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貨車滾動軸承常見故障分析及防范

2013-02-07

　　目前全路尚有相當數(shù)量的貨車采用的是197726型滾動軸承，隨著貨車提速提高和載荷的增加，197726型軸承在運用中暴露出的問題越來越多，成為影響鐵路運輸和安全生產(chǎn)的關鍵問題。正確對待分析和處理列車中發(fā)生的滾動軸承故障，減少中途停甩車，防止切軸事故的發(fā)生是列檢所的重要職責。但是，由于大部分列檢人員對滾動軸承的結(jié)構(gòu)、故障特點不了解，不能正確分析處理列車隊的滾動軸承故障。一方面是大量甩車換輪，嚴重影響安全暢通，另一方面，是對真正的故障誤判放行，造成中途復甩，甚至發(fā)生燃軸、切軸等惡性事故，給國家造成巨大損失。因此，有必要對這一問題進行認真的分析、研究。
　　一、貨車滾動軸承的故障分析
　　1、滾動軸承故障總體有如下特點
　　A、軸承保持架折斷成數(shù)節(jié)或粉碎性破損狀態(tài)。
　　B、故障軸承絕大多數(shù)出現(xiàn)甩油現(xiàn)象，頂鎬轉(zhuǎn)動時油異音或卡滯、軸承診斷儀報警。
　　C、據(jù)統(tǒng)計，91.5%的故障軸承輪對踏面油擦傷或剝離現(xiàn)象，且多數(shù)超過運用限度。
　　D、一少部分故障軸承溫升不太高，紅外線探測尚屬正常，這些問題主要是通過現(xiàn)場檢車員外觀判斷發(fā)現(xiàn)。
　　2、原因分析
　　A、車輛輪對踏面擦傷
　　通過現(xiàn)場實際觀察發(fā)現(xiàn)、故障軸承輪對踏面擦傷多數(shù)是陳舊性的，擦傷形成后車輪仍運行了較長的時間，車輛運行時以較高的頻率對軸承進行沖擊，其破壞力相當大，容易造成軸承內(nèi)Z薄的保持架配件產(chǎn)生應力疲勞而斷裂，破壞軸承正常工作狀態(tài)。
　　B、軸承自身質(zhì)量與列車提速不適應
　　目前軸承運用工況環(huán)境惡劣，列車提速更進一步加大了軸承的沖擊力。貨車軸承保持架由低碳鋼沖壓而成，強度低，是軸承內(nèi)部Z容易發(fā)生故障，且壽命Z短的配件。
　　C、軸承制造質(zhì)量與檢修質(zhì)量不高
　　目前各廠、段軸承的制造、大修及一般檢修工藝質(zhì)量參差不齊，而軸承的制造、檢修及壓裝質(zhì)量直接影響軸承的運用狀態(tài)，按現(xiàn)行的段修規(guī)程要求，對踏面擦傷、局部凹陷深度小于2毫米，可以對不退卸軸承輪對旋修，這樣對于已經(jīng)形成的初期軸承故障就不容易及時發(fā)現(xiàn)，因而埋下故障隱患。
　　D、油脂故障
　　油脂故障在滾動軸承中占的比率Z大，油脂故障分為缺油和油脂過盈兩種。兩種故障的外觀特征明顯。
　　a、缺油時轉(zhuǎn)動輕松，嚴重缺油者，轉(zhuǎn)動時明顯聽到滾子均勻下落的聲音，缺油故障多發(fā)生在裝車使用兩年以上的軸承上。對這類故障如沒有明顯發(fā)熱特征時列檢可以放行。
　　b、軸承如果在制造、大修時注油量過大，裝車使用后會因油脂過盈產(chǎn)生較高的運轉(zhuǎn)熱，容易引起紅外線報警，油脂過盈對發(fā)生在新裝車使用在兩個月以內(nèi)的軸承上，運轉(zhuǎn)時沉重但五異音。按照規(guī)定發(fā)生熱軸故障時，軸溫點溫超過外溫40℃以上時必須換輪。但是。由于這類軸承故障占有較大的比率，如果一律按規(guī)定溫度作換輪處理，會對運輸暢通造成極大影響并造成生產(chǎn)成本大量浪費。建議列檢發(fā)現(xiàn)時，對此類故障可以放行并進行紅外線跟蹤，確認軸溫無持續(xù)上升時不必作進一步處理，待運行一段后，熱軸特征會自行消失。
　　E、密封罩、油封松動脫出
　　由于近幾年來軸承生產(chǎn)廠范圍擴大，部分軸承廠技術(shù)保障能力不夠。
　　3、從軸承檢修過程中分析
　　部分單位對軸承作一般檢修、大修過程中，對密封罩牙口與外圈牙口的配合過盈掌握不嚴格，甚至有的單位沒有對密封罩扭矩進行檢測，這些都會造成密封罩在軸承裝車運用后松動脫出。
　　4、從軸承運用條件上分析
　　A、列車運行中，輪軌之間的沖擊力隨速度的提高而增大，特別是輪對踏面存在擦傷剝離等故障時，沖擊力更大，這種沖擊力將導致軸承外圈的彈性變形，進而影響密封罩與外圈的配合狀態(tài)，時間久了造成松動或脫出。
　　B、轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架存在高速下產(chǎn)生菱形變形的缺陷，嚴重影響車輛的動力學性能，使軸承的運行條件惡化。
