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变速器输出轴漏油的原因及改进方法

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唐梓青 吴健 施兵兵

(江苏省扬州市江都区真武镇 中石化江苏油田分公司井下作业处修理厂,225265)

  1.故障现象

  我处2005年购置了6台2000型油井压裂车,经长期使用后,部分压裂车的艾里逊CL-T9880型变速器输出轴出现漏油故障。更换输出轴油封后使用不久又发生漏油,反复更换输出轴油封,始终不能彻底解决输出轴漏油问题。

  2.原因分析

  变速器输出轴油封部位结构如附图所示。分析认为,该型变速器输出轴漏油原因有以下5方面:一是油封质量有问题;二是输出法兰盘轴颈油封密封部位磨出环形槽;三是变速器输出轴径向跳动或轴向窜动异常;四是输出法兰盘锁紧螺母松动;五是变速器油面超过油面线。


  3.故障排查

  针对以上分析,进行仔细排查发现:输出轴锁紧螺母带自锁装置,拧紧扭矩符合规定,不存在松动问题;变速器输出法兰盘轴颈油封密封部位没有磨出环形槽;更换的油封是原装进口件,不存在质量问题;输出轴无径向跳动及轴向串动;变速器油加注符合说明书要求。

  继续检查与输出轴漏油相关的每个零部件,发现每次拆解输出法兰盘时,其与传动轴连接的端面均有油渍。分析认为,油封漏出的油渍通常出现在输出法兰盘前端,而不应在输出法兰盘与传动轴连接的端面。由此判定,变速器油通过输出轴花键与输出法兰盘花键套之间的间隙向外渗漏,然后通过输出法兰盘的紧固端面、垫片与锁紧螺母三者贴合面之间的间隙漏出。压裂车工作一段时间后,变速器升温,该间隙变大,同时在变速器腔内产生一定内压,甩起的油液便可通过上述间隙不断渗漏出来。

  造成该间隙的原因有3点:一是输出法兰盘紧固端面与输出轴的垂直度误差较大,二是锁紧螺母端面与输出轴的垂直度误差较大,三是输出法兰盘与垫片接合面、垫片两侧端面、锁紧螺母紧固面的平行度误差较大。经检测得知,该输出法兰盘紧固端面加工误差偏大。

  4.改进方法

  考虑到该输出法兰盘是非标准件,压裂车运转时输出法兰盘并没有发生其他问题,且更换输出法兰盘成本较高,我们决定对变速器输出轴后端的紧固方法进行改进。改进方法如下:在垫片两侧各车削出宽3.2mm、深2.6mm、内径分别是88mm和66mm的2个环形密封槽,并在环形密封槽内安装直径为3mm的O形橡胶圈作为密封环。如附图所示。

  经使用证明,按照上述方法改进的艾里逊CLT9880型变速器输出轴部位再未出现漏油故障。