貨車滾動軸承熱軸故障防范

雷磊

摘 要：貨車滾動軸承熱軸故障長期以來一直是困擾鐵路車輛部門的慣性故障，2014年三季度，西安局管內(nèi)預(yù)報(bào)強(qiáng)、激熱軸故障14件，居全路第一位，嚴(yán)重威脅貨車運(yùn)行安全，干擾鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)秩序。文章將針對西安局管內(nèi)發(fā)生的典型熱軸故障進(jìn)行深度分析，提出防范貨車熱軸故障的一些建議。

關(guān)鍵詞：貨車；滾動軸承；故障

1 鐵路貨車熱軸故障

熱軸是指列車在運(yùn)行中，由于軸承內(nèi)部故障、轉(zhuǎn)向架組裝不良或車輛超載偏載等引起的車輛輪對滾動軸承發(fā)熱的故障。防范貨車滾動軸承熱軸故障的主要手段是THDS紅外線軸溫探測系統(tǒng)。熱軸故障預(yù)報(bào)分為激熱、強(qiáng)熱、微熱三個級別，其中微熱又分為微1、微2、微3。

滾動軸承是車輛輪對的重要組成部分，現(xiàn)有通用貨車上裝用的軸承均為滾動軸承，滾動軸承熱軸故障嚴(yán)重影響車輛的運(yùn)行安全，而且故障發(fā)生快、發(fā)展快、危害大。一旦發(fā)生熱軸，輕者造成車輛甩車、列車晚點(diǎn)等干擾運(yùn)輸秩序情況；如果處置不當(dāng)就會造成切軸、列車顛覆等嚴(yán)重事故發(fā)生，給鐵路運(yùn)輸帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面影響。

目前我國鐵路貨車使用的滾動軸承型號主要有352226XZ-2RZ及353130B型軸承。滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾子、保持架、中隔圈等組成，借助于在內(nèi)、外圈之間的滾子滾動實(shí)現(xiàn)傳力和滾動。

2 路局管內(nèi)貨車滾動軸承熱軸典型故障分析

2.1 貨車滾動軸承熱軸典型故障

2014年8月21日，電22021次貨物列車在蒲城東站預(yù)報(bào)機(jī)次39位C70H1505113右1軸激熱，溫升135℃，環(huán)溫29℃，因甩車時間超過2小時，構(gòu)成一般D21類事故，主要原因是探測站系統(tǒng)對異常波形判別算法未能識別和濾除，屬監(jiān)測設(shè)備誤報(bào)。

2014年8月23日，86002次貨物列車在營鎮(zhèn)車站預(yù)報(bào)機(jī)次31位P62NK3310932左4軸微3，環(huán)溫：21℃，溫升68℃。主要原因是軸承填注潤滑脂質(zhì)量不足，屬軸承大修質(zhì)量不良。

2014年9月2日，電68091次貨物列車在黃陵南站預(yù)報(bào)機(jī)次46位KM700552009左1軸強(qiáng)熱，溫升72℃，環(huán)溫15.6℃。主要原因是軸承內(nèi)部滾道、滾子剝離，屬軸承新造質(zhì)量不良。

2.2 貨車熱軸故障原因分析

2.2.1 THDS設(shè)備質(zhì)量方面

（1）THDS系統(tǒng)濾除異常波形能力不足。8月21日13點(diǎn)18分，蒲城西下行THDS探測站接車52輛220軸，環(huán)溫29.0℃，機(jī)后39輛C701505113右1軸內(nèi)探預(yù)報(bào)激熱，溫升135℃，外探預(yù)報(bào)溫升18.4℃。從軸溫波形上分析，該軸熱軸預(yù)報(bào)波形與標(biāo)準(zhǔn)的貨車內(nèi)探熱軸標(biāo)形存在一定差異，一是波形整體分為三個峰，不是一個整體波；二是波動幅度超過整個幅值的三分之二，車軸的溫度不同區(qū)域變化不會這么大。由于該THDS設(shè)備內(nèi)探采用的是光子探頭，探頭本身是光線敏感的部件，無法從硬件上消除外來光源的干擾，只能從軟件方面進(jìn)行濾除。此次熱軸波形與標(biāo)準(zhǔn)波形又比較相似，除中間部分有波動外，上升沿和寬度與標(biāo)準(zhǔn)波形基本相當(dāng)，THDS設(shè)備對該異常波形未能識別和濾除，造成誤報(bào)激熱故障。

（2）THDS設(shè)備測溫精度不良。6月21日，總公司對檸條梁上行THDS設(shè)備進(jìn)行動態(tài)檢查時，左側(cè)外探出現(xiàn)中高溫測溫失格情況，80℃偏差達(dá)-10.5℃。通過鑒定THDS設(shè)備狀態(tài)良好，發(fā)現(xiàn)探頭左側(cè)外探鏡片上有疑似水滴干涸痕跡。為查明原因，對THDS設(shè)備進(jìn)行滴水試驗(yàn)，判明水滴對探測精度的影響程度，滴水試驗(yàn)在不改變設(shè)備測溫系數(shù)的前提下共分兩步完成：