　　C、部分裝車單位裝車時違反規(guī)定，造成超載、偏載等現(xiàn)象發(fā)生，輕者使軸承受力增大，重者造成軸頸彎曲增加，而軸承也會隨之發(fā)生變化，容易造成密封罩松動脫出等。生產(chǎn)的軸承不能適應列車提速后的要求，軸承裝車后經(jīng)過高速劇烈振動，極易發(fā)生密封罩、油封等軸承附件松動甚至脫出。近年來，這類軸承故障有明顯上升的趨勢。如果松動的密封罩、油封沒有同前蓋發(fā)生摩擦，該軸承就無發(fā)熱特征，一旦同前蓋發(fā)生摩擦，車輛運行中極易引起紅外線報警并多為激熱。對于這類軸承故障按《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》要求列檢應作換輪處理。如果密封罩松動不嚴重，根據(jù)經(jīng)驗，可以用力使其恢復原位，松動嚴重有脫落者，必須換輪。如果處理人不熟悉軸承結(jié)構(gòu)，很容易被此類故障所干擾，應引起列檢注意。
　　D、保持架折斷
　　這類故障外觀特征不明顯，但安全危害性極大。車輛運行時保持架一旦斷裂，如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理，將會嚴重影響軸承的正常運轉(zhuǎn)，以致引發(fā)熱軸、切軸造成行車重大事故。列檢所如果發(fā)現(xiàn)車輛輪對有超限度的擦傷、剝離或軸溫高信號特征時，應對該軸承進行頂鎬檢查，如果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動中有無節(jié)奏的振動過卡滯現(xiàn)象，且檢測儀報警，滲出的油脂呈銀灰色，可懷疑為保持架折斷應就地換輪。在區(qū)間確因場地無法就地換輪的應按車輛原運行方向掛往前方站。嚴禁反方向回掛，否則，易導致軸承保持架破碎而發(fā)生切軸事故。
　　E、軸承滾道擦傷、剝離如果軸承內(nèi)外圈存在材質(zhì)不良等缺陷或車輛運行狀態(tài)不良，軸承經(jīng)過長期運轉(zhuǎn)后可能發(fā)生滾道局部擦傷或剝離，對此類故障檢查人員如果用力向下按或向上托起軸承轉(zhuǎn)動，可以感覺到軸承有節(jié)奏的振動。這類故障又多伴有輪對陳舊性擦傷或剝離缺陷。對此類故障，列檢應及時換輪并送軸承間進行退卸處理。
　　三、防范措施及建議
　　1、消除踏面故障
　　當前運用貨車車輪踏面擦傷等故障主要是車輛制動機性能不良、列車空重混編、司機的不良操縱、調(diào)車作業(yè)中的制動方式不當?shù)仍蛟斐傻摹Ｒ虼耍紫葢訌姍C車乘務員培訓，進一步提高機車乘務員自身素質(zhì)，其次要利用一切可以利用的因素，加大120閥的改造進度。并要盡Z大努力改善調(diào)車作業(yè)中加強車輪踏面擦傷技術(shù)狀態(tài)檢查，對擦傷過限及時扣修，積極組織處理制動故障。
　　2、加強列檢標準化作業(yè)
　　在對軸承進行聽、摸、看檢查的基礎上，對有疑問的故障要抓住“捻、轉(zhuǎn)、診、鑒”這幾個環(huán)節(jié)。
　　A、用“捻”判斷油脂
　　在軸承外部及側(cè)架、車底板、輪輻板有大量甩油時，用手指捻取油脂，當指紋中有金屬亮點，并且油脂呈銀灰色時，為軸承滾子內(nèi)、外圈滾道剝離脫落所致。雜質(zhì)使得軸承內(nèi)部摩擦加劇，甚至造成保持架破損，若油脂發(fā)黑，手指捻動時可清楚的看清指紋，則屬于陳舊油脂，由此判斷軸承狀態(tài)正常。
　　B、“轉(zhuǎn)”動軸承
　　轉(zhuǎn)動時速度不宜過快，并且要注意勻速轉(zhuǎn)動。如果能聽到均勻的滾子滾動的聲音，那么是軸承內(nèi)部缺油，是正常現(xiàn)象，如果在軸承的某個部位能聽到明顯的滾子撞擊的聲音，那么是軸承內(nèi)有故障，須進行處理。如果發(fā)現(xiàn)有異音，反方向轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)不動或有卡滯現(xiàn)象時，那么一定是屬于軸承保持架破碎故障，須及時進行處理。
　　3、改進軸承結(jié)構(gòu)設計
　　在設計時，要考慮如何提高軸承保持架強度和耐沖擊性。同時，注意改進軸承密封裝置，強化軸承的基礎質(zhì)量。
　　4、加強滾動軸承的檢修質(zhì)量
　　全面加強滾動軸承及輪對的檢修質(zhì)量，從嚴掌握檢修制度，落實工藝要求，建立健全“三檢一驗”制度，并要求有關人員認真嚴格執(zhí)行，質(zhì)檢部門要嚴格檢查、把關、作好監(jiān)督。
　　綜上所述在實際生產(chǎn)中貨車滾動軸承故障是不容忽略的，其直接影響著鐵路運輸暢通和安全生產(chǎn)。我們在總結(jié)經(jīng)驗教訓的同時，不但要加強檢修人員的自身素質(zhì)，要應嚴格執(zhí)行有關檢修工藝、技術(shù)標準要求，進一步加強軸承的基礎質(zhì)量，對軸承檢修工藝提出更嚴格的要求。