機(jī)車軸箱軸承損壞原因分析及應(yīng)對(duì)措施

高志來(lái)

（中鐵十六局鐵運(yùn)公司神朔鐵路運(yùn)營(yíng)指 陜西神木）

一、概況

軸箱軸承作為機(jī)車的主要部件，對(duì)安全運(yùn)輸起著舉足輕重的作用，機(jī)車在線上運(yùn)行時(shí)，一旦軸承發(fā)生故障，將導(dǎo)致整列列車不能運(yùn)行，嚴(yán)重影響正常的運(yùn)輸生產(chǎn)秩序，同時(shí)一旦機(jī)車軸承發(fā)生故障，搶修工作也十分困難。2007年對(duì)652#、653#機(jī)車進(jìn)行中修，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)軸箱軸承出現(xiàn)電蝕、膠合、點(diǎn)蝕、保持架變形、剝離、碾片等現(xiàn)象，64套軸承（包括552732QTK型及752732QTK型軸承）出現(xiàn)28套損壞報(bào)廢，故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為內(nèi)圈滾道、滾子出現(xiàn)地條坑狀、地條狀電蝕；膠合、點(diǎn)蝕、剝離、碾片等明顯外觀損壞；通過(guò)軸承動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)保持架、滾子、內(nèi)外圈故障。在此次中修中，這兩臺(tái)機(jī)車軸箱軸承故障報(bào)廢率為43.0%，其他機(jī)車在中修中，軸承損壞現(xiàn)象也較為嚴(yán)重。

二、原因分析

機(jī)車接地裝置故障造成軸承電蝕；機(jī)車振動(dòng)；軸承運(yùn)行一段時(shí)間后產(chǎn)生缺陷和傷痕；給油保養(yǎng)不當(dāng)，軸承潤(rùn)滑不良；軸承裝配時(shí)軸承內(nèi)圈與軸的配合間隙過(guò)盈量不符；軸承組裝配合游隙配合不當(dāng)；組裝軸承時(shí)不按工藝要求等因素都會(huì)造成機(jī)車軸箱軸承損壞。在神朔鐵路，由于線路坡度大，機(jī)車長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)車輪對(duì)磨耗大，容易產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)機(jī)車接地裝置采用的是鍵導(dǎo)向式的接地裝置，故障率較高，易造成電蝕，所以神朔線上2007年中修造成較大范圍軸承故障損壞的主要原因是軸承電蝕及機(jī)車振動(dòng)。

1.機(jī)車接地裝置故障造成軸承電蝕

機(jī)車接地裝置正常時(shí)，網(wǎng)側(cè)電流經(jīng)受電弓→主斷路器→主變壓器AX繞組→車體→車體與轉(zhuǎn)向架間軟連線→軸箱接地裝置電刷→車輪→鋼軌。當(dāng)機(jī)車接地裝置故障時(shí)，電流流經(jīng)軸箱軸承，電流經(jīng)滾道、滾子接觸部分，通過(guò)薄薄的潤(rùn)滑油膜放電，其表面形成局部熔融和凹凸現(xiàn)象，造成軸承電腐蝕。

公司的SS4改型機(jī)車，原車配置接地裝置采用的是鍵導(dǎo)向式的接地裝置，使用壽命短、工作不可靠。在日常檢查中常發(fā)現(xiàn)鎖緊導(dǎo)向鍵的螺母松動(dòng)脫落、導(dǎo)向鍵丟失，電刷在車軸帶動(dòng)下將電刷導(dǎo)線擰斷，造成機(jī)車接地裝置失去作用，電流流過(guò)軸箱軸承造成電蝕。經(jīng)過(guò)機(jī)車運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，該接地裝置使用壽命不足1年，機(jī)車小修時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)該接地裝置故障率37.5%（機(jī)車運(yùn)行12萬(wàn)公里），由于故障后必須解體接地裝置才能發(fā)現(xiàn)，造成許多接地裝置長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行，不斷對(duì)機(jī)車軸箱軸承形成電腐蝕，這大大縮短了軸箱軸承的使用壽命，并直接造成中修時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)軸承損壞報(bào)廢。

2.機(jī)車振動(dòng)

