广州地铁车辆齿轮箱润滑油乳化分析与对策

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1、广州地铁车辆齿轮箱润滑油乳化分析与对策摘要阐述了Al、A2、B1型地铁车辆齿轮箱在架大修生产环境下出现齿轮箱润滑油乳化的现象，就润滑油乳化的危害性和形成齿轮箱油乳化的原因进行了分析，并采取了完善齿轮箱清洁方式、调整齿轮箱排油时刻、定期取样分析齿轮箱油等有效的应对措施。实践表明，该措施较好解决了齿轮箱油乳化问题，为地铁车辆齿轮箱的检修维护提供借鉴。关键词地铁车辆；齿轮箱；润滑油；乳化中图分类号：U279.3+24文献标识码：A1引言广州地铁各线型地铁车辆在实际运营及维护检修过程中均出现齿轮箱润滑油乳化现象。从2011年中至2013年9月，A2、B1型架修车辆在试车线进行动态调

2、试冋库后，多次发现齿轮箱油乳化故障，主要表现为窥视镜周围齿轮箱油呈乳白状。其屮A1型车辆齿轮箱已到大修修程，需进行齿轮箱拆装检修。在已完成的200个A1型动车齿轮箱人修检修中，存在多例齿轮箱油乳化现象。主要在齿轮箱大修排放齿轮箱油时发现齿轮箱油存在乳化现象，且拆卸齿轮箱体后检查齿轮时发现局部齿轮面生锈，存在不同程度的铁红色锈迹如表1所示。表1齿轮箱润滑油乳化现象统计情况表车型运营线路修程齿轮箱总数齿轮箱油乳化数故障现象Al1号线大修2848呈乳白状，混合后浑浊，齿轮生锈A21号线、2号线架修41611呈乳白状B13号线架修3209呈乳白状注：统计时间：2011年6月1口〜2

3、013年9月2润滑油乳化机理及莫危害2.1润滑油乳化机理油品发生乳化必须具备三个条件：水分、表面活性物质和能量。表面活性物质是一种两亲分子，具有亲油和亲水的性质，它可以显著降低油水界面的张力。油中混入了水分和表面活性物质后，在循环流动、高速搅拌的情况下，便会发生乳化。此时，表面活性物质吸附在油水两相界面上，以亲油亲水基团使油和水连接而不易分离，水滴可以稳定地分散于油屮［1］。2.2齿轮箱润滑油乳化危害（1）引起粘度上升或油膜变薄，使运动表面产生磨损、粘着和金属疲劳。（2）使铁质金属部件表面生锈、点蚀等。（3）引起表面疲劳剥离，金属表面产生微裂纹，微量的水解离为氢气和氧气，氢

4、气和氧气进入微裂痕中，通过氢脆化效应加速裂纹的扩展，最终在表明形成点蚀和凹坑，缩短部件寿命［2］。（4）引起亲水性添加剂析出，同时打破部分添加剂胶体的均匀分散。（5）滋生菌类微生物，形成粘液进入运动部件表面，影响润滑效果导致磨损的产生，同时也会生成恶臭及引发操作人员的皮肤过敏。（6）加速油品氧化，特别是在冇金属存在情况下，油詁氧化速度增加两个数量级，粘度上升，生成酸性物质［3］。3齿轮箱油乳化原因分析2.1齿轮箱油乳化原因（1）由于地铁车辆常年在潮湿的环境中运营，空气湿度大，尤其到了梅雨季节，湿度有可能达到95%以上。在车辆运行过程中，齿轮箱作为动力传动装置，其内部齿轮高速

5、旋转，使齿轮箱内部形成高温高压的环境，在车辆结朿运营回库后，齿轮箱逐渐冷却下来，箱体内部温度降低并形成负压，由此外界潮湿空气将从齿轮箱呼吸孔吸入齿轮箱内部，而被吸入齿轮箱的空气中含有大量水汽，待齿轮箱完全冷却后，空气中的水汽便凝结成水滴掺杂进齿轮箱油屮，日复一日，齿轮箱吸入的水汽越来越多，其内部水分也越来越多，最终导致齿轮箱油污染乳化。（2）新油含水分超标，导致齿轮箱油乳化变质。（3）齿轮箱外壳清洗过程中，清洗剂和水通过齿轮箱迷宫环间隙进入齿轮箱内部，造成齿轮箱油乳化变质。（4）已乳化的齿轮箱废油未完全排干净，在向齿轮箱注入新油时齿轮箱内部仍有少量带水分且已经乳化的残油，最

6、终会导致二次污染。3.2大修车辆齿轮箱油乳化问题的说明与分析目前，A2、B1型车辆架修齿轮箱整体状态（包括密封、传动、齿轮配合等性能）良好，未出现齿轮箱泄露或者界响故障，齿轮箱轴承也未达到更换里程，所以A2、B1型齿轮箱在架修作业过程中只做外观清洁与检查,不作齿轮箱分解检查。然而A1型齿轮箱轴承已到更换里程，需进行齿轮箱大修检修，需要进行齿轮箱分解检查并更换齿轮箱轴承。其架、大修作业工序如表2所示。表2架大修作业丁序安排表作业工序12345678A1型大修排油拆卸轮对清洗轮对齿轮箱大修扭矩复核装架加油动调A2型架修清洗轮对拆卸轮对排油检查轮对扭矩复核装架加油动调B1型架修排

7、油拆卸轮对清洗轮对检查轮对扭矩复核装架加油动调2.2.1A2、B1型架修车辆齿轮箱油乳化原因分析（1）A2、B1型架修车辆齿轮箱油均是在完成动调回库后发现的乳化,而齿轮箱油是在动调前新加的油，通常情况下架修车辆动态调试时间为一天左右，所以可以排除齿轮箱呼吸潮湿空气造成齿轮箱油乳化。（2）2011年8月将同一批次装齿轮箱的新油样品送往广州机械科学研究院检测研究所检测，检测结果是油詁各项指标均符合标准，因此可排除新油含水分超标，导致齿轮箱油乳化变质。（3）目前，A2、B1型架修车辆齿轮箱外壳的采用水管水浇淋，配合使用百