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【摘要】为进一步提高电力机车工作效率,从电机工作状况入手,阐述电力机车直流牵引电机窜油现象及危害,分析导致这一问题出现的具体原因,并针对性提出几点技术改进措施,为电力机车的安全运用提供更多保障。
【关键词】电力机车;直流牵引电机;窜油;轴承
前言
牵引电动机窜油是电机较为常见的一种故障问题,一旦发生牵引电机窜油的问题,进入到电机内部的油污会吸附大量的灰尘与脏物,从而导致绝缘漆被软化,降低电机的绝缘性能,甚至还会造成电机接地、短路问题的发生,因此具有极大的危害性。除此之外,油污还有可能会进入到电机轴承室,稀释轴承润滑脂,引起轴承润滑脂的流失,并最终导致严重的电机损坏事故。因此,针对牵引电机窜油问题一定要及时分析,及时处理,只有这样才可以确保机车运用过程中的安全可靠性。
一、电动机窜油现象及危害
电力机车直流牵引电动机窜油是指齿轮箱内的润滑油窜入电动机轴承室,稀释轴承油脂,再窜入电动机内部。直流牵引电动机窜油是一惯性故障,普遍存在于各型电力机车中。齿轮箱油窜入电机,使齿轮箱油位降低,需经常补油,严重时还会使大、小齿轮啮合缺油,齿轮磨损加快;齿轮箱油窜入轴承室,稀释轴承锂基润滑脂,使轴承温度升高,润滑脂稀释严重时会使轴承烧损;齿轮箱油和轴承锂基润滑脂的混合物窜入电机内部,污染电机,降低电机绝缘,造成机车高级位运行时,出现主接地现象,影响电机寿命。
二、导致电动机窜油问题出现的原因分析
1、电动机内部结构原因
在电动机后端有电枢线圈鼻部和电枢支架筋条,电动机前端有换向器螺钉和换向器套筒筋板,当电动机转动时,它们好似离心式风扇,使电动机内部轴承室附近的气压低于大气压,形成负压区。由于负压的作用会把齿轮箱内的润滑油吸入电动机轴承室,并进一步窜入电动机内部。
为消除负压,牵引电动机端盖上设有通大气孔,不同型号的牵引电动机前、后端盖上开设通风孔的个数和通道截面积不同。
为了防止窜油,电力机车直流牵引电动机均采用迷宫式油封。油封结构一般有2种,如图1、2所示。图1中盖板2上设有回油孔,若齿轮油通过盖板与轴之间的间隙进入轴承盖内部时,可通过回油孔回至齿轮箱内。轴承盖5的最下方有3个小孔,若有少量油通过封环4与轴承盖5的第一道封沟之间的间隙窜入时,可通过这3个小孔,经排油管8排出电机外,以免窜入电机内部。
图2中,当机车运行时,齿轮油沿着外盖3与轴1之间的间隙进入外轴承盖内部,一部分沿外盖下端排油孔流回齿轮箱内,另一部分沿封环外壁及轴承盖内壁流进封环迷宫槽;当电动机旋转时,迷宫槽间隙形成一层油膜,阻止齿轮油进入轴承室内部。
图1 油封结构1 图2 油封结构2
1—端盖;2—盖板;3—转轴;4—封环; 1—转轴;2—外油封;3—外盖;
5—轴承盖;6—内轴承盖;7—注油管 4—外轴承盖;5—轴承;6—端盖;
;8—排油管;9—内油封;10—轴承 7—内轴承盖;8—内封环
2、 电动机窜油原因
(1)牵引电动机端盖上通大气孔堵塞
当电动机轴承室锂基润滑脂加入过量,电动机旋转时,润滑脂被挤压、甩出,进入通大气孔,堵塞通道。又由于牵引电动机悬挂在机车下部,工作环境恶劣,机车运行中的灰尘、脏物沾上油污,堵塞大气通道。通大气孔被堵塞,电动机内的负压不能平衡,电动机运行时,将齿轮油吸入电动机内部。
(2)齿轮箱排气孔堵塞
机车运行中,大小齿轮啮合时润滑油飞溅及受挤压,会产生局部压力,如果齿轮排气孔堵塞,齿轮箱内油压升高,迫使齿轮油窜入电动机。
(3)齿轮箱注油过多
齿轮箱注油过多,润滑油飞溅量增大,油压升高,高压的齿轮油更容易进入电动机内。
(4)电动机排油孔堵塞
