保静液压马达中的静液压油清洁，减少静液压马达故障，DF,型内燃机车装有静液压油箱，静液压油箱内有磁性滤清器，磁性滤清器的作用是吸附油中杂质。因为油中的杂质会磨损静液压马达主轴表面和密封胶圈内表面，造成表面划伤失效和油封漏油。通过实际使用发现由于静液压油中杂质多而造成静液压马达轴磨损严重使油封漏油的现象发生较多。

3．措施

    通过对静液压马达相关部件结构进行分析发现，由于静液压马达主轴与冷却风扇通过键和紧固螺栓相连，连接处离静液压马达内主轴上部轴承处较远，由于冷却风扇存在叶片不均衡因素的原因，叶片在高速转动下必然产生周期性径向振动，这种振动必然使轴与油封之间距离产生周期性、瞬间的增大和减少，因此从结构原理上分析，想要使静液压马达油封完全不漏是不可能的，我们现在的工作重点是如何通过技术改进尽量减少漏油量。通过理论研究和大量实验，主要采取了以下具体改进措施。

    (1)采用双油封结构。改变静液压马达单油封结构，采用双油封结构，如图A所示。通过实际测量发现，原来单油封的油封盖与冷却风扇的距离足以容纳双油封的油封端盖，于是对原油封端盖进行技术改造，做成能安装2个油封的油封端盖，让双油封起封油作用，其封油效果比以前明显提高。而且双油封油封端盖内径与原来的单油封端盖一样，这样可方便在检修中正常更换。

 

    (2)严格限制静液压马达轴的尺寸。对静液压马达轴的尺寸严格限制，新轴轴径尺寸必须接近上限要求，对轴径尺寸接近下限的尽可能不用，以避免由于轴径细造成油封封油力量小造成漏油。

    (3)严格执行检修工艺。严格执行检修工艺，检修工人在安装油封时，加强检查，一旦发现油封外圆不均匀并与端盖有间隙时，要立即更换此油封。此外，在安装油封时，用力要轻并且均匀，严格禁止单边敲打，野蛮装卸，以免造成钢质骨架变形引起漏油。

    (4)修改检修范围。修改了检修范围，将原来4次小修时清洗磁性滤清器改为3次小修时清洗并更换静液压油，以减少由于静液压油中的杂质磨损静液压马达轴表面严重造成漏油。

    (5)检修过程中要留意清洁。注重检修过程中的清洁。工人在更换静液压泵、静液压马达、安全阀、温控阀及油管时，必须留意作业过程的清洁，特别是管路焊修后，内部焊渣必须清理干净，防止外部杂质进入静液压油中破坏油封的密封作用。

    通过大量装车试验，采取以上多种处理措施后，特别是静液压马达油封由以前单油封改为双油封结构后，由于静液压马达油封漏而落修的数量比以前减少60%，静液压马达油封漏的故障得到有效控制。机破、临修、预备修大幅度减少，节省了大量的人力、物力、财力，降低了机车的检修成本，提高了机车质量，保证了机车的正常运用。