《滾動軸承故障分析及防治措施》PPT

滾動軸承故障分析及防治措施

姓名:趙燦學(xué)號:116491292023/2/3中文摘要摘要：安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題。隨著客車速度不斷提高，重載列車開行數(shù)量增多，鐵路運(yùn)行車輛仍以客貨共線為主，列車密度高居世界第一，這些因素都對機(jī)車安全運(yùn)行提出了更高的要求。滾動軸承作為機(jī)車的重要部件，其功能對安全運(yùn)輸起著舉足輕重的作用。滾動軸承運(yùn)行是否正常直接影響到整臺機(jī)車的性能及運(yùn)行安全。提速重載是世界各國鐵路的發(fā)展方向，速度提升、運(yùn)量加大的前提是擁有牽引力十足的機(jī)車，而作為重載機(jī)車走行部重要部件之一的牽引電機(jī)軸承，在此時此刻需要我們更多的關(guān)注。本文對機(jī)車牽引電機(jī)常見的軸承進(jìn)行了簡要介紹，通過本人在工作中接觸、了解的滾動軸承故障多發(fā)的原因和情況，進(jìn)行了分析并提出與實(shí)際情況相符的檢查、預(yù)防的方法和有效的解決措施，從而減少滾動軸承故障對鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懀_保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珪惩?。關(guān)鍵詞：鐵路貨車；軸承故障；分析；解決措施ABSTRACTABSTRACT:

safetyistheeternalthemeofrailwaytransportation.Withthepassengertrainspeedincreasing,heavyhaultrainnumber,railwayvehicleismainlymixedpassengerandfreighttraindensity,thehighestintheworld,thesefactorsareputforwardhigherrequirementsforthesafeoperationofthelocomotive.Rollingbearingisanimportantcomponentofthelocomotive,itsfunctionplayadecisiveroleonthesafetransport.Rollingbearingisnormalornotwilldirectlyaffecttheperformanceandoperationsafetyofthewholelocomotive.High-speedandheavyloadisthedevelopmentdirectionofrailwayintheworld,speed,capacityincreasethepremiseistohavethefulltractionlocomotive,asheavyhaullocomotivetractionmotorbearingsforoneoftheimportantpartsinthismoment,weneedtopaymoreattentionto.Thelocomotivebearingcommonmotorarebrieflyintroducedinthispaper,thereasonandIcontact,understandingintheworkoftherollingbearingfaultprone,areanalyzedandputforwardinlinewiththeactualsituationoftheinspection,preventivemethodsandeffectivemeasures,soastoreducetherollingbearingfaultinfluenceonrailwaytransport,toensurethesafetyofrailwaytraffic.KEYWORDS:railwaywagonbearingfaultanalysis:::Solutions第一章緒論1.1課題研究的背景和意義安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題。中國鐵路第六次大提速預(yù)示著我國高速鐵路時代的到來，CRH動車組的全面開行、和諧型機(jī)車的上線運(yùn)用、機(jī)車交路的延長擴(kuò)伸、列車的提速重載……中國鐵路發(fā)生著翻天覆地的變化?？蛙囁俣炔粩嗵岣?，重載列車開行數(shù)量增多，鐵路運(yùn)行車輛仍以客貨共線為主，列車密度高居世界第一，這些因素都對機(jī)車安全運(yùn)行提出了更高的要求。滾動軸承作為機(jī)車的重要部件，其功能對安全運(yùn)輸起著舉足輕重的作用。滾動軸承運(yùn)行是否正常直接影響到整臺機(jī)車的性能及運(yùn)行安全。提速重載是世界各國鐵路的發(fā)展方向，速度提升、運(yùn)量加大的前提是擁有牽引力十足的機(jī)車，而作為重載機(jī)車走行部重要部件之一的牽引電機(jī)軸承，在此時此刻需要我們更多的關(guān)注。如果在運(yùn)行中發(fā)生故障，輕則會造成列車停運(yùn)晚點(diǎn)，重則會導(dǎo)致列車脫軌顛覆，造成國家財產(chǎn)和人民生命的重大損失。一旦該情況出現(xiàn)必然是機(jī)破無法運(yùn)行，導(dǎo)致后續(xù)列車晚點(diǎn)嚴(yán)重干擾干線運(yùn)輸秩序，更甚者如果沒有及時發(fā)現(xiàn)將會引起熱軸、切軸、輪對擦傷、脫軌、顛覆等事故，后果不堪設(shè)想。因此牽引電機(jī)軸承故障和滾動軸承故障分析及防治措施是本文論述的重點(diǎn)。第一章緒論1.2運(yùn)輸形式分析1.2.1機(jī)車牽引電機(jī)隨著我國鐵路重載、快速列車的開行,機(jī)車直流牽引電動機(jī)的負(fù)載在逐漸增加,實(shí)際使用功率接近設(shè)計值,提高牽引電動機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,降低故障率,有利于保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。在?shí)際運(yùn)用中,牽引電動機(jī)軸承故障普遍,軸承固死后果可怕,嚴(yán)重影響鐵路的正常運(yùn)輸秩序。因此,對牽引電動機(jī)軸承故障進(jìn)行分析與研究,提出相應(yīng)的預(yù)防措施是必要的。1.2.2牽引噸位增加為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，不斷擴(kuò)大運(yùn)輸能力，重載列車不斷開行，列車噸位已有過去的單列3千噸發(fā)展到現(xiàn)在的5—6千噸，提高了60%—100%,并且在大秦線開通了萬噸列車。1.2.3列檢負(fù)責(zé)區(qū)段的延長列檢所的設(shè)置是根據(jù)鐵路運(yùn)輸需要和特定區(qū)段而定，隨著運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的變化，直達(dá)列車不斷增加。列檢負(fù)責(zé)區(qū)段已延長到500公里左右。增加了運(yùn)輸安全難度。第二章機(jī)車概論

