渗油原因论文

2024-11-16

渗油原因论文（精选6篇）

渗油原因论文篇1

1 问题的提出

机车牵引驱动单元采用润滑油飞溅润滑的方式, 部分机车的牵引电机传动端轴承与传动齿轮副采用共油润滑。为了防止齿轮箱油过多或泄油槽回流较慢, 内油封分别设计了径向迷宫槽和端面迷宫槽, 在径向迷宫槽底部又设计了回油孔, 将溢出到径向迷宫槽中的油再流回到齿轮箱中。但部分机车在运行过程中, 驱动装置中的润滑油还是从端面迷宫槽溢出到电机内部, 造成电机电磁线圈表面油污和齿轮箱油位下降, 影响到机车的安全运行, 主要表现为: (1) 润滑油从牵引电机传动端内油封与传动端转子压圈组成的迷宫中溢出到定子线圈上; (2) 润滑油从传动端端盖与传动端内油封结合面溢出; (3) 润滑油从传动端端盖回油油路中溢出。

2 故障分析

2. 1 定子线圈表面存在大量润滑油

机车在运行过程中, 润滑油进入牵引电机传动端润滑系统内, 当不能顺利地流回齿轮箱时, 润滑油就从内油封和转子D端压圈之间的迷宫间隙渗出, 一部分经转动的转子部件甩至电机线圈上, 另一部分随着内油封壁流至端盖表面乃至小齿轮箱表面 (见图1) 。

分析认为, 导致渗油的原因主要有以下几点:

(1) 机车在运行过程中, 由于强迫通风出现异常, 齿轮箱箱体内压力维持为正压, 而牵引电机D端内油封腔室内出现负压, 第4 腔室 (见图2) 内的润滑油无法及时流回齿轮箱 (见图3) , 导致润滑油从第4 腔室和转轴间的间隙不断外渗;

(2) 驱动装置的主从动齿轮、牵引电机轴承采用一体式的润滑密封结构, 润滑油从齿轮箱进入电机传动端润滑系统, 再流回齿轮箱。传动副 (特别是齿轮副) 运转过程中会产生磨损, 磨损的金属粉末进入电机D端回油油路, 在电机D端端盖上与D端内油封组成的回油油路中设计有1 个磁性螺栓 ( 见图4) , 当润滑油流至此处时, 磁性螺栓会将润滑油中的金属粉末和粘有金属粉末的粉尘等吸附住, 当金属粉末和粉尘颗粒物堆积至一定量时, 会堵塞润滑油的回油通道, 导致油路不畅, 最终润滑油从牵引电机D端内油封和转子D端压圈组成的迷宫之间的间隙中流到定子线圈上;

(3) 驱动装置中的齿轮箱与从动齿轮轮毂之间组成的迷宫及电机D端内油封与转子D端压圈组成的迷宫 (见图5) , 由于粉尘、油泥阻塞, 造成整个齿轮箱内的压力不平衡 (内部压力大) , 当内部压力大于外部压力时齿轮箱润滑油会从D端内油封迷宫中喷出, 漏到电机定子线圈上。

2. 2 D端端盖底部有大量润滑油

定子线圈表面有少量润滑油, 但是D端端盖底部有大量润滑油, 造成这种现象通常有以下几种原因: (1) D端端盖加工偏心, 导致D端内油封中的O形密封圈不能完全压紧, 起不到密封作用导致漏油; (2) D端内油封端面未正确涂抹密封胶, 造成漏油; (3) D端轴承盖与D端内油封紧固的M10 × 100 内六角螺钉紧固安装不到位或部分螺钉未紧固, 造成密封不良而漏油; (4) D端内油封中的回油孔工艺焊接板焊接不良出现气孔, 或焊接部位开裂造成漏油; (5) D端端盖、D端内油封回油油路中出现贯穿性砂眼气孔导致漏油; (6) 在我国运行条件较为恶劣的西北地区, 由于高海拔、昼夜温差大及风沙大等原因, 使得润滑油的黏度变化大, 回油流速差。由于风沙影响了齿轮箱与从动齿轮组成的迷宫及电机D端内油封与转子压圈组成的迷宫间隙, 使整个润滑油路不畅导致牵引电机传动端出现渗油现象。

