矿用自卸车是矿业开采、运输中最重要的运输工具。随着市场的需求和开采效率的提升，世界各地的露天矿场规模不断地扩大，小吨位的自卸车已经不能满足运输的需求。同时因为小吨位自卸车的运输效率低，导致矿坑内自卸车的需求量多，既影响作业效率，也容易造成矿区内的交通事故。因此，目前大多数的矿场都在对矿用自卸车进行升级换代，大型矿用电动轮自卸车逐步成为国内外大型露天矿普遍采用的高效运输设备，其装载吨位一般在130吨-360吨不等。

 

就大型矿用电动轮自卸车而言，除了制动系统的维护保养造成车辆停机以外，电动轮工作的正常与否也往往是车辆出勤率高低的关键性因素。

 

★ 电动轮结构图

 

由美国通用电气公司（GE）在1963设计推出的电动轮，将电动机、轮边减速机和制动器合为一体（称之为电动轮），直接装配到后轮的轮毂上，使之成为后驱驱动的矿用自卸车。

 

电动轮的应用优化了矿用自卸车的结构设计，提高了矿用自卸车的运营效率，因其高扭矩、高动力、高可靠性等特点受到了广泛欢迎，但电动轮也同时需要面对非常苛刻的运行工况。

一方面，电动轮需要提供强大的驱动力，尤其在重载上坡时，轮边减速机齿轮需承受来自系统驱动产生的巨大扭矩，这就需要系统要有良好、充分的润滑。另一方面，矿区路况复杂，既有上坡又有下坡，路面凸凹不平，使得轮边系统经常处于高温、高冲击载荷的工作环境中，往往容易导致内部润滑油的泄漏。同时，矿区高粉尘的恶劣环境进一步对密封提出挑战，使得防尘失效，粉尘进入轮电机系统内部，造成齿轮、轴承的异常磨损，导致电动轮故障，缩短轮电机的使用寿命。这些都增加了电动轮正常使用和维护的难度。

 

为了保证矿用车的连续行驶里程，减少停车维修的频率，提高出勤率，就必须关注电动轮的保护。从上述矿用车的运行机理和工况，我们可以发现，电动轮系统的可靠密封是确保电动轮正常工作以及延长电动轮寿命的关键。

 

对于电动轮边的密封，一般分为防尘和封油两个模块：

 

一、防尘：防尘的形式包括迷宫密封、毛毡、O型圈、唇封等，实际应用中通常为几种密封形式组合。

 

二、封油：封油的形式主要为骨架油封。

 

近些年，为兼容湿盘制动器，其他密封结构在轮电机系统也得到采用。实际应用中，为提高密封性能，骨架油封和其他密封形式的组合逐步成为这类轮电机系统的解决方案。

 

基于对矿用自卸车工况的深刻理解，Garlock推出的适合矿用车工作环境的密封方案已成功在电动轮矿用车中应用多年。上文所介绍的GE电动轮及后续国内多款电动轮的密封方案即由Garlock公司所提供，其高性能、高可靠性的表现深受国内外矿山客户的好评。

 

Garlock轮端油封的设计理念主要从两个方面出发：

 

一、密封材料性能：因矿用自卸车是在重粉尘的环境中作业，密封件选择的首要因素就是主唇耐磨性。Garlock针对性地研发高性能的橡胶材料，重点提高橡胶材料的耐磨性，以保证在重载、重粉尘的环境下有效地延长油封的使用寿命。

 

二、 密封结构设计：为了确保电动轮在冲击载荷的作用下，油封的唇口始终和轴头保持正常的贴合，从而保证密封性能，避免电动轮系统内部润滑油的泄漏，根据不同轮电机结构， Garlock设计了指型弹簧与环形弹簧组合的结构（64型）和内嵌式指型弹簧的结构（23型）两种油封结构形式。

 

其中，64型油封通过指型弹簧与环形弹簧组合的设计使其最大可承受3.18 mm的径向跳动，哪怕满载矿用车在崎岖不平路面上行驶时巨额载荷对电动轮端系统形成冲击，Garlock 64型油封也能高效应对，防止内部润滑油泄漏。

 

★ 64油封在电动轮的密封原理

 

而23型油封因其结构设计上的特性，既能满足客户在一些复杂轴头结构中的安装要求，又能满足密封性能要求。

 

 ★ 64型油封                                         ★ 23型油封