电动轮汽车GE—788轮马达常见机械故障分析

王新民

摘 要： GE-788轮马达配置在载重183吨的小松730E等电动轮汽车中使用，在大型矿业运输中发挥着巨大的作用。本

1 GE-788轮马达基本构造

如图1所示，GE-788轮马达组成件包括机体、电机转子、行星齿轮、太阳齿轮、扭力管、轮毂及相关轴承、密封等。

2 常见的油液泄漏故障分析

2.1 齿轮箱泄漏齿轮油

如图1所示，GE-788轮马达机体基座大端外侧安装有齿轮箱，用于存储润滑齿轮系组件的齿轮油，它是一个薄壁容器构件，一方面，盖板容易在轮马达的运行过程中因振动产生裂纹并引起泄漏，其二是盖板密封老化、损坏引起泄漏。

2.2 外部泄漏齿轮油

如图1所示，GE-788轮马达机体基座大端与油封座连接，抛油环与扭力管连接，油封座与抛油环之间有相对的旋转运动，并在旋转运动的连接面设计了一道大油封，依靠大油封的密封作用，可以阻隔内部的齿轮油从此处泄漏到马达外部。如果大油封老化或有其它形式的破坏性损伤，则将引起齿轮油泄漏。

2.3 外部泄漏润滑脂

如图1所示，GE-788轮马达机体管体在外端与调整盖连接，轮毂与调整盖之间有相对的旋转运动，并在旋转运动的连接面设计了一道防尘封，依靠防尘封的密封作用，可以阻隔轮毂内部的润滑脂从此处泄漏到马达外部，同时防止外部的尘沙进入轮毂内部污染润滑脂损坏轮毂轴承。如果防尘封老化或有其它形式的破坏性损伤，则将引起润滑脂泄漏。

2.4 端部泄漏齿轮油与自除漏功能

如图1所示，扭力管与隔套之间有相对的旋转运动，并在旋转运动的连接面设计了两道油封与一个泵轮，依靠油封的密封作用，可以阻隔内部的齿轮油向轮毂方向泄漏，防止稀释润滑脂损坏轮毂轴承。值得一提的是，泵轮、两道密封与机体上部的回油斜槽、隔套上部的回油孔共同组成了一个自除漏系统，具体工作过程为：第一道密封损坏，导致齿轮油穿过第一道密封，并流入到泵轮下部内壁上的集油腔；泵轮随扭力管的旋转，当下部内壁上的集油腔转到上部时，集油腔成倾倒姿态，改变了集油腔的腔口方向，集油腔的齿轮油倒泼而下，正好流入隔套上部的回油孔，并通过机体上部的回油斜槽流回到齿轮箱内，即通过扭力管的旋转，形成了一种极端巧妙的自除漏功能。这样，当第一道密封发生泄漏时，在第一道密封与第二道密封之间，积聚的齿轮油将形成一个库容压力，但通过自除漏功能，却可以使库容压力得到及时的释放，因此第二道密封所承担的防泄漏任务相对容易得多了，从而能比较彻底地阻隔齿轮油向轮毂方向内部泄漏。

此处的泄漏，通常情况下不易发生，但若隔套装配时未能对准方向要求，则自除漏功能不能发挥作用，加上密封老化引起特别大的泄漏时，则泄漏的齿轮油将窜向轮毂轴承端，并在稀释轮毂轴承润滑脂后从防尘封处泄漏到外部，既污染环境，又加剧轮毂轴承的磨损。

2.5 内部泄漏齿轮油

机体内部泄漏齿轮油，常见原因是第二转子轴承磨损或碎裂，引起转子摆动过大，最终破坏了该处的密封，引起漏油。

3 常见的齿轮系组件磨损故障分析

如图1所示，GE-788轮马达的齿轮系传动组件，在交变、重载荷的环境下运动，将产生磨损，通常经过一个比较正常、稳定的磨损期后，将进入急剧的磨损期，急剧磨损导致组件配合间隙过大，预示着齿轮系组件即将局部损坏，并可能伴随系统性破坏的风险。

为了及时判断齿轮系组件的磨损程度，一般采用专项现场油样元素化验分析法，对齿轮系润滑油定期取样进行化验分析，由专业实验室出具分析结果，根据铜、铁等各种元素的含量，可以对轮马达齿轮系组件的机械磨耗、运行状况提供判断依据，对铜、铁等元素出现异常增多的情况，进行停机检查、分析，并确定后续处理措施，包括拆下进行检修。

在元素化验分析中，通常情况下，如果出现铁、锰元素超标则预示着行星齿轮、扭力管、太阳齿轮磨损严重，如果伴随硅元素含量增大，一般预示有粉尘污染齿轮油，其原因可能是齿轮箱呼吸装置出现了故障，或轮毂轴承磨损造成配合间隙过大，由于杠杆原理的放大作用，导致扭力管端摆动大，加速破坏了毛毡密封的防尘功能，还可能引起齿轮系组件的破坏；而铬、镍元素超标则预示着行星齿轮轴承磨损严重；如果铜元素异常超标则预示两种不同的情况，一种是预示着行星齿轮大轴承（具有铜质轴承保持架）磨损严重，需要齿轮系解体维修，这类检修工作量大，另外一种是预示着第二转子轴承（具有铜质轴承保持架）磨损、损坏严重，伴随第二转子轴承的润滑脂密封损坏，引起该润滑脂与齿轮油串通混合，磨损的铜质颗粒随油液流入到了齿轮箱内，因而可以在齿轮油样中被检测，此故障只需更换转子轴承等进行相对比较简单的检修即可，所以遇到銅元素异常超标，通常要先检查第二转子轴承的磨损、损坏情况。

4 应对措施

为了减少GE-788故障的发生， 一般要求在组装GE-788轮马达之前，要对齿轮件等进行必要的检查，如进行裂纹探伤，检查齿轮齿面有无缺损的情况，机体处各个轴承座孔、轴颈的尺寸与位置精度的公差检测，确保组装件质量都符合标准要求。在整体组装过程中，对轮毂轴承间隙、行星齿轮轴承间隙，必须进行精确的测量，保证符合标准要求；在轮马达运行过程中，对轮毂轴承间隙、行星齿轮轴承进行有计划的定期检测，及时把存在轴承间隙过大的轮马达进行调整或维修。

5 结束语

GE-788轮马达结构复杂，机械故障检修难度大，且检修费用高。在此分析了该型轮马达常见机械故障产生的原因，并提出了维修、使用中可以采取的应对措施，以供业界人员参考。