3 渗油后果及危害

(1) 轻度渗油, 会污染驱动装置表面, 影响机车清洁美观。

(2) 严重渗油, 会造成下列不良的后果: (1) 润滑油流到电机定子线圈表面, 可能会加速线圈绝缘老化, 缩短电机使用寿命; (2) 齿轮箱内油量不断减少, 润滑油甩起困难, 驱动系统润滑不良, 造成齿轮副加速磨损、电机D端轴承抱死等故障[1]。

(3) 增加检修作业量, 同时也增大了机车维护保养成本。

4 处理措施

(1) 检查机车牵引电机强通风系统情况, 与机车六位牵引电机各位的通风情况相比较, 排除由通风异常导致牵引电机D端内油封与转子压圈组成的迷宫压力不平衡引起渗油的可能。

(2) 润滑油路不畅是渗油的常见原因之一, 可采取下列措施进行排除: (1) 拆下牵引电机D端端盖磁性螺栓, 检查传动端端盖回油孔是否有铸造砂孔; (2) 检查磁性螺栓表面是否吸附有粉尘, 并对D端端盖磁性螺栓安装螺纹孔和磁性螺栓进行清洗, 将端盖回油通道内的油泥层冲洗干净, 再按正确涂胶方式和力矩值进行紧固。

(3) 在条件允许的情况下, 清除D端内油封与D端转子压圈组成的迷宫口的灰尘, 清除车轮侧齿轮箱与齿轮毂之间密封口的灰尘及齿轮箱漏水孔内的灰尘, 使驱动装置气路畅通, 保证压力平衡。

(4) 检查密封件装配情况, 若渗油为密封面未正确涂抹密封胶或螺栓紧固件安装不到位所致, 则需要落下电机, 重新按照正确的工艺方法进行装配。

(5) 若检查是D端端盖、D端内油封本身出现砂眼气孔或裂纹而导致漏油时, 则需要落下电机, 将电机返回公司进行解体, 更换有问题的配件。

5 结束语

将上述措施应用到实际处理中, 实践表明, 通过梳理、检查、清洁牵引电机传动端回油系统, 渗油情况得到了明显改善, 可以为以润滑油润滑的机车驱动单元在段运行及检修提供参考。

参考文献

[1]达瓦.NJ2型机车牵引电动机组合齿轮箱漏泄原因及整改措施[J].铁道机车与动车, 2014 (01) :41.

渗油原因论文篇2

地铁齿轮箱常见漏油现象主要有以下几种:通气器漏油、上下箱体接合面漏油、主从动齿轮轴贯通处漏油、油标观察窗漏油。这些漏油现象轻则污染齿轮箱表面,影响美观;重则导致齿轮箱内关键零部件的润滑状况急剧下降,加剧温升,加剧内部零部件磨损,传动性能恶化,导致齿轮、轴承等关键零部件损坏。

某时速100km/h地铁齿轮箱进行型式试验过程中,发现其从动齿轮轴贯通处,即齿轮箱轴端出现渗油现象,如图1所示。存在渗油现象的齿轮箱如果装车运行,在振动及磨损等因素的影响下,随着运行里程的增加,极有可能出现润滑油泄露。所以,必须寻找导致此渗油现象出现的原因加以防范,并提出改进方向。

2地铁齿轮箱密封结构介绍

在设计密封系统时,应充分考虑齿轮箱的实际输入、运行工况以及齿轮箱内部零件的各种物理特性。它们之间的关系见图2。

为防止润滑油从齿轮箱的小齿轮轴及车轴贯通部位渗漏,该齿轮箱密封系统由接触式密封和非接触式密封两部分组成。

(1)接触式密封。地铁齿轮箱中的接触式密封主要分为2部分。在密封端盖与轴承座之间及轴承座与箱体之间,接触式密封采用O形橡胶圈密封的方式;在上下箱体分箱面处以及其他各处的接触密封,均采用涂密封胶的方式密封。该密封方式结构简单,性能可靠。

(2)非接触式密封。目前,国内外地铁齿轮箱小齿轮轴和车轴贯通部位的密封普遍采用2种方式:一种是唇形密封圈与迷宫密封相结合的半接触式密封;一种是非接触式的迷宫密封。考虑到在运行过程中唇型密封圈材料会发生磨损,磨损严重时,检修和更换安装在转向架上的齿轮箱内的唇形密封圈很不方便[1],因此在该齿轮箱贯通部位的密封均采用非接触式密封,即机械式迷宫密封。