2.1列車和牽引電機(jī)常用的軸承、構(gòu)造及工作原理貨車使用滾動軸承以無軸箱雙列圓錐滾子軸承為主，從以前的197720、197726、19770型到提速列車的滾動軸承，有國產(chǎn)352226XZ—2RZ型及引進(jìn)國外技術(shù)的SKF197726型以及進(jìn)口AP130、AP150和TUB150型等。在當(dāng)前運(yùn)用中有4種即197726、SKF197726、352226XZ—2RZ、353130b型，其中SKF1977226、352226XZ—2RZ和35313OB緊湊滾動軸承已成為當(dāng)今提速貨車的主流。滾動軸承是車輛的重要部件，其性能的好壞直接影響著列車速度的提高及運(yùn)行安全。我國鐵路成功地運(yùn)行了客運(yùn)提速，主要干線的客運(yùn)列車速度已達(dá)140km/h—160km/h。除極少數(shù)的快運(yùn)專列外，絕大多數(shù)貨物列車的最高運(yùn)行速度僅有70km/h—80km/h，而旅客列車的速度有150km/h，隨著鐵路改革的不斷深入和跨越式發(fā)展的要求，鐵路經(jīng)過五次全面的提速和車輛載重噸位的不斷增加，大量新技術(shù)、新工藝、新材料、行配方不斷運(yùn)用于列車，滾動軸承的發(fā)展由從前的197726型發(fā)展到現(xiàn)在的SKF197726、352226X2—2RZ，特別是重載車輛大量使用187730型軸承。車輛在運(yùn)行中，受速度、交路、重載和線路運(yùn)行條件的影響，滾動軸承一些零部件會發(fā)生磨損、損耗、松弛、變形、腐蝕、裂損等故障，給我們研究滾動軸承故障分析及防治措施提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在運(yùn)用機(jī)車發(fā)生的各類故障中，滾動軸承的熱軸故障呈上升趨勢，已成為防燃防切的主攻目標(biāo)，雖然紅外線軸溫探測是防范燃軸的重要手段，但若能在列檢早期的檢查中發(fā)現(xiàn)滾動軸承故障，將具有積極的意義。第二章機(jī)車概論雖然隨著技術(shù)、材料和工藝的發(fā)展，滾動軸承的各項指標(biāo)已大有改觀，但在運(yùn)行中仍暴露出不少問題，尤其是近年來，幾次提速后一些故障更加突出，對鄭州北車輛段1998—2001年發(fā)現(xiàn)的197726型軸承保持架破碎故障2001年19月22日—24日在北車輛段列檢所滾動軸承密封罩松動故障的調(diào)查分析見表2-1所示。表2-1197726型軸承故障調(diào)查統(tǒng)計表年份

