0  引言

转向架作为高铁车与城铁车最重要的组成部分，它承载着整车的重量、保证着整车的安全。而齿轮箱更是转向架的重要组成部分之一，它是整车行驶最关键的零部件。所以当齿轮箱存在漏油等情况时，势必会影响整车运行的状态，降低了列车运行的安全性。

1  现状调查

自CRH5型车动车组进入高级修检修以来，陆续发现齿轮箱小齿轮盖存在漏油情况。齿轮箱漏油，油滴飞溅至制动盘上，使列车制动时出现制动盘冒烟等情况。严重影响了车辆的制动性能与行车安全性。通过CRH5型车动车组高级修情况数据统计，渗油问题几乎全部发生在2万公里换油或18万公里换油之后，15个月内共计发生60余起，每个月平均发生3.88起齿轮箱小齿轮盖漏油的情况。 

1.1 小齿轮侧结构介绍

CRH5型动车组的齿轮箱为螺旋伞齿传动，小齿轮侧结构如图1所示，该部位回油结构如图中所示。  

其中，A指示位置为齿轮箱油池，B指示位置表示参与轴承润滑的油存储部位，C位置表示回油腔。

该齿轮箱整个润滑过程：大齿轮旋转使润滑油飞溅进入到齿轮箱体内的油槽里，润滑油沿着输油通道流入小齿轮侧轴承衬套圆周上的空腔内，然后通过其上的圆孔进入到外隔环处，再通过外隔环上的孔洞流至球轴承与圆柱轴承处进行润滑。润滑后，大部分润滑油会通过球轴承回到A位置——箱体油池。但由于圆柱轴承的滚动压力及小齿轮轴旋转的离心力，一部分润滑油将通过挡环与小齿轮侧轴承衬套、小齿轮盖组成之间的间隙进入到回C位置——回油腔内，最终通过底部的回油孔返回到箱体油池内。

                             图1    小齿轮侧结构介绍

1.2 漏油点分布情况

渗（漏）油主要分为四种情况：松动渗油、平面密封处漏油、O 形圈损坏导致的漏油、迷宫处漏油。经过原因分析并采取相关措施基本解决了渗（漏）油问题，如图2-4所示。

图2-4  渗（漏）油主要分为四种情况

采取整治措施后，又发现小齿轮轴端渗（漏）油情况，具体如图 5-6

所示，渗油点均为小齿轮盖与小齿轮衬套装配的下表面位置，漏油部位多数为油雾凝结，严重处可达到润滑油成流滴淌的情况。

图5-6  CRH5 型动车组齿轮箱小齿轮轴端渗油情况

1.3 齿轮箱注油量检查

动车组运行前需对齿轮箱内部注油约11.2升。现场检查小齿轮盖漏油的齿轮箱发现，当小齿轮盖存在漏油的情况时，齿轮箱体内部润滑油油量普遍不足10升。

2  原因分析

一般来讲，造成齿轮箱漏油主要有两大方面原因，一是产品本身的缺陷，如小齿轮盖与齿轮箱装配精度未达到要求、产品材料不合格、产品设计不合理、产品尺寸不合格等；另一方面是使用方面的原因，如车辆运行环境恶劣、保养不当、由其他故障引起等。

2.1 小齿轮盖部件分析

2.1.1 小齿轮盖平面度分析

小齿轮盖为铸铝件，分别对10组新、旧小齿轮盖装配表面进行3D检测，发现小齿轮盖装配表面的平面度为0.03-0.06之间，个别平面度达到0.07。符合使用标准。

2.1.2 小齿轮盖尺寸分析

对小齿轮外圆尺寸进行检查，发现小齿轮盖组成外径尺寸φ223公差为0-2mm，即小齿轮盖组成铸造时外径有2mm的铸造尺寸公差。

2.1.3 小齿轮盖外观检查

对小齿轮盖装配表面进行外观检查，发现装配便面多存在大面积划伤等情况。

2.1.4 小齿轮盖结构设计分析

现有回油孔截面积为 ，存在面积不满足运行时的润滑油回流量的情况，如图7所示。

图7  小齿轮盖回油孔

小齿轮盖漏油并不是单一的机理所引起的，而是多个条件同时作用造成的。导致小齿轮盖漏油的因素很多，如运行天气、装配表面平面度、回油孔面积大小、回油孔与外沿线性长度、涂胶的均匀性等等。

2.2 使用方面分析

齿轮箱属于转向架的关键零部件，其寿命不仅受到本身及其匹配的相关零部件影响，同时也受到人为因素的影响，更受到车辆运行环境等外界因素影响，鉴于我司收到的资料信息有限，在此仅对接触的信息进行分析。

2.2.1 锥齿轮系统运行影响分析

当车辆运行时，锥齿轮旋转使润滑油飞溅进入到齿轮箱体内的油槽里，润滑油顺着输油通道流入圆锥齿轮侧轴承衬套圆周上的空腔内，然后通过其上的圆孔进入到外隔环处，再通过外隔环上的孔洞流至球轴承与圆柱轴承处进行润滑。润滑后，大部分润滑油会通过球轴承回到齿轮箱体内部。但由于圆柱轴承的滚动压力及小齿轮轴旋转的离心力，一部分润滑油将通过挡环与小齿轮侧轴承衬套、小齿轮盖组成之间的间隙进入到回油腔内，最终通过底部的回油孔返回齿轮箱体内。当润滑油通过小齿轮侧轴承衬套、小齿轮盖组成下回油孔时，由于回油孔直径较小，导致润滑油回油不畅通。润滑油从小齿轮盖组成与小齿轮侧轴承衬套装配表面呛出。

2.2.2 车辆运行环境分析

车辆运行时，由于齿轮箱内部的温度升高，导致内部压强增大，存在回油孔回流面积小导致最终漏油的可能。

3  解决措施

在可能导致小齿轮盖漏油的诸多原因中，我司作为产品制造单位，针对可控因素并结合自身具备的条件，采取以下措施来保证车辆运行的良好状态。

3.1 将齿轮箱小齿轮侧轴承衬套回油孔由Ø11圆孔改为Ø11圆弧孔，对应角度为4°，对应小齿轮端盖回油孔由Ø11孔改为Ø11圆弧孔，对应角度为5°。原结构轴承衬套回油孔截面积为 ，改制后轴承衬套回油孔截面积为 ，增大 ，增大81.21％；理论上单位时间内该回油孔回油量将会增加81.21%，可大幅度减小回油腔内积聚的油量，从而降低润滑油从迷宫处溢出的风险。

3.2 严格限定回油孔底边距外沿的宽度3.4mm，保证密封胶涂抹面积。

3.3 在小齿轮制造加工时，使用泡沫垫包装再进行发运，避免发运过程中小齿轮盖装配表面存在划伤、磕伤等情况产生。

3.4 在齿轮箱注油时，限定注油量标准不得超过10.5升。

3.5 检修回厂的小齿轮盖进行3D检测，控制所使用的小齿轮盖的装配表面平面度不得超过0.1。

4  结束语

措施实施后，从车辆运行反馈数据来看，齿轮箱小齿轮盖漏油问题得到了有效的控制，车辆运行中未发现异常漏油报警的情况。齿轮箱漏油问题基本得到解决，不仅提高了列车运行的安全性，同时降低了我司售后成本支出。

[参考文献]  

[1] TG/CL117-2016 《和谐5A/5G 型动车组三级检修规程》[S].

[2] TG/CL147-2014 《和谐5A 型动车组四级检修规程》[S].

[3] TG/CL303-2016 《和谐5A 型动车组五级检修规程（试行）》[S].