3渗油原因分析

3.1设计原因分析

从设计方面考虑,造成齿轮箱轴端漏油现象发生主要有以下四个原因。

(1)齿轮箱迷宫密封设计欠妥,需进行结构改进。齿轮箱内的压力因素对密封系统影响较大。有研究表明:随着齿轮转速的增大,箱内压力逐渐增大;密封泄漏量随着进出口压差的增加而呈现线性增长的趋势。

该地铁齿轮箱迷宫密封结构在设计时,主要参照某成熟地铁齿轮箱密封结构,采用直通式双密封腔结构。但同该成熟齿轮箱在使用条件上相比,原输入转速为3641rpm,现输入转速为4536rpm,输入转速比之前高出19.7%。随着转速的增大,齿轮搅油损失加剧,齿轮箱温度也随之升高,同时剧烈的搅油产生了更多油雾,齿轮箱内的压力也相应增大。当齿轮箱内部压力与原设计相比增大时,如果继续使用之前的迷宫密封结构,则不能保证良好的密封效果。

(2)没有通气器,箱体内外压不平衡。在齿轮箱设计时,应在箱体上部位置设置通气器,以调节齿轮箱内外压平衡,使箱体内的气压不会因为齿轮箱运转时的油温升高而增大,从而提高箱体分箱面、轴端迷宫处的密封性能。如果没有设计通气器,齿轮箱内外压不平衡,箱内压力积聚,最终导致泄露现象发生。

该地铁齿轮箱在设计时,已充分考虑到通气器的影响。

(3)齿轮箱回油腔设计尺寸太小,使油集聚在密封迷宫处。齿轮箱密封系统不仅包含一整套密封结构,也必须包含回油结构,以保证进入到迷宫密封处的润滑油能够通过回油孔回到箱体内部,从而继续对齿轮和轴承进行润滑。若没有设计回油腔或回油腔尺寸太小,则进油孔不断进油,而回油孔不回油或回油缓慢,就是导致积聚在迷宫密封和轴承座、箱体结合面处的润滑油越来越多,最终在压力差作用下,润滑油只能从迷宫密封间隙处漏出。

该地铁齿轮箱回油孔设计充分考虑到此影响,回油孔直径均大于进油孔,且在齿轮箱每个回油位置都设计有3个回油孔,可以充分回油,如图3所示。

(4)回油腔位置设计不合理。若齿轮箱回油孔位置设图3轴承座上回油孔示意图计不合理,如回油孔位置为水平回油槽与齿轮箱内空间连成一整体,无压力差。齿轮旋转及啮合时飞溅润滑,随着齿轮转速的增大,齿轮箱内油温升高,压力增大,箱内上部充满雾状润滑油,部分润滑油通过进油孔进入轴承内进行润滑,同时箱体内还有部分油雾状态的润滑油在压力作用下通过水平位置的回油孔直接进入回油槽,这样反而会加剧齿轮箱的漏油。

该地铁齿轮箱回油孔设计充分考虑到此影响,将回油孔的位置设计为垂直向下,如图4所示,并通过下箱体铸造凸台直接通向齿轮箱下部,以防油雾回流,避免因回油腔位置不合理造成的齿轮箱轴端漏油。

3.2制造原因分析

(1)相对运动零件(迷宫密封处)尺寸配合间隙过大,制造时出现尺寸公差及同轴度误差。齿轮箱迷宫密封处相对运动零件间必须存在合理的间隙。间隙过大,会增加泄漏量,降低迷宫密封的工作效率;间隙过小,若轴承座出现振动偏移的情况,轴承座和密封环之间会发生碰撞,导致轴承座和密封环之间的密封间隙增加,降低迷宫的密封效果。可见,若在加工制造过程中出现尺寸公差及同轴度误差,可能会引起上述情况。

该地铁齿轮箱轴承座和密封环之间的间隙设计为0.75mm。通过复查零件检验记录,显示密封零件各间隙满足技术要求,无制造误差。

(2)通气器不通。在分析设计原因时已介绍,若通气器不能正常使用,将导致齿轮箱内外压不平衡,箱内压力积聚,最终导致泄露现象发生。因此,若在加工制造过程中,通气器没有加工通,则会出现漏油情况。