密封罩松動數(shù)量

車輪有擦傷或剝離擦傷

剝離過限

數(shù)量

數(shù)量比率/%

199888100562.51999302893.318602000706491.14665.72001127122968365.4我國配屬的6K型電力機(jī)車均為1987年從日本進(jìn)口，牽引電機(jī)軸承采用圓柱滾子的滾動軸承。滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架這四部分組成。內(nèi)圈用來和軸頸裝配，外圈用來和軸承座裝配。內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但內(nèi)、外圈相對轉(zhuǎn)動時，滾動體即在內(nèi)、外圈的滾道間滾動。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制滾動體側(cè)向位移的作用。第二章機(jī)車概論2.1.1無軸箱滾動軸承的構(gòu)造無軸箱滾動軸承的主件有七部分組成：1.密封罩;2.外圈;3.滾子;4.塑鋼保持架；5.中隔圈6.內(nèi)圈7.密封罩組件。附件有后擋、前蓋、標(biāo)志板、螺栓、施封鎖、放松片，如圖2—2所示。圖2—2無軸箱滾動軸承組成圖2—2無軸箱滾動軸承組成第二章機(jī)車概論2.1.2無軸箱滾動軸承的工作原理滾動軸承一般結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架、中隔圈等組成。滾動軸承是借助于在內(nèi)、外圈之間的滾動體滾動實(shí)現(xiàn)傳力和滾動的。內(nèi)圈緊密配合于軸頸上，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，并引導(dǎo)滾動體一面饒起軸心自轉(zhuǎn)，一面沿內(nèi)外圈滾道公轉(zhuǎn)。軸承有徑向間隙和軸向間隙，以保證滾動體能自由轉(zhuǎn)動，滾動體與內(nèi)、外圈之間的相對運(yùn)動完全是滾動，而不是滑動。保持架用以維持各滾動體之間的位置，防止傾斜和相互碰撞，保證滾動體能沿滾道均勻分布。第二章機(jī)車概論2.1.3軸承檢修管理機(jī)制機(jī)車軸承及輪對與車輛同步進(jìn)行定期檢修，并實(shí)行壽命管理、狀態(tài)維修、環(huán)檢維修、和專業(yè)化集中維修的檢修管理機(jī)制。軸承的壓裝分為新壓裝和重新壓裝，軸承的壓裝必須在車輛廠和車輪廠、車輛段進(jìn)行。軸承的檢修分一般檢修和大修。大修必須在軸承制造（大修）廠進(jìn)行，軸承的一般檢修必修經(jīng)軸承制造（大修）廠認(rèn)可、鐵道部批準(zhǔn)的單位進(jìn)行，短修時車輛段只對軸承進(jìn)行狀態(tài)維修。如圖2-—3示滾動軸承各元件之問的運(yùn)動關(guān)系。設(shè)軸承外圈固定，內(nèi)圈(軸)的旋轉(zhuǎn)頻率為，，軸承節(jié)徑D，滾動體直徑d，接觸角B，滾動體個數(shù)為Z，滾動體與內(nèi)外圈之間為純滾動。圖2-3滾動軸承構(gòu)成示意圖第二章機(jī)車概論2.1.4原因分析軸承在正常的條件下使用,套圈和滾動體的滾動面因不停地重復(fù)地受到壓力,亦會發(fā)生材料疲勞,以致造成剝離而無法使用。滾動軸承一旦承受負(fù)荷,其滾動體與套圈接觸面就會發(fā)生局部永久變形。該變形量隨負(fù)荷增大而變大,若超過某種限度,則會影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承燒傷、磨損、裂紋缺口、卡死、生銹等都有可能使軸承無法使用,但這應(yīng)稱為軸承故障,須與軸承壽命區(qū)分開。軸承選型不當(dāng),安裝欠妥,潤滑不良及密封不好等都是發(fā)生軸承故障的原因,排除這些原因便可避免軸承發(fā)生故障。第二章機(jī)車概論2.1.5軸承的報廢失效形式有下列情況軸承報廢：車輛顛覆或重車脫軌后的全車軸承；發(fā)生燃軸或火災(zāi)被損傷的軸承；外圈破損的軸承；已做過大修的軸承又出現(xiàn)一般檢修無法修復(fù)的故障缺陷的：已做過大修軸承累計使用時間達(dá)到（以軸承制造時間為準(zhǔn)）15年（或150萬公里）的；已做過大修的軸承，重新壓裝后使用時間達(dá)到7年（或70萬公里）的；由于電流通過引起局部放電而造成斑點(diǎn)，凹槽或槽紋等表面電蝕損傷的軸承；銹蝕嚴(yán)重，不能正常轉(zhuǎn)到的軸承；內(nèi)，外圈均出現(xiàn)制造，大修單位或年代不清的軸承；工程塑料保持架從內(nèi)圈組件上退下或脫落的軸承；其它無修復(fù)價值的故障。