摘 要：密封胶进入齿轮传动装置内腔后，随着齿轮的啮合运转，密封胶会被碾压成碎末。这些碎末对齿轮传动装置的性能是否产生不利影响，是否影响到期内部关键零部件的寿命，是否对齿轮传动装置的运行安全产生影响。本文从密封胶的性能以及与其相关的零部件进行研究，并行试验，对试验后的齿轮传动装置分解检查；结合经过实际运行120万公里的齿轮传动装置分解检查，并对关键零件轴承进行检测。各种结果表明，进入箱体内部的密封胶不会对齿轮传动装置产生危害。少量的密封胶进入箱体内部，不需要特别处理，随着周期的换油，残留在箱体内部的密封胶会逐渐减少，对装置的安全运行无影响；从工艺上提出改进措施，减少密封胶进入到箱体内部。 关键词：齿轮传动装置；密封胶；轴承检测；
1、概述
齿轮传动装置是城市轨道列车走行部关键零部件，安装在列车的轮对上。齿轮传动装置的从动齿轮通过过盈配合安装在车轴上，主动齿轮通过联轴节与牵引电机相连接。齿轮传动装置
的端部通过吊挂装置与转向架相连接，如图1所示。牵引电机的牵引力通过联轴节传递给主动齿轮，通过齿轮的啮合，将驱动力传递给车轴，带动车轮，从而驱动列车前进。传动装置的性能直接关系到列车的行车质量、安全。为检修维护方便，通常将齿轮传动装置箱体设计成分体式，即有分箱面的上箱和下箱，如图2所示。为防止齿轮箱内部的润滑油沿着分箱面渗出，在组装齿轮传动装置时，在分箱面上涂抹硅胶类的密封胶，这是目前常用的工艺，图3所示。上箱和下箱合箱后将密封胶挤压成薄薄的一层胶状的密封垫，有效防止箱体内的润滑油渗出箱体。
图1 轮对总成
图2 齿轮箱型式
图3
图3 涂抹密封胶
本文根据某城轨项目齿轮传动装置60万公里检修时，密封胶出现的现象，进行了一系列的试验研究。对其产生的原因、是否产生危害以及改进措施，进行说明，并给出结论。
2、问题的提出
某项目城轨列车齿轮传动装置60万公里检修时用内窥镜伸进齿轮箱体内部检查时发现箱体内壁有凝固的条状密封胶，如图4红箭头所示。密封胶条位于箱体内部，与齿轮箱体内壁粘连在一起，没有掉落到箱体内部。此现象是由于齿轮箱在合箱组装时，合箱面上的密封胶被挤入箱体内部，凝固在内壁上，经过齿轮油长期的冲刷，部分密封胶与齿轮箱壁脱开
形成的。
密封套
图4 密封胶条图示
为研究密封胶脱落后是否会对齿轮传动装置产生不利影响，因此对该情况进行了详细的研究。
2.1不同长度密封胶条试验
试验前将从箱体合箱面处采集的密封胶条放置到齿轮传动装置内进行试验。放置不同长度的密封胶验证对齿轮传动装置的影响。收集到密封胶条的长度分别为300mm、95mm、40mm、30mm、25mm、15mm、10mm，累计长度约为515mm，如图5~图8所示。
图 5 图6
图7 图8
对 齿轮传动装置进行了进行2次例行跑合试验，试验过程中齿轮箱温度没有异常温升，没有异常响动。试验结束后润滑油出现变情况，图9试验前油样，图10试验后油样。拆解齿轮箱观察齿轮箱内部，上、下箱体内腔无密封胶条残留，小轴承座（电机侧）、上箱体回油孔内无密封胶残留，小轴承座（车轮侧）处存在微小密封胶颗粒，大轴承座（第一道迷宫槽处）有粉末状密封积聚的情况，最大的约5mm。将带有密封胶块的大轴承座重新组装到齿轮箱上，重新进行2次跑合试验，试验后重新拆解齿轮箱，大轴承座部位密封胶未发生明显变化，仍积聚在大轴承座第一道迷宫槽位置。齿轮表面、轴承表面无异常痕迹。
图 9 试验前 图10 试验后
2.2固定长度密封胶条试验
该试验不考虑密封胶胶条不同长度的影响，截取与检修齿轮箱合箱面悬挂相等长度的密封胶条，重新进行试验，密封胶条长度约为合箱面长度的1/4，长度约200mm，如图11所示。试验结束后拆解齿轮箱，在大轴承座相同位置（第一道迷宫槽处）存在块状密封胶，大小约3-5mm。试验放入密封胶条长度少于前述2.1项试验，大轴承座部位密封胶块要少于前述试验，分布更加零散，润滑油出现轻微变情况，如图12所述。
图11 图12
2.3 试验后润滑油的影响分析
密封胶为硅胶，选用时考虑到硅胶稳定性较好，不与润滑油发生反应，不溶于润滑油；同时能够有效的在合箱面形成密封胶垫，密封效果好。合箱面挤出的密封胶如有脱落进入润滑油中，不会影响润滑油的性能。润滑油更换周期通常为一年或15万公里，经过周期性的换油，残留的密封胶逐渐减少，不会对齿轮箱造成长期的影响。对试验前后的润滑油进行油样分析，润滑油的酸值及粘度均未未发生变化，表明润滑油的性能未受到密封胶的影响；润滑油中Fe元素和Si元素的含量有所增加。随着试验过程中齿轮的磨合，Fe元素含量增加是正常啮合所致。润滑油中Si元素含量的增加是由密封胶的进入导致。
2.4 对箱体回油的影响分析
对上述试验进行分析得知，脱落的密封胶条后随着齿轮的啮合被碾压成小块状，粉末状，通过滚子与保持架间的间隙或轴承座的进油孔进入到轴承座迷宫结构中，被大轴承座第一道迷宫槽拦截，由于第一道迷宫槽间隙为0.5mm，块状的密封胶无法通过，在大轴承座第一道迷宫部位积聚，不会进入到回油孔所在迷宫腔，不会对回油造成影响。
2.5对齿轮的影响分析
主、从动齿轮的材质为G20CrNi2Mo，经渗碳淬火后齿面硬化，齿面硬度为58HRC～62HRC，密封胶固化后硬度(邵氏A45）远低于齿面硬度，柔软且具有弹性；油样检测分析后得知少量的密封胶颗粒对润滑油的粘度无影响，粉末状的密封胶在在润滑油中占比小于0.1%，不会影响润滑所需油膜的形成与保持，不会对齿轮的啮合造成影响，不会对齿面造成伤害。
2.6 对轴承的影响分析
使用中，轴承容易出现问题的部位为轴承外圈及轴承内圈的滚道面存在异常压痕及磨损，滚子与轴承内圈的挡边润滑不良导致磨损。因为密封胶固化后硬度软，存在弹性，不会导致滚道面存在异常压痕；经检测分析结果得知少量的密封胶颗粒对润滑油的粘度无影响，不存在润滑不良的情况，不会导致轴承挡边的异常磨损。对经过密封胶混合试验的轴承检查得知：大、小轴承工作表面无异常。
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