第一步：在設(shè)備正常狀態(tài)時進(jìn)行探頭標(biāo)定，得出測溫誤差為+2.2℃。符合《THDS設(shè)備檢修維護(hù)管理規(guī)程》（鐵運(yùn)（20008）257號）相關(guān)規(guī)定。

第二步：在探頭鏡片存有水滴的情況下進(jìn)行標(biāo)定，得出測溫誤差為-13.5℃。

由此可以得出結(jié)論，THDS設(shè)備在實(shí)際的探測過程中，外探探測的是軸承圈蓋部位，如果鏡片上存有水滴或者積水，可能會引起探頭光路的偏移，導(dǎo)致測溫精度失格。而內(nèi)探由于探測范圍較大，對測溫精度影響較小。

2.2.2 貨車滾動軸承造修質(zhì)量不良

（1）軸承滾子、滾道剝離。退卸分解9月2日電68091次KM700552009左1軸故障軸承，前排內(nèi)圈滾道沿圓周方向有不規(guī)則剝離，前排23個滾子表面均有不規(guī)則剝離，前、后排滾子表面均存在局部變色（棕紅色），屬軸承新造質(zhì)量不良。

（2）轉(zhuǎn)向架組裝不良。當(dāng)轉(zhuǎn)向架組裝不正位或變形時，軸承外圈與承載鞍配合不良，車輛超載或偏載，車輪踏面擦傷或剝離時，均會導(dǎo)致軸承在運(yùn)行中受力不均勻，從而發(fā)生熱軸。

3 貨車熱軸故障的預(yù)防及解決措施

3.1 提高軸承造修質(zhì)量

一是故障軸承分解情況及時反饋軸承造修單位，便于不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化軸承造修工藝，提升軸承造修質(zhì)量。二是嚴(yán)控軸承壓裝質(zhì)量。定期組織輪軸質(zhì)量鑒定對規(guī)檢查，分析存在問題，制定強(qiáng)化措施。

3.2 提高轉(zhuǎn)向架檢修質(zhì)量

轉(zhuǎn)向架檢修要嚴(yán)格落實(shí)修車工藝及標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)卡控轉(zhuǎn)向架對角尺寸、轉(zhuǎn)向架中心距、承載鞍與軸承的配合、承載鞍前后間隙等，防止因轉(zhuǎn)向架組裝不良而產(chǎn)生的熱軸。

3.3 提高列檢防范熱軸故障能力

一是嚴(yán)控到位接車關(guān)。檢車員必須提前到崗，落實(shí)接車制度，檢查軸承狀態(tài)，仔細(xì)辨聽軸承的異常聲響。二是嚴(yán)控外觀檢查關(guān)。檢車員必須認(rèn)真檢查軸承外圈、前蓋、后檔、密封罩等部位，發(fā)現(xiàn)軸承外圈裂紋、前蓋磕碰傷、軸端螺栓脫出、輪對踏面擦傷、外圈甩油的軸承，值班干部必須到位鑒定。三是嚴(yán)控同節(jié)會診關(guān)。對預(yù)報(bào)的熱軸軸承，作業(yè)人員要及時到位與同節(jié)對檢人員共同會診。重點(diǎn)檢查軸承外觀、貨物裝載、輪對踏面等技術(shù)狀態(tài)，同時做好與對軸、臨軸、同車、全列軸溫的點(diǎn)溫對比。四是嚴(yán)控起軸鑒定關(guān)。對外觀有異常的軸承，及時起軸轉(zhuǎn)動檢查，發(fā)現(xiàn)軸承轉(zhuǎn)動有卡滯、異音等情況，必須做到反復(fù)轉(zhuǎn)、多人轉(zhuǎn)，共同會診，杜絕漏放熱軸車。

3.4 提高THDS設(shè)備探測精度

一是THDS設(shè)備廠家要進(jìn)一步優(yōu)化異常波形的判別模型，完善異常波形判別算法，提高異常波形的識別率。通過完善中心軟件，杜絕同類誤報(bào)再次發(fā)生。二是THDS設(shè)備廠家要組織開展技術(shù)攻關(guān)，研討、修訂熱軸預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。如對內(nèi)探有熱級，外探無熱級、也不是最大值的情況，內(nèi)探是否降級預(yù)報(bào)；本站預(yù)報(bào)強(qiáng)、激熱，跟蹤前方站，如果前方站無熱級、也不是最大值，本站是否降級預(yù)報(bào)等問題，提升THDS系統(tǒng)探測精度。

參考文獻(xiàn)

[1]傅英暉.鐵路車輛軸溫智能探測系統(tǒng)存在的問題分析及改進(jìn)建議[J].中國科技信息，2010（14）.

[2]張軍，祁鴻鷹.鐵路貨車車輪踏面擦傷及其對滾動軸承的影響[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督，2011（6）.

[3]高偉，文曉燕.鐵路貨車重載軸承的結(jié)構(gòu)、原理及檢修常見問題分析[J].甘肅科技縱橫，2011（5）.