滾動軸承的正常失效形式是滾動體或內(nèi)外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞，這是在安裝、潤滑、維護(hù)良好的條件下，由于大量重復(fù)地承受變化的接觸應(yīng)力所致，軸承點(diǎn)蝕破壞后，在運(yùn)轉(zhuǎn)時通常會出現(xiàn)較強(qiáng)烈的振動、噪聲和發(fā)燒現(xiàn)象；除了點(diǎn)蝕以外，還可能發(fā)生其它多種形式的失效，例如，潤滑油不足使軸承燒傷；潤滑油不清潔而使?jié)L動體和滾道過度磨損；裝配不當(dāng)而使軸承卡死、脹破內(nèi)圈、擠碎內(nèi)外圈和保持架，下表為我國近年來6K機(jī)車牽引電機(jī)軸承故障情況的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。第二章機(jī)車概論第二章機(jī)車概論2.2軸承在運(yùn)用中發(fā)熱的原因2.2.1油脂缺少或變質(zhì)由于油脂缺少或變質(zhì)，軸承潤滑狀態(tài)不良，也會使軸承發(fā)熱。2.2.2油脂過多若油脂增加過多，不僅無利，反而使軸承內(nèi)部發(fā)生過多的摩擦和攪拌熱，使軸承發(fā)熱2.2.3軸承內(nèi)混有異物當(dāng)軸承清洗不干凈，油內(nèi)混有雜質(zhì)，密封不良而導(dǎo)致水，沙進(jìn)入等，均可導(dǎo)致軸承發(fā)熱。2.2.4軸承軸向游隙過小軸承軸向間隙過小，將增加摩擦，使軸承發(fā)熱，甚至導(dǎo)致滾子卡死引起事故。若間隙過大，則會使軸承局部負(fù)荷加大，縮短使用壽命。2.2.5轉(zhuǎn)向架當(dāng)轉(zhuǎn)向架組裝不正位或變形時，也會造成軸承別勁而發(fā)熱。第二章機(jī)車概論2.2.6軸承內(nèi)部損壞當(dāng)軸承內(nèi)外滾道破裂、剝離、軸承內(nèi)外圈、滾子或保持架裂紋或破碎時，軸承將發(fā)熱。主要原因：1.是材料或熱處理不良。軸承內(nèi)外圈滾道面或滾子滾動面上由于麻點(diǎn)、輾皮等缺陷繼續(xù)發(fā)展而形成鱗片狀及至不規(guī)則的更大面積的金屬剝落現(xiàn)象（它是材料嚴(yán)重疲勞破壞的結(jié)果）2.是軸承在組裝拆卸、清洗搬運(yùn)或運(yùn)用中不慎而受到不正當(dāng)沖擊力。3.是內(nèi)圈與軸、外圈與承載配合不良。4.是局部外傷、銹蝕、偏載或過載。5.是材質(zhì)正常疲勞破壞。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1故障的發(fā)現(xiàn)和處理3.1.1軸承常見故障概括故障軸承的癥狀主要是:1)滾動體及滾道裂紋、拉傷、灼痕、疲勞剝離掉塊、銹蝕;2)外圈拉傷、銹蝕嚴(yán)重;3)內(nèi)圈拉傷、裂、電蝕;4)保持架松動、鉚釘斷頭、體裂、變形;5)內(nèi)圈表面和滾子表面點(diǎn)腐蝕、麻點(diǎn)、變色等。從現(xiàn)場觀察分析發(fā)現(xiàn),造成軸承故障的主要原因有:軸承超期使用,組裝質(zhì)量不良,維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng),潤滑不良,大小齒輪嚙合不良,軸承制造質(zhì)量缺陷等等。3.1.2密封罩松動脫出和外圈缺損由于近年來生產(chǎn)廠家范圍的擴(kuò)大，部分軸承的技術(shù)保障能力不夠，生產(chǎn)的軸承不能適應(yīng)列車的提速要求，軸承裝車后經(jīng)過高速劇烈振動，極易發(fā)生封罩松動脫出，如圖3—1所示，并與前蓋摩擦極易引起激熱，同時密封罩的松動脫出也使軸承失去了密封作用。由于軸承密封失效軸承內(nèi)部極易造成泥沙、泥水，缺油，使軸承內(nèi)部潤滑不良，從而引發(fā)各種軸承內(nèi)部故障，嚴(yán)重時會危機(jī)行車安全。造成此類故障的原因：一是設(shè)計上存在前蓋內(nèi)側(cè)面與密封罩、油封端面間隙偏小的缺陷；二是各級檢修單位對密封罩與外圈牙口處掌握不嚴(yán)，運(yùn)行過程中由于車輪踏面故障造成沖擊力過大，導(dǎo)致軸承外圈彈性形變而改變二者的配合狀態(tài)，轉(zhuǎn)8A轉(zhuǎn)向架存在高速運(yùn)轉(zhuǎn)或通過曲線彎道時產(chǎn)生菱形變形的缺陷；三是超載、偏載、集重等原因。密封罩在一般檢修時未及時跟換新品；密封罩經(jīng)整形后未復(fù)原或者一般檢修及大修時外圈牙口與密封罩過盈配合過小造成松動；提速后密封罩中的密封圈與密封座摩擦加劇，從而帶動密封罩一塊轉(zhuǎn)動，使得密封罩松動；按照規(guī)定列檢只對密封罩脫出的故障進(jìn)行處理，而對密封罩松動故障不進(jìn)行處理，導(dǎo)致已松動的密封罩松動加劇。第三章滾動軸承故障分析及防治措施處理：對于這類故障按《鐵路機(jī)車運(yùn)用維修規(guī)章》，列檢必須換輪處理，不得用力（或用木器輕輕敲擊）使其復(fù)位后放行。軸承外圈缺損為車輛在裝載時，如3—2所示，受到裝卸機(jī)具的碰撞或車輛發(fā)生脫軌事故與其它物質(zhì)相撞造成，對于此類故障列檢應(yīng)換輪處理圖3—1軸承密封罩圖3—2軸承外圈缺損