经过对通气器进行拆解检查,发现该通气器满足技术要求,能够正常使用。

(3)回油腔内部存在异物,影响回油效果。在分析设计原因时已介绍,进入到迷宫密封处的润滑油能够通过回油孔回到箱体内部,从而继续对齿轮和轴承进行润滑。若回油腔内部存在异物,将会影响回油效果,出现进油孔不断进油,回油孔回油缓慢,积聚在迷宫密封和轴承座、箱体结合面处的润滑油越来越多,最终在压力差作用下,润滑油只能从迷宫密封间隙处漏出。此外,回油腔内部存在异物,如加工残留铁屑等,主要是由于完成齿轮箱箱体加工后和齿轮箱组装前,没有对齿轮箱进行细致的清洗工作,没有及时发现回油腔内部异物,导致润滑油回油不畅。

经过对拆解后的齿轮箱箱体进行检查,发现回油孔内并无异物。

3.3组装原因分析

(1)O型圈组装时出现切断、变形,密封胶涂抹不均匀,出现间断现象等。若组装时,O型圈没有放置好,导致组装过程中O型圈出现切断、变形等失效现象,O型圈无法起到密封作用,或接合面密封胶涂抹不均匀,或有些部位没有涂到等,都有可能引起齿轮箱轴端部位漏油发生。由于箱体和轴承座之间的接合面不可能是100%的平面接触,加工过程平面上难免会有高点存在,这些不平度就要靠O型圈及密封胶进行补偿。如果出现上面提到的组装问题,O型圈及密封胶不能很好补偿平面,则会出现轴承座和箱体之间的贴合面漏油。

经过对拆解后的齿轮箱进行检查,发现O型圈及密封胶状态正常。

(2)加油量过多。该地铁齿轮箱设计油位为没过大齿轮2个齿高,加油量为3L。经过检查组装记录,确认加油量正常。

4分析结论及改进建议

通过从设计、制造、组装等方面对漏油现象进行详细分析,得出结论如下:

(1)设计方面:引起齿轮箱轴端漏油现象的四个原因中,齿轮箱安装有通气器、齿轮箱回油孔尺寸合适,且回油空位置能够使润滑油顺利回到箱体内部、齿轮箱回油孔能够通向齿轮箱下部,可排除以上三个原因。迷宫密封结构属于借用件,由于齿轮箱的输入参数与借用项目不同,可考虑对迷宫密封结构进行研究改进,使改进后的迷宫密封更适合现有项目的工况。

(2)制造方面:密封零件满足技术要求,无制造误差、通气器能够正常工作、回油腔内部无加工残留铁屑等异物,能够正常回油,可排除制造方面的原因。

(3)组装方面:O型圈无切断和变形现象、密封胶涂抹均匀且无间断现象、润滑油油量正常,满足使用要求,可排除组装方面的原因。

综上所述,针对齿轮箱渗油故障,应从设计改进方面着手,针对实际工况改进设计借用的迷宫密封结构,以期从根本上减少该齿轮箱渗油现象发生的可能性。

摘要：作为动力转向架的关键部件之一,齿轮箱的可靠性直接影响车辆的运行安全,而齿轮箱漏油故障是目前地铁车辆运用过程中发生较为频繁的一种故障模式。本文对该齿轮箱在试验时出现的渗油现象进行分析,识别故障产生的根本原因并提出改进方向。

关键词：地铁,齿轮箱,密封,渗油

参考文献

[1]林丽,刘卫华.基于FLUENT的迷宫密封机理研究[J].中国机械工程,2007,(18):2183-2186.

[2]黄守龙,王祖亮,马大为.空腔倾向对泄漏影响的流动分析[J].推进技术,1995,(2):40-45.

[3]王建中,黄守龙.直通式迷宫密封的静态工作特性[J].武汉工业大学学报,1994,(4):86-90.

[4]丁学俊,杨彦磊,肖国俊,等.迷宫密封流场与泄漏特性研究[J].流体机械,2006,(4):14-18.

渗油原因论文篇3

驱动桥壳在中重型汽车车桥的中不仅是主减速器、差速器、半轴的装配基体,还是支撑汽车荷重,承受由车轮传来的路面的反力和反力矩,并经悬架传递给车架(或车身)的主要支承体,在中重型汽车车桥中起重要作用,其制造质量对整桥乃至整车的性能产生直接影响。驱动桥后盖焊缝渗油、漏油的现象一直是桥壳制造中常见的质量问题之一(右图为驱动桥后盖焊缝开裂漏油图片)。由于后盖渗油、漏油导致减速器内的轴承与齿轮得不到充分的润滑,磨损加快,严重时甚至出现“抱死”的现象,会造成严重的后果。近几年,桥壳后盖焊缝渗油、漏油的质量问题造成我公司售后索赔成本较高;同时由此引起的顾客抱怨,对整桥的销售也产生很大影响。因此解决驱动桥后盖焊缝渗油、漏油的故障,不仅能降低我公司售后成本,对于提高和改进后桥质量也具有重要意义。

