機(jī)車軸箱軸承故障分析及改進(jìn)措施

周劍

摘 要：分析了內(nèi)燃機(jī)車軸箱軸承故障的主要種類及其發(fā)生的原因，針對軸承故障提出了相應(yīng)的對策和建議。

關(guān)鍵詞：軸箱軸承；故障分析；改進(jìn)措施

軸箱軸承是機(jī)車走行部的重要組成部分，是發(fā)生故障概率最高的零部件之一[1]。軸箱軸承在極端的運行環(huán)境中，突發(fā)性的損壞會造成熱軸、燃軸、切軸等情況，導(dǎo)致重大交通事故，威脅乘客生命安全，造成重大經(jīng)濟(jì)損失[2]。因此，提高軸箱軸承的使用安全性并采取一定的改進(jìn)措施，將軸箱軸承故障消滅在萌芽狀態(tài)，是行車安全的需要，也是節(jié)約成本的需要。

1 常見故障及分析

在2014-2015年期間，中車戚墅堰機(jī)車有限公司的廠修機(jī)車中，發(fā)生了多起軸箱軸承故障，統(tǒng)計情況見表1。從表1中可以看出軸箱軸承的主要故障為表面拉傷、疲勞剝離、銹蝕、破裂、保持架鉚釘松脫、軸承溫升高等。這些故障有的是在機(jī)車運用中發(fā)生的，有的是在機(jī)車中修解體時才發(fā)現(xiàn)的。

1.1 軸承溫升高

造成軸承溫升過高的主要原因為潤滑不良，如潤滑不足或過分潤滑，潤滑油不符合要求、變質(zhì)或有雜物；軸承異常，如軸承損壞，軸承裝配工藝差，軸承組裝游隙過小等；振動大，如滾子存在動、靜不平衡，基礎(chǔ)剛性差等。

1.2 保持架鉚釘松脫

保持架鉚釘松脫主要是由于鉚釘受多次交變載荷和沖擊載荷而引起，少數(shù)是由于鉚接時鉚釘頭歪斜、缺口所致。

1.3 銹蝕

軸承銹蝕的主要原因是軸承清洗不干凈，油脂臟污含水、軸箱密封不良進(jìn)入水分所引起。軸承長期不用時，滾子和套圈接觸面因缺少油膜或油脂變質(zhì)，也常會出現(xiàn)銹蝕。軸承內(nèi)外徑和軸頸、軸箱的配合表面，也常會出現(xiàn)摩擦腐蝕。軸承工作表面有銹蝕，將會過早地出現(xiàn)剝離、麻點，因而大大地降低了軸承的使用壽命。

1.4 軸承內(nèi)外圈滾道及滾子表面剝離

剝離的部位和形狀不同，產(chǎn)生原因也不同。如在滾道中央剝離呈現(xiàn)一塊不深的鱗片狀，是由于金屬受多次交變應(yīng)力而使金屬表面發(fā)生疲勞剝離。若剝離斷口較光滑平整，則系材質(zhì)缺陷（含夾雜物或脫炭等）所致。如圓柱和圓錐軸承套圈滾道邊緣剝離，則是由于套圈歪斜所引起，而套圈歪斜又與兩列軸承的徑向游隙差過大、軸頸與軸箱配合面錐度過大以及軸箱導(dǎo)框間隙不正確等因素有關(guān)。

1.5 滾子及滾道表面拉傷

套圈和滾子滾動表面擦傷，主要是滾子和套圈相互滑動所致，特別是當(dāng)滾動表面有細(xì)微裂紋時，相互滑動容易出現(xiàn)擦傷，油脂中含有金屬雜質(zhì)、砂礫也會引起擦傷。圓柱軸承滾子端面與套圈擋邊潤滑不良或擋邊高度較小，在經(jīng)常性的軸向力作用下產(chǎn)生滑動摩擦也會擦傷。軸承滾動表面擦傷后，會很快變?yōu)閯冸x破壞。