第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.3軸承燒損的特征從我國近年來發(fā)生的6K機(jī)車牽引電機(jī)軸承燒損情況分析來看，具有如下幾個特征：1.軸承滾動體與內(nèi)外圈滾道卡死；2.軸承及其外擋蓋嚴(yán)重過熱變色；3.內(nèi)圈產(chǎn)生軸向相對滑動；4.軸承保持架斷裂：5.外圈滾道電蝕嚴(yán)重；6.潤滑脂燒化變??；7.內(nèi)圈滾道表面與滾動體有粘合等。這些外觀現(xiàn)象都是軸承燒損后所能看到的基本特征。圖3-3、圖3-4、圖3-5、圖3-6為我國6K機(jī)車牽引定數(shù)提高以來發(fā)生的牽引電機(jī)軸承故障實(shí)例。圖3—3外圈滾道剝離

圖3—4滾動體剝離掉塊

圖3—5滾動體破裂

圖3—6內(nèi)圈拉傷第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.4油脂故障缺油時，軸承轉(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，如這類故障沒有明顯的發(fā)熱特征列檢可以放行。油脂過多，新造或大修時注油量過大，運(yùn)行中因油脂過盈而產(chǎn)生較高運(yùn)轉(zhuǎn)熱，易引起紅外線報軸。油脂過盈故障多發(fā)生在新裝車使用兩個月以內(nèi)的軸承上，轉(zhuǎn)動時沉重但無異音，按規(guī)定發(fā)生熱軸故障點(diǎn)溫超過規(guī)定溫度以上時需換輪（SKF197726型軸承在外圈外徑下部測量溫升≥55度，絕對溫度≥100度；197726和352226XZ—2RZ型軸承在外圈外徑下部測量溫度≥環(huán)溫+40度）但此類故障可以放行并進(jìn)行紅外線軸溫跟蹤，確認(rèn)軸溫?zé)o持續(xù)上升，不必做進(jìn)一步處理，待運(yùn)行一段時間后熱軸特征會自然消失。油脂泄漏故障：滲油、漏油發(fā)生在外圈牙口與密封罩配合處以及油封唇口處，少量油跡和塵沙積聚，一般成干燥狀態(tài)，或雖有一些潤滑油脂，但其他地方均無油脂，可以認(rèn)為是正常，可據(jù)需使用。甩油是在密封罩、前蓋、后擋上有大量潤滑油脂，且污染了承載鞍、側(cè)架、車輪或車底板等，這時可以認(rèn)為密封已失效，油脂已大量泄漏，須換輪退卸軸承。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1．5保持架隔窗斷裂一般發(fā)生在端環(huán)與小橫梁相交處，保持架折斷后使?jié)L子與保持架隔窗間隙增大，軸承的承載狀態(tài)受到破壞。這類故障的外觀現(xiàn)象雖不明顯，但危害極大，如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理，車輛在高速運(yùn)行中保持架會產(chǎn)生破碎，很容易在極短的時間內(nèi)發(fā)生熱、切軸。車輛輪對有超限的擦傷、剝離或軸承高溫時，應(yīng)對該軸承起轉(zhuǎn)動檢查，如發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)動中有無節(jié)奏的振動或卡帶現(xiàn)象，要運(yùn)行多次的正反轉(zhuǎn)動，并召集有經(jīng)驗的人員檢修。3.1.6滾道損傷、剝離滾道、滾子剝離，主要發(fā)生在軸承滾動面上。原因為內(nèi)外圈存在材質(zhì)不良等缺陷或車輛運(yùn)行狀態(tài)不良，長期運(yùn)轉(zhuǎn)后可能會發(fā)生滾道局部擦傷或圖3—7所示，或剝離如圖3—8所示。對此故障檢查人員如果用力向下按或向上托起軸承轉(zhuǎn)動，可以感到軸承有節(jié)奏的振動，這類故障多伴有輪對陳舊性擦傷或剝離以及軸承向游隙大于0.75mm缺陷。對此類故障列檢應(yīng)及時換輪并送軸承組推卸檢查。圖3—7滾道擦傷圖3—8滾道剝離第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.7滾子剝離滾子破損多為滾子端部裂紋導(dǎo)致破碎，如圖3—9所示，碎塊很容易混入滾道中，將造成滾子卡帶，破壞軸承的滾動狀態(tài)。在轉(zhuǎn)動外圈時手感有別勁的規(guī)律，聲響有無規(guī)律的咯吱聲，有時轉(zhuǎn)多圈才發(fā)生一次。圖3—9滾子剝離圖3—9滾子剝離第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.8滾子破裂或滾子缺損發(fā)生的原因為：滾子材質(zhì)或熱處理工藝達(dá)不到設(shè)計要求，在受到較大的沖擊或負(fù)荷時造成滾子破裂或缺損。3.1.9內(nèi)圈裂損發(fā)生的原因：1.內(nèi)圈的材質(zhì)達(dá)不到要求；2.加工軸頸時橢圓度及錐度過大或與內(nèi)圈配合過盈量大，使內(nèi)圈在組裝時應(yīng)力增大產(chǎn)生裂紋。3.1.10套圈和滾子滾道表面劃傷壓痕發(fā)生原因為：滾動軸承油脂含有灰塵、金屬粉末等雜質(zhì)或車輛在運(yùn)行中由于金屬之間摩擦及材質(zhì)缺陷等原因，使摩擦下來的金屬微粒在滾道和滾子之間摩擦，造成滾子、滾道表面劃傷或壓痕。