1、原因分析

我们首先怀疑桥壳后盖焊缝渗油、漏油是由焊接缺陷引起的,因为后盖焊接时,我们用CO2保护焊,采用工件旋转焊枪头固定的方式,即工件装上夹紧后,调整焊接变位器确定工件变位角度,并利用焊枪角度万向调整机构来调整焊枪和工件之间的相对焊接位置,使后盖在桥壳上的焊缝处在焊接最佳位置(船形位置)焊接两圈,如图1所示。由于焊接工艺参数、气体比例、焊接定位等不合理,都会产生焊接缺陷。针对焊接缺陷质量问题,采取了一系列的措施:

(1)调整工艺参数,因为工艺参数是否正确,不但影响焊缝外观成形,而且影响焊接接头的内部质量。

(2)把保护气体由纯CO2改为CO2与Ar的混合气,比例按1:4混合焊接,不但改善了气孔缺陷,还减少焊接飞溅,使焊缝成形美观。

(3)原来后盖的定位焊接与焊接不在同一焊胎上,焊接时会发生焊丝偏离焊缝导致焊偏的现象,为解决此缺陷,我们把后盖的定位焊接与焊接在一次性完成,即工件装上夹紧后,先对后桥后盖进行定位点焊,再调整焊接变位器确定工件变位角度直接焊接。这样我们需调整后桥后盖定位焊接的中心与变位器回转中心重合,并进行定期检测,就可避免后桥后盖的焊缝产生焊偏缺陷。

(4)焊缝为了保证焊接质量在后桥后盖焊接接头处开坡口。

(5)增加桥总成入库前对桥壳焊缝漏气检验等措施。

措施实施后,我们对生产的后盖焊缝进行剖切理化检验,焊缝无焊接缺陷,同时,我们对售后返回件进行剖切理化与之对比,发现返回残件的后盖焊缝也没有焊接缺陷,从而证明焊接缺陷并不是引起驱动桥后盖焊缝渗油、漏油的根本原因。如右图所示,这是售后返回残件及剖切的理化试样,由图可见:裂纹是沿焊缝后盖一侧热影响区,疲劳开裂,延展至后盖内部,或从焊缝内部再延展至后盖内,造成桥壳焊缝开裂漏油。所以,焊缝强度不足,疲劳开裂才是后盖焊缝渗油、漏油的根本原因。

为了验证这个结论,我们对汽车后桥后盖焊缝的强度进行有限元分析,如图2所示。桥壳的轮距按1860mm进行分析,桥壳、后盖、轴头材料为16Mn,其屈服强度是345MPa,泊松比0.3,密度为7900kg/m3。减壳材料为QT450,其屈服强度为310MPa。取弹性模量为157GPa,泊松比为0.3,密度为7300 kg/m3。导入桥壳的三维几何模型,采用车辆前进坐标系,x轴指向车辆前进方向,y轴指向前进方向的左侧,z轴竖直向上。根据车轮行驶的实际情况,对垂向力工况进行分析。这里按单桥额定载荷13T计算,在2.5倍的载荷下,左、右侧载荷均为:

图3为2.5倍满载弯曲工况下桥壳与后盖焊缝处的应力分布云图。取桥壳的弹性模量为210GPa,图中1-6号位置的应力应变值见下表。

鉴于有限元分析结果,可以看出桥壳后盖焊缝应力集中主要原因是由于后桥壳弯曲疲劳引起的,但是除了垂向弯曲外,纵向弯曲疲劳也应该引起重视。另外测试的应力仅是名义应力,没有考虑焊接缺陷及缺口效应,实际焊接区应力要远大于测试应力,综合各方面因素,我们可以判断后桥壳后盖焊缝渗油、漏油的根本原因是桥壳后盖焊缝强度不足。

2、改进措施

针对我们分析的结果,提出了以下的改进措施:

(1)由于桥壳其屈服强度为345MPa,取安全系数为1.5,故其许用应力为230MPa。根据表中结果可以看出,1-6号位置处的应变值较大。我们在制造中后盖定位点焊位置正是直线与水平方向成30度夹角位置,此处极有可能因应力集中而导致焊缝开裂引起漏油、渗油现象。所以在制造生产过程中无论是后盖定位点焊位置还是焊接时起息弧位置,我们都应该避开1-6号位置的六个区域,最好选用图4中直线与竖直方向成33度夹角所示应力值较小的a、b、c、四个区域。综合考虑后我们在生产制造时选择与竖直方向成45度夹角四个区域定位焊接4处,焊接时启弧位置落在与竖直方向成30度夹角的区域,焊枪与竖直方向成15度夹角进行焊接,如图5所示。

(2)为了增加桥壳后盖焊缝强度,在焊接后盖与桥壳时,焊接接头处的内外两侧都进行焊接。如图6所示。

(3)除了对焊接工艺问题进行改进,我们还从设计角度进行考虑,建议对后桥后盖的结构进行改变,把后桥后盖下端与桥壳连接处改成如图7所示结构。目前这种结构我们还处于改进阶段,没有通过验证。

4、结论

通过此次问题改进我认识到对故障的解析,要通过科学手段进行分析,从售后返回件寻找原因,要找到问题的实质,而不是进行人为判断,问题的实质找到了,解决问题就得心应手,反应迅速。

摘要：针对汽车驱动桥后盖焊缝渗油、漏油问题,从现场质量控制手段,失效件理化分析、有限元分析等方面进行原因分析,制定改进措施。

关键词：驱动桥,开裂,焊缝,漏油

参考文献

[1]方艳.CO2气体保护自动焊在汽车后桥总成焊接中的应用[J].陕西汽车,1998(04).

[2]邓开豪.汽车桥壳焊缝漏油原因分析及改进措施[J].装备制造技术,2008年(04).

[3]李丽.汽车后桥有限元分析及疲劳寿命预测[J].吉林:吉林大学,2008.

倒车灯开关渗油问题分析篇4

整车试验中, 连续出现5台变速器的倒车灯开关渗油。油渍擦干净后, 继续试验2-3天又出现新的油渍。已返回2个故障件, 1号故障件的O型圈已经严重变形, 2号故障件的O型圈表面有破损。

2. 原因分析

导致渗油的原因可以从以下几个方面:变速器总成装配, 试验场人员不合理操作, 变速器安装开关处倒角, 倒车灯开关O型圈, 倒车灯开关壳体、倒车灯总成装配以及包装方法。

变速器总成装配方面, 现场确认倒车灯开关装配工艺及方法, 现场装配倒车灯开关是100%涂抹锂基脂润滑。倒车灯开关装配位置在操作工的左侧水平位置, 现场以不同方向和力度装配, 均没有出现O型圈被剪切的情况。且每一个变速器下线100%气密检测, 故排除变速器装配失误致使O型圈破损情况。

经试验场人员确认, 他们没有重新插拔过倒车灯开关。排除试验场人员不合理操作导致O型圈破损情况。

变速器安装开关处壳体孔为复合刀具一次加工完成, 孔口倒圆角。检测壳体库存件, 倒角半径为1.1mm, 孔垂直度和粗糙度均合格, 孔无毛刺, 孔口倒圆角过渡光滑连续。检测故障件壳体孔, 没有发现毛刺。排除壳体孔加工不合理出现毛刺致使O型圈破损情况。

投影仪检测库存件O型圈尺寸, 发现尺寸不符合图纸要求 (检测数据见表1) , 从表1可以看出O型圈内径偏小和直径偏大。检测库存倒车灯开关O型圈槽尺寸全部合格。由此可得O型圈容易被挤压变形产生如1号故障件的情况。

倒车灯开关总成装配方面, 从供应商处得知O型圈装配为手工装配没有辅助工具, 装配过程会出现O型圈意外破损情况, 类似2号故障件情况。

倒车灯开关包装每个独立并涂油, 可以排除运输过程中O型圈破损情况。

3. 总结

渗油原因论文篇5

1 问题描述

某发动机样机400 h冷热冲击试验在进行到170 h时发现右侧缸盖、缸体及正时链罩结合处出现漏油现象;800 h交变负荷样机运行到252 h时出现类似漏油现象。

2 渗油分析

渗油情况详见图1、图2标记处。由图2可以看出, 渗油处缸盖、正时链罩壳有明显的亮带 (胶品被磨损、撕裂、导致胶品脱离) , 胶品无法填充密封而导致渗油问题。通过CAE有限元分析, 渗油处结合面振动变形大, 见图。3

