王 虎

（神华准能集团公司设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯 010300）

MT5500卡车电动轮密封结构改造及持续改进措施

王 虎

（神华准能集团公司设备维修中心，内蒙古鄂尔多斯 010300）

MT5500卡车电动轮密封结构特点及升级改造的原因，改造后密封结构的特点及应用分析，存在的问题及持续改进措施。

漏油；迷宫密封结构；改进措施

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.50

0 前言

MT5500电动轮卡车载重326 t,是哈尔乌素露天矿剥离运输的主要设备。电动轮是圆柱形的电动马达、齿轮传动型驱动组件，来自交流发电机和控制电路的交流电能经电动轮总成的马达转换成机械能，马达扭矩的输出被减速机行星齿轮减速系统组件放大，然后经扭力管传给双后轮。MT5500电动轮卡车自2008年投入运行以来，电动轮漏油故障频频发生，影响了设备出动率。厂家对电动轮密封结构进行了升级改造，电动轮密封结构升级改造与电动轮首次大修同步进行，历时两年完成。密封结构升级改造后电动轮漏油故障大幅减少，但在日常检修中发现改造后仍存在一些问题。

1 电动轮密封结构改造原因

MT5500电动轮卡车是哈尔乌素露天煤矿主要的运输设备，出动率较高，在岩石剥离生产中发挥着重要作用。在MT5500卡车的使用维护过程中，电动轮漏油故障出现较多，使设备出动率受到制约，电动轮频繁漏油的主要原因是电动轮的密封结构设计有缺陷。

1.1 内弦密封结构特点

电动轮内弦密封结构由内弦主密封保持架、内弦V形主密封保持架、内弦密封环及骨架密封（2件）、V形主密封、O形圈组成。骨架密封进行第一层封油，V形主密封进行第二层封油，密封结构件外侧由防尘皮带固定进行外部防尘。内弦密封主要结构见图1。

1.2 外弦密封结构特点

电动轮外弦密封结构由外弦主密封保持架、外弦毛毡密封保持架、外弦密封环及骨架密封（2件）、毛毡密封、O形圈组成。2个骨架密封并列固定在外弦主密封保持架上，毛毡密封固定在外弦毛毡密封保持架上并进行外部防尘，外弦密封主要结构见图2。

1.3 密封漏油原因分析

MT5500电动轮轮毂轴承采用齿轮油循环润滑方式，齿轮油在轮毂及扭力管内腔流动性强。电动轮运转过程中内弦密封保持架及密封固定不动，内弦密封环与扭力管转动连接，转动部分与密封接触的内弦密封环为耐磨件，电动轮内弦密封环磨损或密封稍有磨损的情况下，齿轮油非常容易渗漏，齿轮油渗漏后由于主密封外部没有良好的漏油阻断设计，导致电动轮密封稍有磨损齿轮油就慢慢渗漏到外面，电动轮主密封与外界空间距离较短，漏油发生后是不可逆的。密封结构外面固定了防尘皮带，防尘皮带的主要作用是防止外部灰尘进入密封结构的主密封。

电动轮运转过程中外弦密封环及外弦毛毡密封保持架固定不动，外弦密封保持架及主密封与轮毂连接是转动的，固定部分与密封接触的外弦密封环为耐磨件，电动轮外弦密封环磨损或主密封稍有磨损的情况下，齿轮油非常容易渗漏，齿轮油渗漏后由于主密封外部没有良好的漏油阻断设计，导致电动轮密封稍有磨损时慢慢渗漏到外面，电动轮主密封与外界空间距离较短，漏油发生后是不可逆的。保持架的毛毡密封主要作用是防止外部灰尘进入密封结构的主密封。

图1 电动轮内弦密封结构

图2 电动轮外弦密封结构

通过对内弦密封结构和外弦密封结构的分析可发现，电动轮漏油主要原因为电动轮主密封与外界空间距离短，漏油发生后不可逆。密封结构中主密封封油后外部没有良好的漏油阻断设计，导致漏油频繁发生。

2 改造后密封结构特点及应用效果

2.1 改造后内弦密封结构特点

改造后电动轮内弦密封由内弦迷宫密封保持架、内弦迷宫密封环及骨架密封（2件）、密封隔圈、毛毡密封、O形圈（2件）组成。骨架密封由密封隔圈隔开固定，毛毡密封嵌在内弦迷宫密封环上，内弦迷宫密封保持架与内弦迷宫密封环之间保持0.25英寸的距离，内弦迷宫密封保持架与内弦迷宫密封环相互配合形成2个S形迷宫，主密封与外界空间距离较长，毛毡密封阻断了迷宫密封通道。密封结构见图3。