3.1.11軸承內(nèi)圈滾道及滾子表面剝離發(fā)生原因：軸承組裝前滾道卡傷或組裝時位置相互不正使軸承過早產(chǎn)生疲勞裂紋。3.1.12滾動軸承電蝕造成原因為：車輛部件進(jìn)行焊修作業(yè)時，因電焊回路接觸不良使軸承產(chǎn)生電火花電蝕，造成內(nèi)、外圈、滾子、滾道損傷。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.13保持架破碎發(fā)生原因為：1.軸承受較大的交變載荷或沖擊載荷使保持架發(fā)生裂損；2.保持架加工工藝缺陷，柳釘折斷或脫出后，軸承卡帶運(yùn)行造成保持架裂損。轉(zhuǎn)動外圈時，軸承滾子自上而下的掉落，發(fā)出凌亂的金屬撞擊聲。保持架破碎嚴(yán)重者，甩出的油脂呈銀灰色，懷疑為保持架破碎的軸承應(yīng)就地?fù)Q輪，在區(qū)間確因場地?zé)o法換輪時應(yīng)按車輛原運(yùn)行放行掛往前站換輪；嚴(yán)禁反向掛運(yùn)，否則很容易導(dǎo)致軸承保持架突然卡帶而發(fā)生熱切軸。保持架破碎增多的原因：1.保持架本事設(shè)計強(qiáng)度偏低；2.加工制造水平不高，保持架存在制造缺陷；3.選用材料存在缺陷；197726型軸承保持架采用10#08A1冷扎鋼板沖壓而成。SKF公司曾對采用不同材質(zhì)保持架的軸承進(jìn)行斷油運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗，結(jié)果表明；剛保持架軸承只能維持2h，銅保持架軸承能維持6h，而塑鋼保持架軸承能運(yùn)轉(zhuǎn)20h。鄭州北車車輛段2000年共發(fā)現(xiàn)70起保持架破碎故障，其中69件為剛保持架，占剛保持架的32%，只有1件為塑鋼保持架，占塑鋼保持架總數(shù)的6.25%。4.輪對踏面質(zhì)量對保持架受力狀況有較大影響；據(jù)調(diào)查，在鄭州北車車輛段發(fā)現(xiàn)的保持架破碎故障中有94.5%存在著輪對擦傷或剝離，其中64%的輪對擦傷或剝離過限，隨著列車速度的提高這一問題更加突出。另據(jù)有關(guān)資料介紹，軸承受到?jīng)_擊力與車輪擦傷深度、車輛運(yùn)行速度成正比，與車輪直徑成反比。當(dāng)列車在平直軌道上以80km/h的速度均勻前進(jìn)時，車輪踏面擦傷深度每增加0.1mm，則軸承所受沖擊力就增加13000—14000N當(dāng)擦傷深度達(dá)到1mm時，沖第三章滾動軸承故障分析及防治措施擊力將高達(dá)15000-160000N。由此可見，踏面故障對軸承保持架的危害是非常大的，隨著列車速度的提高其危害性還將增大，因為速度越高沖擊力越大，沖擊頻率也越高，對軸承的危害也越高。5.密封罩大量松動：近幾年發(fā)現(xiàn)的176件保持架破碎故障中密封罩全部松動，并有大量油脂甩出，2001年10月22—24日在調(diào)查的2個列檢所的330列17469輛車中，發(fā)現(xiàn)205列315輛存在密封罩松動故障，密封罩松動后，導(dǎo)致密封性能下降，油脂不斷甩出，軸承內(nèi)部潤滑效果降低，保持架承受壓力不斷增加，造成保持架破碎，如圖3-10所示圖3-10軸承保持架破碎第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.1.14運(yùn)用中外觀檢查軸承檢查（1）前蓋、外圈、密封罩、后擋裂紋、損傷、松動變形。（2）軸承密封失效、甩油、混沙、混水或油脂變質(zhì)。（3）軸端螺栓折斷、丟失或全部松動。3.2燒損的原因分析及滾動軸承的危害3.2.1軸承燒損的原因分析軸承出現(xiàn)燒損現(xiàn)象都是由于軸承產(chǎn)生失效無法正常轉(zhuǎn)動造成，究其原因大致分為三個方面：1.軸承構(gòu)件質(zhì)量方面。軸承在生產(chǎn)過程中如果采用的材料質(zhì)量不高，機(jī)械加工工藝和熱處理過程不符合相關(guān)規(guī)定，都會導(dǎo)致出廠新軸承的疲勞強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度及抗斷裂強(qiáng)度大大降低，進(jìn)而直接影響軸承的使用壽命。壽命降低的新軸承在使用過程中，根本無法達(dá)到其理論壽命，一段時間后就會出現(xiàn)軸承滾動體破裂、保持架斷裂等危險現(xiàn)象；2.軸承裝配工藝方面。牽引電機(jī)滾動軸承屬于比較精密的部件，只有正確安裝才能保證其壽命。某些軸承表面存在銹跡、擦傷現(xiàn)象，不符合要求的軸承嚴(yán)禁組裝。組裝過程中，對端蓋、轉(zhuǎn)軸以及軸承箱的同軸度應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真校驗，對彎曲、平行、對中、軸承精度、潤滑油脂裝入量、動平衡等工藝要求也應(yīng)嚴(yán)格要求，上述任何一個指標(biāo)不符合技術(shù)規(guī)定，都會導(dǎo)致軸承工作一段時間后出現(xiàn)某種形式的失效而無法正常轉(zhuǎn)動。第三章滾動軸承故障分析及防治措施