胶品磨损、撕裂、脱离多为两方面原因:结合面振动变形大, 超出胶品的延伸长度 (与胶品延伸率、胶品厚度及胶品性能有关) ;胶品与结合面粘结强度不足 (结合面粗糙度精度过高, 胶品粘附性差) 。

针对渗油问题进行详细分析如下:

a.振动变形量:两螺栓距离为52 mm (M8螺栓) , 单纯考虑螺栓间距基本符合要求, 但是两螺栓连接中心线偏离密封带 (见图4) , 不利于胶品的压紧密封, 从而导致胶品磨损、撕裂、脱离。

b.胶品与结合面粘结强度:对耐久件及同批次样件进行粗糙度检测, 结果见表1。

从测试结果来看, 三结合面表面粗糙度精度过高, 表面过于光滑不利于胶品的粘附, 降低了胶品与结合面的粘结强度。加上三结合处存在振动变形量大的因素, 从而加剧胶品脱离结合面 (其他方面:安装面清洁度、平面度、共面度、涂胶时间、胶品固化时间、缸体/缸盖倒角大小及缸垫伸缩量等均进行排查分析, 无问题) 。

3 分析总结

通过分析排查汇总, 渗油原因为:结合面表面过于光滑, 降低了胶品与结合面的粘结;同时加上安装螺栓布置问题带来的三结合面振动变形量大的原因, 从而导致胶品被磨损、撕裂、脱离结合面, 形成亮带而发生渗油问题。

4优化设计

针对以上分析原因, 由于布置结构的限制, 无法增加安装螺栓或者重新布置。鉴于此做出以下更改, 见表2, 同时也进行其他方面的优化, 见表3。

5 效果验证

通过上述整改措施及优化项的落实, 后期400h冷热冲击试验和800 h交变负荷试验均未发生渗油及结合面胶品脱离形成亮带的现象, 见图6整改效果, 及图7整改前后的内部密封效果对比。

6 经验总结

三结合面渗油一般由以下几方面的原因导致:结合面振动变形大, 结合面零部件表面过于光滑, 胶品性能及适用性问题, 再者为缸体、缸盖倒角及缸垫伸缩量不合理。

结合面振动变形大, 上面已经阐述, 主要是螺栓布置及螺栓力矩的问题。另外结合面振动变形量可以理解为结合面的张开量与滑移量, 设计之初可以通过CAE计算张开量与滑移量来判定是否有渗油风险。若有渗油风险, 可以通过三种方式进行优化设计:其一, 重新布置螺栓位置;其二, 增加胶品厚度来缓冲振动, 即增加容胶槽;其三, 选择拉伸强度、剪切强度及延伸率更好的胶品。

结合面零部件表面过于光滑, 不利于胶品与结合面的粘附, 导致胶品粘附强度差;可以通过提高粗糙度值或者表面网络结构 (注意网络不可有内外贯穿刮伤痕迹) 作为优化方向。

胶品性能及适用性问题主要是看胶品的性能, 比如表面脱粘时间是否满足装配线需求, 胶品拉伸强度、剪切强度及延伸率大小等。

缸体/缸盖倒角及缸垫伸缩量不合理, 若倒角过大, 则倒角处完成是靠固化的胶品来密封油气, 而硅胶的固有特性, 高温机油分子极易渗透到外侧, 因此倒角不可过大。

摘要：针对某发动机试验缸体、缸盖及正时链罩壳三结合面处渗油问题, 进行产品设计、产品质量、生产装配等多方面的分析, 最终确认三结合面处渗油的原因与此处振动量大, 结合面粗糙度精度高有关。

关键词：三结合面,渗油,振动量,粗糙度

参考文献

[1]范顺成.联接与紧固[M].江西:江西科技技术出版社, 2002.

渗油原因论文篇6

1 故障概况

某变电站1号主变 (主变压器, 下同) 型号为SFS-LZ7-31500/110, 分接开关型号为CVⅢ500Y/110-12230W, 2000年5月出厂。2004年5月从异地移至该变电站进行大修后投运, 运行情况基本稳定, 电气试验和色谱分析均未发生过异常情况。

2014年5月27日, 对该主变本体进行例行油色谱化验, 发现乙炔超注意值, 具体数据为乙炔4.956μL/L, 氢气11.59μL/L, 总烃0.329μL/L, 其他数据无明显异常。

