履带式起重机行星减速机密封系统的改造
2019-12-23
余宗奎
（中国一冶集团有限公司资产管理分公司）
摘 要：一台履带式起重机行走减速机在工作过程中出现严重齿轮油泄漏现象，拆解发现齿圈壳体内部遍布金属粉末和金属碎块。采用普通矩形骨架油封替代原有浮封环密封，解决了减速机齿轮油漏油问题。
关键词：起重机；行星减速机；改造
1 故障现象
我公司一台履带式起重机行走减速机在工作过程中出现严重齿轮油泄露现象，经检查发现，漏油部位发生在减速机外壳与驱动轮的连接部位。初步判断是减速机与驱动轮间的浮动密封系统损坏引起的漏油。
该行星减速机密封部位在齿圈外壳与内套之间，通过一组浮封环密封。浮封环由2个浮动环和2个O形圈组成，O形圈分别与法兰端盖和减速机内圈的内表面形成静密封。2个浮动环在O形圈的预紧力作用下，紧贴光滑端面形成动密封。如图1所示。浮动密封环磨损或错位、O形圈损坏，都有可能导致系统内部齿轮油泄漏。
图1 减速机密封结构
2 故障原因分析
拆解行星减速机，发现齿圈壳体内部遍布金属粉末和金属碎块，2个双向推力轴承严重损伤，浮动密封环已经断裂成碎块，密封部位被碾伤。如图2所示。
图2 齿圈壳体内金属粉末和金属碎块
分析认为，减速机浮动密封环由于某种原因破裂后，其金属碎片卡在轴承中间被碾压成颗粒，造成轴承滚柱接触面严重磨损。破裂的金属碎片卡在减速机内圈与法兰端盖间狭小缝隙之间，不断碾压减速机内圈轴颈和法兰端盖内孔密封位，导致浮封环O形圈密封部位表面被挤伤。
3 修复方案
分析认为，减速机密封部位严重损伤，仅更换浮动密封环无法解决漏油问题，还需更换减速机内圈和法兰端盖。该减速机为某国外品牌一体式减速机（带液压马达），如果更换零件价格昂贵而且供货期没有保障，综合考虑决定对减速机的密封系统进行改造。具体改造方案如下。
3.1改造密封结构形式
即用矩形骨架油封代替原有的浮封环密封。原浮动密封其中一组浮封环安装在外齿圈法兰端盖上，为此我们重新加工法兰端盖，在原浮封环位置加工矩形骨架油封位，油封位内孔尺寸按照骨架油封外径紧配合加工。然后将减速机内圈轴颈密封位外圆，按照矩形骨架油封的内孔尺寸紧配合加工，并保证表面光洁度。如图3所示。
图3 减速机改造后结构
3.2增加排气透气装置
减速机在运转时，内部齿轮油运动会使其内部产生压力，为了防止因压力过大而产生漏油，还需要增设压力排放装置。综合考虑，决定在减速机马达连接端增加一套压力排放装置（见图3），即在减速机内圈上端轴向位置加工排气孔并安装透气帽，以释放减速机内部压力。
4 组装调试及运行
完成修复方案的系列加工改进后，进行减速机组装。油封装配时要避免内唇口被切伤，轴承安装后轴向间隙应控制在0～0.15mm之间。减速机组装完成后，先进行空载运行，确认无漏油后再投入正常运行。运行过程中，仔细观察确认减速机运转正常且无漏油现象。
采用普通矩形骨架油封替代原有浮动环密封，解决了减速机齿轮油密封问题，解决了现场使用燃眉之急，达到了预期的效果，为后续类似故障的应急维修改造积累了经验。
来源：《工程机械与维修》2019年03期
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