3.軸承使用維護(hù)方面。軸承滾道里的潤滑脂長期處于被強(qiáng)烈攪拌的狀況，軸承的轉(zhuǎn)矩大，溫度高，而且不平衡，還可能產(chǎn)生噪音，潤滑脂就容易變質(zhì)和流失。潤滑脂發(fā)生變質(zhì)和流失情況下，軸承就會產(chǎn)生缺油干磨，造成軸承變熱溫度升高。溫度進(jìn)一步升高后就會出現(xiàn)惡性循環(huán)，不但會使保持架和滾動體中的潤滑脂變稀流失掉，而且還會使軸承蓋中的潤滑脂變稀流失掉，進(jìn)而導(dǎo)致軸承內(nèi)圈熱膨脹破裂、軸承游隙減少、內(nèi)圈和軸頸間配合松動、滾動體與內(nèi)外滾道膠合等，最終產(chǎn)生軸承內(nèi)外圈和滾動體完全卡死的嚴(yán)重故障。3.2.2車輛中的車輪擦傷、剝離故障1.車輪踏面擦傷、剝離后，輪對圓弧面上出現(xiàn)較大局部平面，使車輪不能圓滑滾動，增加沖擊振動。若輪徑840mm，探傷深為2mm，其玄長82mm，即有82mm長的平面參與滾動。若擦傷超過2mm時，其玄長就更長，增加車輛的沖擊振動。運(yùn)用中，車輪擦傷深度要求滾動軸承小于或等于1mm，車輪剝離是沿踏面圓周方向測量，運(yùn)用限度要求滾動軸承一處不大于50mm，二處每處均不大于40mm，在此限度內(nèi)，不危機(jī)行車安全，超此限度便會加劇車輪與鋼軌間的振動，使輪緣與車軸配合出現(xiàn)移動和軸身彎曲，輪對內(nèi)距尺寸發(fā)生變化，易使軸承出現(xiàn)故障。如滾動軸承熱軸、冷卻，滾動軸承保持架裂損，嚴(yán)重者出現(xiàn)折軸，造成車輛顛覆。第三章滾動軸承故障分析及防治措施2.車輛踏面擦傷后加劇了車輪圓周磨耗，破壞了磨耗型踏面的作用，當(dāng)周圍磨耗到8mm以上時，往往出現(xiàn)靠近輪緣處凹下，外側(cè)高起，這樣，就失去了磨耗型踏面的作用，在曲線上兩輪不能同時滾動，外輪產(chǎn)生滑行，造成車輪踏面擦傷，在直線上出現(xiàn)導(dǎo)前帶后現(xiàn)象不能自行糾正位置，加劇輪緣與鋼軌的磨耗。車輪踏面圓周磨耗超限后使輪緣的相對高度增加，易與魚尾板連接螺栓之螺母相碰或切斷螺栓。3.3預(yù)防措施軸承故障涉及因素很多,且處于動態(tài)之中,但只要在檢修過程和機(jī)車運(yùn)用過程中,從軸承檢修、檢測、組裝、試驗以及監(jiān)控等方面入手,采取必要的預(yù)防措施,把握好軸承檢修運(yùn)用的各個環(huán)節(jié),軸承質(zhì)量就能夠?qū)崿F(xiàn)有序可控。根據(jù)我國國情利用國外先進(jìn)經(jīng)驗，擬從兩個方面入手：一是當(dāng)前立即采取可以操作和見效的應(yīng)急措施；二是經(jīng)過試驗研究后以采取的措施，其核心是防滑、增粘、改進(jìn)車輪材質(zhì)等，以減少車輪擦傷剝離的產(chǎn)生。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.3.1采取的措施1.應(yīng)對列車制動系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行全面調(diào)查及檢測運(yùn)用部門所反映的情況表面，因制動操作不當(dāng)、制動系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的車輪擦傷故障率最高，且后果也最為嚴(yán)重，所以應(yīng)對列車制動系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行全面調(diào)查檢測。主要檢測是否有以下故障：基礎(chǔ)制動杠桿抗平衡、個別車輛緩解不良、制動機(jī)及閥件故障、閘瓦厚度超限、同一列車中各種車型制動率不統(tǒng)一、個車輛制動缸活塞行程不統(tǒng)一、空重閥作用不可靠、閘瓦間隙自動調(diào)整器故障或調(diào)整不當(dāng)?shù)?，上述故障往往使車輛制動作用不協(xié)調(diào)，不僅易造成列車縱向沖動加劇，而且易造成制動率偏高、制動力過大的車輛發(fā)生車輪滑行擦傷。因此，運(yùn)用部門應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)上述檢查，強(qiáng)化閘調(diào)器試驗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得減少試驗次數(shù)和縮短試驗時間。