電動輪汽車GE—788輪馬達常見機械故障分析

王新民

摘 要： GE-788輪馬達配置在載重183噸的小松730E等電動輪汽車中使用，在大型礦業運輸中發揮著巨大的作用。本

1 GE-788輪馬達基本構造

如圖1所示，GE-788輪馬達組成件包括機體、電機轉子、行星齒輪、太陽齒輪、扭力管、輪轂及相關軸承、密封等。

2 常見的油液泄漏故障分析

2.1 齒輪箱泄漏齒輪油

如圖1所示，GE-788輪馬達機體基座大端外側安裝有齒輪箱，用于存儲潤滑齒輪系組件的齒輪油，它是一個薄壁容器構件，一方面，蓋板容易在輪馬達的運行過程中因振動產生裂紋并引起泄漏，其二是蓋板密封老化、損壞引起泄漏。

2.2 外部泄漏齒輪油

如圖1所示，GE-788輪馬達機體基座大端與油封座連接，拋油環與扭力管連接，油封座與拋油環之間有相對的旋轉運動，并在旋轉運動的連接面設計了一道大油封，依靠大油封的密封作用，可以阻隔內部的齒輪油從此處泄漏到馬達外部。如果大油封老化或有其它形式的破壞性損傷，則將引起齒輪油泄漏。

2.3 外部泄漏潤滑脂

如圖1所示，GE-788輪馬達機體管體在外端與調整蓋連接，輪轂與調整蓋之間有相對的旋轉運動，并在旋轉運動的連接面設計了一道防塵封，依靠防塵封的密封作用，可以阻隔輪轂內部的潤滑脂從此處泄漏到馬達外部，同時防止外部的塵沙進入輪轂內部污染潤滑脂損壞輪轂軸承。如果防塵封老化或有其它形式的破壞性損傷，則將引起潤滑脂泄漏。

2.4 端部泄漏齒輪油與自除漏功能

如圖1所示，扭力管與隔套之間有相對的旋轉運動，并在旋轉運動的連接面設計了兩道油封與一個泵輪，依靠油封的密封作用，可以阻隔內部的齒輪油向輪轂方向泄漏，防止稀釋潤滑脂損壞輪轂軸承。值得一提的是，泵輪、兩道密封與機體上部的回油斜槽、隔套上部的回油孔共同組成了一個自除漏系統，具體工作過程為：第一道密封損壞，導致齒輪油穿過第一道密封，并流入到泵輪下部內壁上的集油腔；泵輪隨扭力管的旋轉，當下部內壁上的集油腔轉到上部時，集油腔成傾倒姿態，改變了集油腔的腔口方向，集油腔的齒輪油倒潑而下，正好流入隔套上部的回油孔，并通過機體上部的回油斜槽流回到齒輪箱內，即通過扭力管的旋轉，形成了一種極端巧妙的自除漏功能。這樣，當第一道密封發生泄漏時，在第一道密封與第二道密封之間，積聚的齒輪油將形成一個庫容壓力，但通過自除漏功能，卻可以使庫容壓力得到及時的釋放，因此第二道密封所承擔的防泄漏任務相對容易得多了，從而能比較徹底地阻隔齒輪油向輪轂方向內部泄漏。

此處的泄漏，通常情況下不易發生，但若隔套裝配時未能對準方向要求，則自除漏功能不能發揮作用，加上密封老化引起特別大的泄漏時，則泄漏的齒輪油將竄向輪轂軸承端，并在稀釋輪轂軸承潤滑脂后從防塵封處泄漏到外部，既污染環境，又加劇輪轂軸承的磨損。

2.5 內部泄漏齒輪油

機體內部泄漏齒輪油，常見原因是第二轉子軸承磨損或碎裂，引起轉子擺動過大，最終破壞了該處的密封，引起漏油。

3 常見的齒輪系組件磨損故障分析

如圖1所示，GE-788輪馬達的齒輪系傳動組件，在交變、重載荷的環境下運動，將產生磨損，通常經過一個比較正常、穩定的磨損期后，將進入急劇的磨損期，急劇磨損導致組件配合間隙過大，預示著齒輪系組件即將局部損壞，并可能伴隨系統性破壞的風險。

為了及時判斷齒輪系組件的磨損程度，一般采用專項現場油樣元素化驗分析法，對齒輪系潤滑油定期取樣進行化驗分析，由專業實驗室出具分析結果，根據銅、鐵等各種元素的含量，可以對輪馬達齒輪系組件的機械磨耗、運行狀況提供判斷依據，對銅、鐵等元素出現異常增多的情況，進行停機檢查、分析，并確定后續處理措施，包括拆下進行檢修。

在元素化驗分析中，通常情況下，如果出現鐵、錳元素超標則預示著行星齒輪、扭力管、太陽齒輪磨損嚴重，如果伴隨硅元素含量增大，一般預示有粉塵污染齒輪油，其原因可能是齒輪箱呼吸裝置出現了故障，或輪轂軸承磨損造成配合間隙過大，由于杠桿原理的放大作用，導致扭力管端擺動大，加速破壞了毛氈密封的防塵功能，還可能引起齒輪系組件的破壞；而鉻、鎳元素超標則預示著行星齒輪軸承磨損嚴重；如果銅元素異常超標則預示兩種不同的情況，一種是預示著行星齒輪大軸承（具有銅質軸承保持架）磨損嚴重，需要齒輪系解體維修，這類檢修工作量大，另外一種是預示著第二轉子軸承（具有銅質軸承保持架）磨損、損壞嚴重，伴隨第二轉子軸承的潤滑脂密封損壞，引起該潤滑脂與齒輪油串通混合，磨損的銅質顆粒隨油液流入到了齒輪箱內，因而可以在齒輪油樣中被檢測，此故障只需更換轉子軸承等進行相對比較簡單的檢修即可，所以遇到銅元素異常超標，通常要先檢查第二轉子軸承的磨損、損壞情況。

4 應對措施

為了減少GE-788故障的發生， 一般要求在組裝GE-788輪馬達之前，要對齒輪件等進行必要的檢查，如進行裂紋探傷，檢查齒輪齒面有無缺損的情況，機體處各個軸承座孔、軸頸的尺寸與位置精度的公差檢測，確保組裝件質量都符合標準要求。在整體組裝過程中，對輪轂軸承間隙、行星齒輪軸承間隙，必須進行精確的測量，保證符合標準要求；在輪馬達運行過程中，對輪轂軸承間隙、行星齒輪軸承進行有計劃的定期檢測，及時把存在軸承間隙過大的輪馬達進行調整或維修。

5 結束語

GE-788輪馬達結構復雜，機械故障檢修難度大，且檢修費用高。在此分析了該型輪馬達常見機械故障產生的原因，并提出了維修、使用中可以采取的應對措施，以供業界人員參考。