貨車滾動軸承常見故障分析及防范
目前全路尚有相當(dāng)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(yùn)用中暴露出的問題越來越多,成為影響鐵路運(yùn)輸和安全生產(chǎn)的關(guān)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(zé)。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(diǎn)不了解,不能正確分析處理列車隊(duì)的滾動軸承故障。一方面是大量甩車換輪,嚴(yán)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(fù)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(jìn)行認(rèn)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(diǎn)
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(yùn)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(shí)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(yùn)行了較長的時間,車輛運(yùn)行時以較高的頻率對軸承進(jìn)行沖擊,其破壞力相當(dāng)大,容易造成軸承內(nèi)最薄的保持架配件產(chǎn)生應(yīng)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(yīng)目前軸承運(yùn)用工況環(huán)境惡劣,列車提速更進(jìn)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(qiáng)度低,是軸承內(nèi)部最容易發(fā)生故障,且壽命最短的配件。
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(yùn)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最大,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(yán)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)輸暢通造成極大影響并造成生產(chǎn)成本大量浪費(fèi)。建議列檢發(fā)現(xiàn)時,對此類故障可以放行并進(jìn)行紅外線跟蹤,確認(rèn)軸溫?zé)o持續(xù)上升時不必作進(jìn)一步處理,待運(yùn)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(kuò)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(yán)格,甚至有的單位沒有對密封罩扭矩進(jìn)行檢測,這些都會造成密封罩在軸承裝車運(yùn)用后松動脫出。
4、從軸承運(yùn)用條件上分析
A、列車運(yùn)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(dǎo)致軸承外圈的彈性變形,進(jìn)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(yán)重影響車輛的動力學(xué)性能,使軸承的運(yùn)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(yīng)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(yùn)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(yīng)作換輪處理。如果密封罩松動不嚴(yán)重,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),可以用力使其恢復(fù)原位,松動嚴(yán)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(yīng)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(yùn)行時保持架一旦斷裂,如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理,將會嚴(yán)重影響軸承的正常運(yùn)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(yīng)對該軸承進(jìn)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(yīng)就地?fù)Q輪。在區(qū)間確因場地?zé)o法就地?fù)Q輪的應(yīng)按車輛原運(yùn)行方向掛往前方站。嚴(yán)禁反方向回掛,否則,易導(dǎo)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(yùn)行狀態(tài)不良,軸承經(jīng)過長期運(yùn)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(yīng)及時換輪并送軸承間進(jìn)行退卸處理。
三、防范措施及建議
1、消除踏面故障當(dāng)前運(yùn)用貨車車輪踏面擦傷等故障主要是車輛制動機(jī)性能不良、列車空重混編、司機(jī)的不良操縱、調(diào)車作業(yè)中的制動方式不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻?。因此,首先?yīng)加強(qiáng)機(jī)車乘務(wù)員培訓(xùn),進(jìn)一步提高機(jī)車乘務(wù)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(jìn)度。并要盡最大努力改善調(diào)車作業(yè)中加強(qiáng)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(qiáng)列檢標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)在對軸承進(jìn)行聽、摸、看檢查的基礎(chǔ)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(dāng)指紋中有金屬亮點(diǎn),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?,F(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(jìn)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(jìn)行處理。
3、改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計在設(shè)計時,要考慮如何提高軸承保持架強(qiáng)度和耐沖擊性。同時,注意改進(jìn)軸承密封裝臵,強(qiáng)化軸承的基礎(chǔ)質(zhì)量。
4、加強(qiáng)滾動軸承的檢修質(zhì)量全面加強(qiáng)滾動軸承及輪對的檢修質(zhì)量,從嚴(yán)掌握檢修制度,落實(shí)工藝要求,建立健全“三檢一驗(yàn)”制度,并要求有關(guān)人員認(rèn)真嚴(yán)格執(zhí)行,質(zhì)檢部門要嚴(yán)格檢查、把關(guān)、作好監(jiān)督。綜上所述在實(shí)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(yùn)輸暢通和安全生產(chǎn)。我們在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的同時,不但要加強(qiáng)檢修人員的自身素質(zhì),要應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)檢修工藝、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)一步加強(qiáng)軸承的基礎(chǔ)質(zhì)量,對軸承檢修工藝提出更嚴(yán)格的要求。
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