高速动车组齿轮箱通气装置结构原理及整治方案

摘要：高速动车组的重要运用走行部件就是转向架系统，其中，齿轮箱是动车组动力转向架上的关键部件，起到传递电机扭矩，驱动列车行进的关键作用。齿轮箱一端通过从动齿轮安装在车轴上，另一端通过吊挂装置悬挂于构架上。基于此，本文通过对高速动车组齿轮箱通气装置的结构原理及整治方案进行了较为全面的介绍，为现场一线的常态检修、快速普查、整改优化、线上应急和故障诊断处置等，提供了系统的思考分析方向和有力的理论参考依据。

关键词：高速动车组；齿轮箱通气装置；结构原理；整治方案。

一、问题描述

高速动车组在XX-XX线路运行时，TE反馈车下走行部齿轮箱处有疑似油迹，库检发现齿轮箱通气装置表面附着大量潮湿油灰。

二、原因分析

（1）齿轮箱通气装置结构原理：高速动车组齿轮箱采用整体式箱体、一级斜齿轮传动、飞溅式润滑、圆锥滚子轴承，齿轮箱大、小端密封均采用“轻接触＋迷宫”的密封形式，因“轻接触”式密封的特点，齿轮箱在运用过程中无法通过密封进行压力交换，因此在上箱盖侧面设罝了通气装置，通气装置主要由通气器、浮子、填充物和密封垫片组成，齿轮箱正常运用过程中可通过浮子边缘2个0.5mm的孔槽实现与外部的压力交换。

（2）通气器工作原理：齿轮箱正常运行时，浮子由于白身重力自然下落，依靠浮子两边的槽口与通气器外部贯通，形成了通气器的通气通道。当列车进出长距离隧道工况时，通气器浮子受外部负压的影响，浮子上部端面紧密贴合通气器中间通气孔的下端面，封住了通气通道，齿轮箱润滑油无法从通气器通道中吸出，通气器中的浮子形成了单向阀。

（3）动作机制

①浮子不动作：通气装置内外压差较小时，浮子受自重落在上箱盖配合面，箱体内外通过浮子边缘2个0.5mm的孔槽进行压力交换，当通气装置内外压差达到一定程度时浮子会开始动作。

②浮子动作：通气装置内外瞬时压差达到1000Pa及以上时，浮子上升与通气器贴合，封堵通气器通路，形成单向阀功能，防止喷油。

根据齿轮箱拆解及验证结果，齿轮箱润滑油可将浮子上平面与通气器粘附。

（4）调查分析情况

①检查发生渗油的齿轮箱

齿轮箱油色、油位正常，齿轮箱PM侧存在明显油迹，盖PM下部排水口油流痕迹明显，齿轮箱通气装置表面干燥，其余部位均未见异常；齿轮箱油色、油位正常，通气装置处存在大量油迹，盖PM处干燥无油迹，其余部位均未见异常。

②分析齿轮箱轴温数据

齿轮箱各位置温度均无异常，温度曲线均无跳变，变化趋势均一致。

③拆解检查

扭矩校核：检查齿轮箱盖PM、轴承盖PM和PW、通气装置安装螺栓防松标记及防松铁丝状态无异常，使用安装扭矩的80%、90%和100%逐级校核，安装螺栓均无松动。

盖PM拆解：检查齿轮箱油封唇口状态良好，未见开裂或缺口等异常，密封唇内部可见明显润滑油冲刷痕迹，盖PM用O型圈状态良好；齿轮箱油封唇口状态良好，未见开裂或缺口等异常，密封唇内部可见NB52残留，无渗油痕迹，盖PM用O型圈状态良好。

④通气装置拆解

分解通气器后发现浮子粘附于通气器底部，检查通气器填充物干燥，浮子及通气器配合尺寸均无异常；通气器安装面有垫片残留，挤压填充物有明显油滴，浮子及通气器配合尺寸均无异常。

（5）试验情况

根据故障齿轮箱拆解检查情况，选取齿轮箱针对性开展通气装置压力试验和渗油故障再现试验，由试验结果和通气装置动作机制可知，浮子起始动作压差为230Pa，当压差达到1000Pa时浮子会与通气器贴合形成单向阀。当浮子与通气器长时问粘附时，盖PM可能发生渗油，当通气装置内外瞬时负压差在230～1000Pa时，通气装置可能发生渗油。

（6）分析结论

当动车组经过隧道或长时间高速运行时，通气装置处瞬间负压差达到230～1000Pa区间，且浮子处于未贴合状态时，通气装置可能发生渗油。

三、整治方案

在不影响通气装置功能的情况下，优化通气装置浮子结构，减少浮子与通气器粘附并降低通气装罝稳定压力值，同时增加填充物数量，提高防渗油能力，具体方案如下：

（1）在保证浮子重量不变的情况下，将浮子上表面优化为锥面，减少浮子动作时与通气器的结合面积，通气孔槽增加到4个，同时对浮子尺寸进行调整，减少浮子动作行程及不规则动作。

（2）将填充物数量由1片增加为3片，提高防渗油能力。

通过优化浮子结构，可减少渗油压差范围，同时解决浮子与通气器粘附问题，可有效降低通气装置渗油故障率和盖PM渗油问题。

四、结束语

总而言之，高速动车组齿轮箱出现渗油故障时，会给动车组的安全稳定运行带来较大隐患，直接影响着旅客的乘车安全和舒适性。本文通过对高速动车组齿轮箱通气装置的结构原理及整治方案进行了较为全面的介绍，便于结合现场实际，精准分析、快速判断、及时处置，降低齿轮箱通气装置渗油故障的影响，避免影响行车秩序，保障高速动车组的安全、稳定运行。