2 分析判断过程

为进一步判断乙炔超标原因, 2014年6月10日现场对变压器进行了电气试验并再次采样进行油色谱化验, 结果电气试验数据正常, 乙炔仍超注意值, 为4.950μL/L, 其他数据无明显变化。外观检查发现变压器有载分接开关油室和变压器本体油箱的油位基本一致 (油位计均为玻璃管式) , 而通常变压器本体油箱油位应高于有载分接开关油室的油面。

2.1 变压器有载分接开关的安装位置

如前所述, 有载分接开关单独的储油室安装在变压器的油箱内, 分别有各自的储油柜 (油枕) 和油位计 (如图1) , 通常变压器本体油位略高一些。

2.2 分析判断

一般认为, 油中有乙炔产生, 表示油中有放电现象, 但从对以上现象的综合分析来看, 变压器有载分接开关油室密封破坏而使乙炔气体渗入变压器本体油箱的可能性更大。因为: (1) 从变压器油中乙炔气体两次试验的数据看, 有载分接开关没有动作, 乙炔气体没有上升的趋势, 略有下降; (2) 电气试验数据未发现明显异常; (3) 外观检查发现变压器有载分接开关油室和变压器本体油箱的油位基本一致。

为进一步证实分析的正确性, 随即对变压器有载分接开关油室放油, 使有载分接开关储油柜的油位明显下降。6月12日再次检查有载分接开关油位, 发现油位又上升到放油前的油位, 证明了变压器有载分接开关油室与变压器本体油箱密封已破坏。

3 变压器有载分接开关油室检查、处理

根据现场变压器的实际运行情况和分析结果, 制定了检查、处理方案, 于6月23日对变压器有载分接开关油室进行放油, 打开上盖后, 发现油室绝缘筒上端8个固定油室绝缘筒的螺栓, 其中2只螺栓处有明显的从本体油箱往有载分接开关油室绝缘筒淌油现象。

随后关闭变压器储油柜与本体油箱连管蝶阀, 并将本体内油放至8只固定螺栓的水平面以下, 对8个固定螺栓的O形密封圈进行了逐个更换。

重新打开变压器本体油箱与储油柜连管蝶阀注油后, 经30 min的静油压观察, 未见变压器有载分接开关油室绝缘筒与本体油箱间再有渗漏油点, 即对有载分接开关油室进行加油, 封好有载分接开关油室上盖, 并调整油位至正常油位。检修投运至今, 变压器有载分接开关油室油位未见异常, 说明有载分接开关油室与本体油箱的渗油问题已得到解决。

4 油室密封破坏原因及应对措施

4.1 密封破坏原因

(1) 在安装时, 配件表面粗糙, 紧固时造成O形密封圈扭曲变形, 影响密封效果。

(2) 在安装时, O形密封圈的压缩量大小不合适, 直接影响O形密封圈的使用寿命和使用性能。压缩量过小, 密封性能不佳;压缩量过大, 易产生永久变形, 并将造成酚醛层压纸筒的局部变形。

(3) 大修时, 没有更换已老化的O形密封圈, 使密封性能下降, 直至渗油。

4.2 应对措施

(1) 严格按照工艺要求安装。O形密封圈安装之前涂以润滑油或脂, 配件表面要处理干净, 要光洁, 安装时如果出现O形密封圈扭曲, 必须拆下重新装配。

(2) 大修时, 只要拆卸过的密封圈必须全部更换, 其他密封处必须检查是否有渗漏, 如有必须更换, 以确保密封性能。

(3) 另外, 上述事例中有载分接开关是比较老的分接开关, 油室绝缘筒是酚醛层压纸筒, 而现在大多数在运行的有载分接开关油室绝缘筒是环氧玻璃钢绝缘筒, 强度远大于酚醛层压纸筒。所以在对酚醛层压纸筒筒壁上紧固螺栓时要特别注意控制力度, 不能使筒壁变形, 而影响密封效果。

5 经验教训

(1) 变压器有载分接开关油室渗漏油的危害较大, 既影响变压器运行状态的判断, 又污染变压器本体的变压器油, 影响其安全运行。另外, 变压器有载分接开关油室的密封处理和检修也很麻烦, 要进行油室抽油、吊出分接开关的本体才能进行检修处理。变压器安装检修人员对此要有足够的认识。

(2) 目前, 一般用油中气体分析法作为判断变压器运行故障的检测方法。油室密封不良, 气体渗透到变压器本体中, 则对油进行气体分析时可能得出错误的结论。因此, 正确判断油室是否渗漏油就尤为重要。