图3 改造后内弦密封结构

2.2 改造后外弦密封结构特点

改造后电动轮外弦密封由外弦迷宫密封保持架、外弦毛毡密封保持架、外弦密封环及骨架密封（2件）、密封隔圈、毛毡密封、O形圈（2件）组成。骨架密封由密封隔圈隔开固定，毛毡密封嵌在外弦毛毡密封保持架上，外弦迷宫密封保持架与外弦毛毡密封保持架相互配合形成2个S形迷宫，主密封与外界空间距离较长，毛毡密封阻断了迷宫密封通道。密封结构见图4。

2.3 改造后密封结构应用分析

图4 改造后外弦密封结构

改造后密封结构去掉了以前的內弦V形主密封结构，只保留改造前的2条骨架密封结构，在2条骨架密封中间使用密封隔圈防止骨架密封在运行过程中窜位，主密封在运行中窜位也会导致主密封封油效果不好。将毛毡嵌在内弦迷宫密封环上，内弦迷宫密封架和内弦迷宫密封环相互配合形成迷宫结构。将毛毡嵌在外弦毛毡密封保持架上，外弦迷宫密封环和外弦毛毡密封保持架相互配合形成迷宫结构。

电动轮内弦迷宫密封环磨损或骨架密封稍有磨损的情况下，齿轮油可能发生渗漏，齿轮油渗漏后由于主密封外部为迷宫密封结构，毛毡嵌在内弦迷宫密封环上，毛毡阻断了迷宫通道，有良好的阻断漏油能力，齿轮油渗漏到主密封外，电动轮主密封与外界空间距离为较长的迷宫通道，不容易漏到外部。密封结构外取消了防尘皮带，防尘皮带的作用由嵌在内弦迷宫密封环内的毛毡密封取代。毛毡密封既能阻断迷宫通道，又能防止外部灰尘进入主密封。

电动轮外弦密封环磨损或主密封稍有磨损的情况下，齿轮油可能发生渗漏，齿轮油渗漏后由于主密封外部为迷宫密封结构，毛毡密封嵌在外弦毛毡密封保持架上，毛毡阻断了迷宫通道，有良好的漏油阻断能力，主密封稍磨损时齿轮油渗漏到主密封外，主密封与外界空间距离为较长的迷宫通道，不容易漏到外部。

3 持续改进措施

所有MT5500电动轮更换新的密封结构后，电动轮漏油问题基本得到解决，密封运行最长的已接近14 000 h。在处理其他电动轮故障进行检修时，发现电动轮内弦迷宫密封环耐磨部分和外弦密封环耐磨部分都有不同程度磨损，检修时需要更换。由于这2个带迷宫结构的耐磨件为进口配件，价格较高，如果全部更换新件将造成检修成本增加。对此，可从3个方面进行改进。

（1）修复密封环耐磨部分。根据密封环耐磨部分材料特点，找国内有相关资质厂家对密封及密封环耐磨部分进行材料检验和测试，选择合适的材料进行加工再修复。

（2）密封环配件整体国产化。如果国产化的配件能达到与进口配件相当的性能，可以进行国产化开发，降低维修成本。

（3）将密封环耐磨部分改造成独立的摩擦带。GE公司生产的电动轮绝大多数采用独立的摩擦带结构，当摩擦带有磨损时只需更换摩擦带。参考GE电动轮结构，将原密封环耐磨部分进行加工，然后选择合适的耐磨带，检修时只需更换耐磨带，密封环可以重复使用，可以大幅降低维修费用。

在实际应用中，通过配件寿命周期经济性分析比较以上3种方式产生的成本费用，选择最优的方案进行改进。通过不断改进，保证电动轮稳定可靠运行，同时又能降低维修成本，达到降本增效的目的。

［1］顾永泉.机械密封实用技术［M］.北京：机械工业出版社，2001.

［2］张卫.陈兆兵.中速磨煤机迷宫密封装置改造［J］.电站辅机，2001（4）：36-38.

［3］胡黄庆,黄坚.机械设备漏油分析［J］.工业安全与环保，2011，27（10）：72-74.

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〔编辑 李 波〕