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浅析山区线路滚动轴承故障的发现及判断方法

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贾建华

(北京铁路局丰台车辆段,北京 100000)

  【摘 要】目前我国铁路货车正在向着高速、重载的方向飞速发展,与之相关的就是要求铁路货车的质量标准更高。但是目前滚动轴承故障的发生率居高不下,势必会制约铁路货车的安全与发展。尤其是在山区的铁路区段,地理位置复杂,存在着桥隧多、曲线多、坡度大等客观因素,致使列车运行速度低,列车交会时间长,也在很大程度上造成滚动轴承前期故障的外观表象和象征不明显,给故障的发现和处理带来诸多困难。本文结合自己二十年所学知识和现场工作经验,就山区货车列检部门如何发现及判断处理滚动轴承故障进行一下简要分析。

  【关键词】货车滚动轴承;故障;分析判断

  1 滚动轴承故障在山区线路存在的特点

  由于山区铁路存在线路条件较差,温度变化大,曲线半径小、坡度大、线路基础条件较差等因素,外加单线行车设备落后、车辆车型较杂、车辆运行速度不平稳等,这些因素都会使引发滚动轴承的故障,下面就针对这几方面因素的特点作以具体分析:

  (1)车辆通过曲线时,由于曲线半径小,易使转向架在运行时发生蛇行运转并扭曲变形,造成同一转向架两侧不平衡,呈菱形状,容易引发滚动轴承故障。(2)车辆通过曲线时,在离心力作用下,车轮内侧轮缘承受的冲击力大雨相对的外侧边缘,使同一轴的两轴承受力不均衡,有法滚动轴承故障。(3)在山区线路上运行时,由于运行线路条件较差,使静止中的货物易发生移位、引起偏载、集重,促使滚动轴承故障的形成。(4)在列车解体编组过程中,车辆受机械化驼峰、减速顶、铁鞋等制动因素的影响,车辆受到极大冲击损害了车辆面和轴承,易引起车轮踏面损伤,使车辆在线路上快速运行时,轴承受到周期性的冲击震动,引发滚动轴承故障。(5)随着高速重载实施,一些主要的干线不准老的车型运行,都集中投入到山区线路上运行,这些车辆由于制造时间较长,各部配件老化,加之设计存在缺陷和车辆本身检修技术不高,也是造成滚动轴承故障的原因之一。

  2 货车滚动轴承故障种类及判定方法

  2.1滚动轴承故障的基本种类

  (1)轴承内缺油。轴承新造或检修时注油量不足、或者轴承运转热升高致使润滑油脂的粘稠度降低,在油封处产生渗漏。

  (2)轴承内混沙混水。轴承在运用过程中油封破损、或者在存放时防护不当造成其内部混沙混水。

  (3)轴承保持架破损。主要原因是加工制造工艺差、水平较低,致使保持架存在制造缺陷;同时,车轮擦伤、剥离等故障造成车辆在运行过程中的冲击震动也会造成保持架破损。

  (4)轴承内外圈滚道剥离、擦伤。材质不良以及加工缺陷、运行状态不良即冲击和震动较大造成的。

  (5)轴承滚子破损、表面缺损。加工制造工艺不当、材质不良均会造成滚子破损,滚子因锈蚀和电蚀会引起表面缺损。

  2.2轴承故障的判定方法

  2.2.1外观的判断

  即通过滚动轴承的外观检查,直观地发现轴承存在的异状,来推测轴承是否存在故障的方法。比如车轮踏面是否存在擦伤、剥离等故障;轴承密封罩是否有甩油、渗油迹象,密封罩是否凸出;滚动轴承各部组成位置是否正确;并确认轴承有无外力打击的痕迹等。对于上述问题,必须要进行起轴进行进一步的鉴定,必要时采取扣车换轮的方法,确保列车运行安全。

  2.2.2异音的的判断

  轴承的异音是由于轴承内部缺陷而产生的声响,尤其是在起轴转动检查的过程中会发出不正常的声音。在转动之前,应在车辆侧架导框处作出标记,每次轴承转动到该部位时,仔细判别声音,如有异常声音时,可判断为保持架断裂。起轴转动过程中的注意事项:第一起轴鉴定前要检查轴承纵向游间,应掌握在0.4~0.9mm之间。第二起轴鉴定转动检查时,要做到正反两个方向转动,同时掌握转动快慢,做到快慢有别。

  2.2.3油脂的判断

  承鉴定过程中,对于甩出、渗出的油脂,要仔细进行检查与判断。确认油脂中有无金属颗粒,可将油脂均匀的涂在小纸片上昼间用自然光,夜间用灯光,通过转动角度,发现有反光现象可判断为油脂中有金属颗粒,也可用次磁性物体测试纸片,能吸附者可判断有金属颗粒。若是有金属颗粒,就可判定轴承的保持架、滚子或滚道产生了裂损及剥离故障。

  2.2.4温度的判断

  新轴承在运行初期,处于磨合阶段,一般轴温都较高,但轴承温度不超过外温+40℃;(SKF轴承温度不超过外温+55℃)正常运行的轴承,其运用温度一般比环温高10~30℃。若用手摸轴温时,不能坚持2秒以上,则可判断轴承温度过高,手摸轴温时应认真执行轴温“三对比”,在低温中寻找高温。

  3 及时发现滚动轴承故障的几点措施

  山区货车列检的检车员,对于检查维修的列车车辆,要坚持从以下几个方面入手,仔细检查、认真分析、正确判断,可早期发现并防止滚动轴承的故障。

  (1)提前到位接车:要在列车进站前,提前到达指定作业位置(应避开两钢轨接缝处),采取半蹲式接车。接车过程中,要仔细做到“听、看、闻”相结合,即倾听车轮振动力的大小,确认有无擦伤、剥离等故障造成车轮打击钢轨的现象;看轮轨间走行状态,确认车轮是否圆滑滚动,轴承有无异状;闻是否有油脂的焦糊气味,确认是否有热轴故障的存在。(2)作业中的仔细检查:对于有上述问题及不良象征的车辆,一定要认真检查,做到防患未然。轮对振动力大的要确认是否存在擦伤、剥离等故障,并结合“轨边声学检测系统”进行动态查询,如若有报警的必须进行起轴鉴定。(3)对于老、旧车型,特别是转8A型转向架,由于三大件定位不良,抗菱度较差,横向动力性能不够好,易造成车轮与钢轨磨耗较大,要仔细进行甄别确认。(4)对红外线预报的每辆车两侧的最高轴温,除测量轴温外,应对侧架、踏面、轴承的外圈、前盖、密封罩鞲鞲行程、手制动机,闸调器等部位全面检查,在测量轴温时,应对轴承的前中后以及两侧的其他轴承进行侧温对比,仔细检查找出该轴承温度过高的原因,必要时要进行起轴鉴定。(5)对车体倾斜、旁承压死、枕簧折断、车轮踏面擦伤及剥离接近到限的重车,除检查相应的部位外,必须对轴承起轴鉴定检查。

  4 结语

  综上所述均为山区列检检修作业及时发现滚动轴承故障的一些经验性总结,其直接影响着铁路车辆的运行品质,关联着铁路运输的安全保障。只要我们进一步强化制造质量的源头控制,不断提升检修人员的自身素质,规范并落实好检修工艺水准,提高对滚动轴承早期故障的分析与判断,就能发现并防止滚动轴承事故的发生。

来源:《中国科技纵横》2016年3期