2 改進(jìn)措施

機(jī)車軸箱軸承的質(zhì)量狀態(tài)主要取決于新裝軸承的基本質(zhì)量，中修時軸承的組裝質(zhì)量及平時運用的油潤保養(yǎng)。

2.1 嚴(yán)格把控采購軸承質(zhì)量

對采購軸承的外觀質(zhì)量狀態(tài)及合格證件進(jìn)行全面檢查。抽檢軸承有無銹跡、碰傷等缺陷，對于不符合要求的軸承應(yīng)退貨；加強(qiáng)大、中修機(jī)車交驗前的軸承把關(guān)檢測，合格后方準(zhǔn)交車。

2.2 認(rèn)真落實軸承組裝工藝

運送軸承時要小心謹(jǐn)慎，保證軸承的清潔，并避免意外傷害；在安裝時要認(rèn)真對軸承內(nèi)圈內(nèi)徑及軸徑進(jìn)行檢測，重點對軸承內(nèi)圈與軸的接觸面進(jìn)行檢查，確保接觸面符合工藝要求；在軸箱軸承的組裝中要嚴(yán)格按工藝要求填充潤滑油，嚴(yán)禁直接錘擊軸承，確保軸承的組裝質(zhì)量。

2.3 保證軸承的給油保養(yǎng)

機(jī)車軸承的給油保養(yǎng)十分重要，給軸承加適量的油能保證軸承有良好的潤滑，給油不當(dāng)極易造成軸承故障，油加少了容易造成軸承潤滑不良而發(fā)熱，加多了也容易造成攪拌過熱。因此，在保養(yǎng)中給油要適當(dāng)，同時軸承的潤滑油脂的清潔也十分重要，一旦油脂中進(jìn)入雜質(zhì)和水分，就會影響正常的游隙和建立必須的油膜。因此，日常檢修時應(yīng)保證對軸承適當(dāng)補(bǔ)充潤滑脂。

2.4 認(rèn)真落實軸箱軸承檢修工藝

在大、中修機(jī)車作業(yè)中，要認(rèn)真檢查軸箱軸承狀態(tài)，確認(rèn)油潤狀態(tài)良好，軸承內(nèi)圈無過熱變色，軸承內(nèi)圈標(biāo)記清晰、無轉(zhuǎn)動。

2.5 嚴(yán)格軸承壽命管理

當(dāng)軸承超過使用壽命時，很容易造成材質(zhì)的疲勞。由于運行時強(qiáng)烈的沖擊作用易使材質(zhì)變形，使得滾子、滾道面產(chǎn)生剝離、碾片，從而造成潤滑不良和振動加大，進(jìn)一步導(dǎo)致軸承的燒損。日常檢修中要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行壽命管理[3]。

3 結(jié)語

軸箱軸承技術(shù)狀態(tài)直接關(guān)系到列車的運行品質(zhì)、速度和安全性，必須在各個環(huán)節(jié)給予充分重視和保障，才能以其長時間免維護(hù)的高可靠性實現(xiàn)鐵路運輸?shù)母甙踩?。通過實時監(jiān)測、及時檢修，特別是設(shè)定嚴(yán)格的壽命管理進(jìn)行強(qiáng)制報廢與更換，控制或避免由于軸承嚴(yán)重失效導(dǎo)致行車安全事故，特別是重大財產(chǎn)損失和人身傷害事故的發(fā)生，這才是實現(xiàn)保證列車運行安全性的最關(guān)鍵措施！

參考文獻(xiàn)

[1]吳德華.列車滾動軸承故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].中南大學(xué)，2005

[2]段中華.鐵路軸承分布式智能檢測系統(tǒng)[D].煙臺大學(xué)，2008

[3]劉仲銘，岳利眾.機(jī)車軸箱軸承外圈故障多發(fā)的原因分析及應(yīng)對措施[J].內(nèi)燃機(jī)車，2009，（1）：35-36