排油孔孔径较小,容易被油污堵塞,通过封环与轴承盖的第一道封沟之间的间隙窜入的齿轮油无法排出,从而进入电动机内部。
三、技术改进措施
1、加强检修工艺
牵引电动机大、中修时,虽然电机端盖经过煮洗,但端盖上通大气孔内的油污洗不掉,所以,电动机检修时,要铲除油泥,再用喷枪吸电动机清洗剂彻底清洗,保证通道畅通。同时,在检修时,对齿轮箱通气孔、电动机排油孔和回油孔都要进行清扫疏通。电动机轴承室加锂基润滑脂为轴承室总容量的1/3~1/2,不能多加。牵引电动机长期使用后,油封有可能变形,因此在检修时,对已变形超差的油封应予以更换。
2、加强日常保养
电动机轴承日常补油要适量,不可过多。根据经验,在机车辅修时,对每台牵引电动机轴承加150g较为合适,辅修后当机车走行3 500~5 000km时,检修人员要对每台电动机轴承注油8~10g。检查齿轮箱是否缺油,应以机车停车5min以后的油位为准(1.5-2齿)。因为,机车运行中,一部分齿轮油飞溅到箱体壁上。如果在机车停车后就按照齿轮箱的油位加油,往往会造成注油过多。
3、其他改进措施:①取消排油管,直接用排油槽;②减轻润滑油在齿轮箱内的飞戮, 齿轮箱内壁齿轮旋转方向L,加焊防溅板。
四、结束语
总而言之,牵引电机作为电力机车的重要动力来源,其质量状况将直接决定着机车的整体质量水平。牵引电机窜油问题的发生会给电机内部零件损害及电机运用寿命造成极大的影响,通过上文分析我们了解了导致牵引电机窜油问题的主要原因,并掌握了相应的处理技术措施,可以在今后电机维护中工作加以参考与借鉴。
参考文献:
[1]何云风. SS_4改型机车电机窜油故障分析[J]. 电力机车技术,2002,04:46-47.
[2]秦明志,杨笠等. DF_4、DF_8型机车牵引电机齿轮罩裂损及密封环窜油的原因分析及解决措施[J]. 内燃机车,2001,09:38-39+42.
[3]阳同光. HXD1型电力机车异步牵引电机故障诊断方法研究[D].中南大学,2013.
【关键词】电力机车;直流牵引电机;窜油;轴承
前言
牵引电动机窜油是电机较为常见的一种故障问题,一旦发生牵引电机窜油的问题,进入到电机内部的油污会吸附大量的灰尘与脏物,从而导致绝缘漆被软化,降低电机的绝缘性能,甚至还会造成电机接地、短路问题的发生,因此具有极大的危害性。除此之外,油污还有可能会进入到电机轴承室,稀释轴承润滑脂,引起轴承润滑脂的流失,并最终导致严重的电机损坏事故。因此,针对牵引电机窜油问题一定要及时分析,及时处理,只有这样才可以确保机车运用过程中的安全可靠性。
一、电动机窜油现象及危害
电力机车直流牵引电动机窜油是指齿轮箱内的润滑油窜入电动机轴承室,稀释轴承油脂,再窜入电动机内部。直流牵引电动机窜油是一惯性故障,普遍存在于各型电力机车中。齿轮箱油窜入电机,使齿轮箱油位降低,需经常补油,严重时还会使大、小齿轮啮合缺油,齿轮磨损加快;齿轮箱油窜入轴承室,稀释轴承锂基润滑脂,使轴承温度升高,润滑脂稀释严重时会使轴承烧损;齿轮箱油和轴承锂基润滑脂的混合物窜入电机内部,污染电机,降低电机绝缘,造成机车高级位运行时,出现主接地现象,影响电机寿命。
二、导致电动机窜油问题出现的原因分析
1、电动机内部结构原因
在电动机后端有电枢线圈鼻部和电枢支架筋条,电动机前端有换向器螺钉和换向器套筒筋板,当电动机转动时,它们好似离心式风扇,使电动机内部轴承室附近的气压低于大气压,形成负压区。由于负压的作用会把齿轮箱内的润滑油吸入电动机轴承室,并进一步窜入电动机内部。
为消除负压,牵引电动机端盖上设有通大气孔,不同型号的牵引电动机前、后端盖上开设通风孔的个数和通道截面积不同。