機(jī)車振動(dòng)時(shí)，來(lái)自鋼軌的沖擊力直接作用在輪對(duì)上，軸箱軸承也剛性地承受沖擊力，使得軸承保持架變形、材質(zhì)疲勞、滾子和滾道相互沖擊，同時(shí)也易造成內(nèi)部負(fù)荷分布不均，加速軸承的損壞。SS4改型電力機(jī)車，在神朔線神木北到神池南投入運(yùn)行，運(yùn)用區(qū)段189 km，多數(shù)為12‰的長(zhǎng)大坡道，最小曲線半徑400 mm，采用雙機(jī)牽引5544 t重載貨物列車，機(jī)車長(zhǎng)時(shí)間是滿負(fù)載運(yùn)行，機(jī)車一直發(fā)揮最大牽引力及電阻制動(dòng)力，這造成了輪對(duì)容易擦傷以及出現(xiàn)踏面異常磨耗造成機(jī)車振動(dòng)。神朔鐵路SS4改型機(jī)車鏇輪周期在10萬(wàn)～18萬(wàn)公里，機(jī)車輪箍運(yùn)行10萬(wàn)公里到限的機(jī)車，輪對(duì)在接近到鏇輪周期時(shí)，機(jī)車極易造成振動(dòng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中修時(shí)，最易出現(xiàn)振動(dòng)的機(jī)車軸箱軸承損壞率為46.9%，而輪對(duì)使用時(shí)間最長(zhǎng)的機(jī)車，軸箱軸承損壞率為12.5%。

三、應(yīng)對(duì)措施

1.改進(jìn)機(jī)車接地裝置

SS4改型機(jī)車原車配置接地裝置采用的是鍵導(dǎo)向式的接地裝置，造成該裝置不能可靠工作的主要原因是導(dǎo)向鍵安裝螺絲的松動(dòng)脫落，新型TJD01型接地裝置導(dǎo)柱導(dǎo)向式接地裝置，解決了導(dǎo)向鍵安裝螺絲松動(dòng)脫落的問(wèn)題，導(dǎo)柱代替導(dǎo)向鍵設(shè)在主體上的導(dǎo)柱孔中，電刷裝入主體的電刷孔中并使導(dǎo)柱穿入導(dǎo)向板的導(dǎo)向孔中。采用導(dǎo)柱導(dǎo)向式接地裝置后，電刷隨車軸轉(zhuǎn)動(dòng)擰斷導(dǎo)線的情況得到了有效控制。

2.日常加強(qiáng)接地軟線的檢查維護(hù)

電流經(jīng)車體與轉(zhuǎn)向架間軟連線到達(dá)軸箱接地裝置，如軟線連接處接觸不良，接觸電阻過(guò)大，則一部分電流分流到軸箱，對(duì)軸箱軸承造成電腐蝕。接地軟線接線板安裝螺母松動(dòng)、軟線斷股等原因造成接觸電阻過(guò)大，短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)明顯故障現(xiàn)象，所以應(yīng)加強(qiáng)機(jī)車日常檢查，發(fā)現(xiàn)軟線斷股超過(guò)10%或螺母松動(dòng)等接觸不良情況應(yīng)及時(shí)處理。

3.盡早采取鏇輪措施

機(jī)車運(yùn)行中出現(xiàn)振動(dòng)，應(yīng)盡早采取鏇輪措施，防止機(jī)車長(zhǎng)期振動(dòng)損害軸箱軸承。

4.注意檢查軸承箱潤(rùn)滑脂

機(jī)車在輔小修時(shí)，開(kāi)蓋對(duì)軸箱軸承潤(rùn)滑油脂進(jìn)行檢查，給軸承適量的加油能保證軸承有良好的潤(rùn)滑作用，缺油和加油過(guò)多也都很容易造成軸承故障，在保養(yǎng)中給油要適當(dāng)，油脂量約為總?cè)萘康?/3～1/2。同時(shí)保證軸承的潤(rùn)滑油脂必須清潔，防止油脂中掉入其他的雜質(zhì)和水分，影響正常的游隙和建立必須的油膜。

5.嚴(yán)格執(zhí)行軸承組裝工藝

在對(duì)機(jī)車軸箱軸承進(jìn)行組裝時(shí)，軸承裝配時(shí)軸承內(nèi)圈與軸的配合間隙過(guò)盈量、軸承組裝配合游隙配合必須符合要求，組裝軸承時(shí)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行。

四、結(jié)論

2007年中修時(shí)，12臺(tái)機(jī)車軸箱軸承損壞率為36%，采取上述措施后，2009年機(jī)車中修時(shí)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)軸箱軸承損壞率下降為15%，特別是軸承電蝕現(xiàn)象明顯減少，軸承使用壽命得到延長(zhǎng)，軸箱軸承發(fā)熱的故障率也大幅度減少。