ZM732静液压马达油封失效原因分析殛措施
1．简介
ZM732静液压马达运用在DF4B、DF4D型机车上，ZM732静液压马达在实际的工作过程中经常会出现主轴骨架油封容易失效，静液压油从油封处漏出，经高速旋转的风扇抽吸、吹散，呈雾状沾附在冷却单节、风扇叶片、顶百叶窗上，染上灰尘后形成的油垢降低了冷却单节的传热效率，增大了空气流经冷却单节、风扇叶片、顶百叶窗叶片的阻力，降低了整个冷却系统的冷却能力。随着油封处漏油量的增加，静液压系统缺油导致静液压马达不能驱动风扇旋转，机车冷却系统油、水温超出正常范围，容易导致柴油机活塞拉缸、机油压力下降、油压继电器动作、机车卸载等，并发生机破、临修，严重干扰了铁路的正常运输秩序，也给机务段造成一定的经济损失。
2．油封失效情况
 由于时间紧、任务中，DF4B、DF4D型机车处于全负荷运行，机车一般ZM732静液压马达在全速运转下的时间较长，主轴骨架油封频繁失效。在不到一年的时间里，所使用的DF4B、DF4D型机车至少都发生过一次主轴骨架油封失效，油封装配图如图U所示。失效主要有以下几种形式。
(1)骨架油封外圆周处失圆漏油。骨架油封内包钢质骨架，在制造和安装过程中，钢质骨架变形，骨架油封的外圆周面与端盖骨架油封安装孔内圆周面不密封，静液压油经两者间的缝隙从压盖的下底面处漏出。
(2)骨架油封主唇偏磨、异常磨损。骨架油封的主唇起主要的密封作用，经过长期的运用，主唇一侧较另一侧磨损严重，产生偏磨。严重的，一侧主唇橡胶完全磨损，主唇弹簧直接与主轴接触，弹簧磨断，静液压马达主轴沿圆周磨出凹槽。主唇与主轴的异常磨损，也导致主唇密封失效。
(3)骨架油封橡胶种类选择错误导致漏油。根据ZM732静液压马达主轴油封处的直径和最大的线速度或最高转速，应选用丙烯酸酯橡胶(ACM)制作的骨架油封。在采购材料时，忽视了静液压马达主轴处的工作环境，选用了其他种类橡胶制作的骨架油封，导致其异常磨损，耐油性差，橡胶体开裂，液压油沿裂纹处漏出。
(4)使用的骨架油封型号错误导致密封失效。根据ZM732静液压马达图纸的要求，应使用型号为SG65×90×12的油封，这种油封为内包骨架式双唇高速油封，副唇起到阻挡灰尘、雨水等沿主轴侵入油封内部的作用。有时检修人员会错误地领用型号为SD65×90×l2的油封，这种油封为单唇低速油封，没有副唇，灰尘、雨水等易侵入到油封主唇处，从而加速了主唇的磨损。另外，后者的适用转速低，在风扇高速旋转时，主唇密封作用失效。
3．原因分析
骨架油封是ZM732静液压马达主轴轴伸处的唯一密封件，运用环境恶劣，再加上组装、采购选型和材质等因素，极易失去密封作用。因此，分析骨架油封失效的原因，必须根据骨架油封的工作环境和组装工艺，从骨架油封在机车冷却系统中运用的客观条件、本身的制造要求及选用组装3个方面来进行。
(1)骨架油封本身的制造质量不符合要求。骨架油封制造本应符合国标的要求，但由于各生产厂家的水平有别，有的成品存在质量问题。例如，成品骨架油封的外圆周面及上表面不光滑，有模型压痕；外圆直径小于90mm。
(2)骨架油封在机车冷却系统中运用的客观条件恶劣。
1)骨架油封运用的外部环境多尘，内部有温度不超过100℃的液压油；在雨雪天气和清洗机车大顶时，水易侵入到骨架油封处。
2)骨架油封的运用参数条件：回油存在压差p≤0.03MPa；主轴转速高，最高转速n=1500r/min；密封处主轴直径d1=65mm。
(3)骨架油封的选用组装
1)根据骨架油封运用的内部环境，要求在间隙配合处密封住压力不高于0.03MPa、温度低于100℃的回油；对外部环境，要求挡住冷却单节内的灰尘、水和有腐蚀性的清洗液等。不能同时起到这两个方面作用的油封，必然引起异常磨损，导致失效。
2)骨架油封和端盖组装时，骨架油封压进端盖座孔内用力不均匀，单边敲打，野蛮装配，会导致油封内的钢质骨架变形；径向过盈量不符合要求，骨架油封在端盖座孔内转动，沿轴向圆柱面不密封，静液压油会从圆柱面处漏出，引起骨架油封失效。
3)根据ZM732静液压马达主轴骨架油封运用参数条件和参考文献，应选择丙烯酸酯橡胶(ACM)制作的骨架油封。采用别的种类橡胶制作的骨架油封，不能满足主轴旋转速度下耐磨的要求，会引起快速磨损，使油封失效。
经分析认为，骨架油封工作条件恶劣、制造质量不良、选用的油封型号（包括橡胶的种类）错误和没有严格按工艺组装，是造成其失效的主要原因。
4．措施
为了防止骨架油封失效，制定了以下相应的解决措施。
(1)制作橡胶骨架油封专用压装工具，增大压人端盖座孔内时橡胶骨架油封端面的受力面积，均匀压进，防止骨架变形。
(2)防止用低速油封代替高速油封装车使用，严格按要求使用SG65×90×12橡胶骨架油封；油封的外观质量应良好，尺寸符合要求。油封压进到位后，与端盖座孔沿轴向圆柱面应密封，防止静液压油从圆柱面处漏出，保证骨架油封的正常使用。
(3)为了适于ZM732静液压马达主轴的工作环境，密封住压力不高于0.03MPa、温度低于100℃的回油，并挡住冷却单节内的灰尘、水和有腐蚀性的清洗液等，应按图纸规定选用有主、副唇的双唇橡胶内包骨架油封，禁止选用只有主唇的单唇橡胶内包骨架油封。
(4)鉴于橡胶骨架油封的使用环境恶劣，可如图V所示增加1个同规格的橡胶骨架油封SG65×90×12。增加的橡胶骨架油封防止了外部灰尘等污染物的侵入，对原有的骨架油封的副唇起到保护作用；同时，在原有的骨架油封主唇密封失效的情况下，对漏出的静液压油起到了保险密封作用。增加的橡胶骨架油封安装座可按图W制作。
通过采取上述解决措施，ZM732静液压马达主轴橡胶骨架油封失效得到了有效控制，连续半年内未发生由于油封失效造成的机破、临修，杜绝了由于油封失效造成的风扇超范围落修，节省了大量的人力、物力，降低了机车的检修成本，保证了机车的运行安全。 |