为了防止窜油,电力机车直流牵引电动机均采用迷宫式油封。油封结构一般有2种,如图1、2所示。图1中盖板2上设有回油孔,若齿轮油通过盖板与轴之间的间隙进入轴承盖内部时,可通过回油孔回至齿轮箱内。轴承盖5的最下方有3个小孔,若有少量油通过封环4与轴承盖5的第一道封沟之间的间隙窜入时,可通过这3个小孔,经排油管8排出电机外,以免窜入电机内部。
图2中,当机车运行时,齿轮油沿着外盖3与轴1之间的间隙进入外轴承盖内部,一部分沿外盖下端排油孔流回齿轮箱内,另一部分沿封环外壁及轴承盖内壁流进封环迷宫槽;当电动机旋转时,迷宫槽间隙形成一层油膜,阻止齿轮油进入轴承室内部。
图1 油封结构1 图2 油封结构2
1—端盖;2—盖板;3—转轴;4—封环; 1—转轴;2—外油封;3—外盖;
5—轴承盖;6—内轴承盖;7—注油管 4—外轴承盖;5—轴承;6—端盖;
;8—排油管;9—内油封;10—轴承 7—内轴承盖;8—内封环
2、 电动机窜油原因
(1)牵引电动机端盖上通大气孔堵塞
当电动机轴承室锂基润滑脂加入过量,电动机旋转时,润滑脂被挤压、甩出,进入通大气孔,堵塞通道。又由于牵引电动机悬挂在机车下部,工作环境恶劣,机车运行中的灰尘、脏物沾上油污,堵塞大气通道。通大气孔被堵塞,电动机内的负压不能平衡,电动机运行时,将齿轮油吸入电动机内部。
(2)齿轮箱排气孔堵塞
机车运行中,大小齿轮啮合时润滑油飞溅及受挤压,会产生局部压力,如果齿轮排气孔堵塞,齿轮箱内油压升高,迫使齿轮油窜入电动机。
(3)齿轮箱注油过多
齿轮箱注油过多,润滑油飞溅量增大,油压升高,高压的齿轮油更容易进入电动机内。
(4)电动机排油孔堵塞
排油孔孔径较小,容易被油污堵塞,通过封环与轴承盖的第一道封沟之间的间隙窜入的齿轮油无法排出,从而进入电动机内部。
三、技术改进措施
1、加强检修工艺
牵引电动机大、中修时,虽然电机端盖经过煮洗,但端盖上通大气孔内的油污洗不掉,所以,电动机检修时,要铲除油泥,再用喷枪吸电动机清洗剂彻底清洗,保证通道畅通。同时,在检修时,对齿轮箱通气孔、电动机排油孔和回油孔都要进行清扫疏通。电动机轴承室加锂基润滑脂为轴承室总容量的1/3~1/2,不能多加。牵引电动机长期使用后,油封有可能变形,因此在检修时,对已变形超差的油封应予以更换。
2、加强日常保养
电动机轴承日常补油要适量,不可过多。根据经验,在机车辅修时,对每台牵引电动机轴承加150g较为合适,辅修后当机车走行3 500~5 000km时,检修人员要对每台电动机轴承注油8~10g。检查齿轮箱是否缺油,应以机车停车5min以后的油位为准(1.5-2齿)。因为,机车运行中,一部分齿轮油飞溅到箱体壁上。如果在机车停车后就按照齿轮箱的油位加油,往往会造成注油过多。
3、其他改进措施:①取消排油管,直接用排油槽;②减轻润滑油在齿轮箱内的飞戮, 齿轮箱内壁齿轮旋转方向L,加焊防溅板。
四、结束语
总而言之,牵引电机作为电力机车的重要动力来源,其质量状况将直接决定着机车的整体质量水平。牵引电机窜油问题的发生会给电机内部零件损害及电机运用寿命造成极大的影响,通过上文分析我们了解了导致牵引电机窜油问题的主要原因,并掌握了相应的处理技术措施,可以在今后电机维护中工作加以参考与借鉴。
参考文献:
[1]何云风. SS_4改型机车电机窜油故障分析[J]. 电力机车技术,2002,04:46-47.
[2]秦明志,杨笠等. DF_4、DF_8型机车牵引电机齿轮罩裂损及密封环窜油的原因分析及解决措施[J]. 内燃机车,2001,09:38-39+42.
[3]阳同光. HXD1型电力机车异步牵引电机故障诊断方法研究[D].中南大学,2013.