對閘調(diào)器要按規(guī)定施修，定期檢查時必須實(shí)行換件維修，即：使用五年的一律拆下大修，不到五年且作用良好的，要做好制動性能試驗。以消除事故隱患，保證行車安全。2.嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)向架及輪對的制造、檢修質(zhì)量運(yùn)用和試驗結(jié)果都表明，轉(zhuǎn)向架及輪對的技術(shù)狀態(tài)優(yōu)劣，不僅直接關(guān)系到行車安全，而且對車輛的運(yùn)行品質(zhì)、對車輪的損傷、剝離均有很大影響，尤其在提速和高速運(yùn)行條件下，因為速度越高，動載荷越大，將加劇輪軌間接觸疲勞引起的剝離。為此應(yīng)嚴(yán)格控制其制造、檢修質(zhì)量，在目前條件下，尤其對貨車轉(zhuǎn)向架制造、檢修時，其輪對的動平衡、同一輪對的軸徑差、車輪加工的形位公差等均應(yīng)嚴(yán)格控制，在段修或換輪時還應(yīng)進(jìn)行動平衡檢驗，以保證轉(zhuǎn)向架及輪對一直處于良好的技術(shù)狀態(tài)，改善運(yùn)行品質(zhì)，減少軸輪間作用力，從而降低車輪擦傷、剝離的程度。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.加強(qiáng)各部門的聯(lián)勞協(xié)作，要求機(jī)車司機(jī)乘車人員按要求使用列車制動系統(tǒng)，不隨便使用緊急制動。增加責(zé)任心，工作精力集中，充風(fēng)時不能對車輛制動機(jī)過充風(fēng)。認(rèn)真檢修和調(diào)試機(jī)車上的列車試驗器和機(jī)車空氣壓力調(diào)整閥，使其消除故障隱患。工務(wù)部門要加強(qiáng)對線路的維修保養(yǎng)，使其符合行車安全要求，不斷改進(jìn)線路質(zhì)量；車站調(diào)車作業(yè)時，要控制好車速，減少對鐵鞋制動器的使用，有條件的，在線路上裝用對車輪無損害的減速項。裝載貨物時，要使貨物均衡裝載，杜絕超載，偏載和集重現(xiàn)象的發(fā)生。4.不斷改進(jìn)車輛制動機(jī)系統(tǒng)和走行部各裝置。為了適應(yīng)大提速的要求，一是要盡快淘汰GK型制動機(jī)，逐步淘汰103型制動機(jī)，加快120型制動機(jī)改造，使列車整體制動性能協(xié)調(diào)一致，動作同步。二是要改進(jìn)轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，減少其振動，增加運(yùn)行平穩(wěn)性，如側(cè)架增加穩(wěn)定性，兩側(cè)架間需增加類似于彈簧托板作用的支撐裝置；旁承增加液壓旁承或橡膠旁承墊，減少上下旁承間隙或無間隙緩沖旁承；側(cè)架與承載鞍間增加橡膠減震墊，以避免各部件剛性接觸及運(yùn)行中過大振動或位移，使車輪與剛軌減少不必要的剛性力。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.3.2軸承燒損的防止措施1.改進(jìn)牽引電機(jī)軸承裝配工藝：牽引電機(jī)軸承在安裝過程應(yīng)注重兩個方面的要求：（1）軸承內(nèi)圈和軸頸的配合過盈量應(yīng)符合相應(yīng)要求，若兩者的過贏量太小，則在轉(zhuǎn)動過程中，內(nèi)圈和軸頸之間的配合就有可能發(fā)生松動或內(nèi)圈和軸之間可能發(fā)生相對滑動，進(jìn)而導(dǎo)致軸承滾動體與滾道間摩擦力增加發(fā)生燒損；相反，若兩者的過盈量太大，內(nèi)圈的彈性膨脹而使軸承游隙減少，容易造成內(nèi)圈破裂滾道損壞，滾動體無法正常轉(zhuǎn)動后發(fā)生卡死燒損現(xiàn)象；（2）軸承裝配過程中必須嚴(yán)格按工藝要求來控制游隙尺寸，6K機(jī)車牽引電機(jī)軸承徑向游隙自由狀態(tài)下傳動側(cè)0.135—0.165mm，換向側(cè)0.105—0.125mm，裝配后傳動側(cè)0.07—0.22mm，換向側(cè)0.06—0.12mm，裝配前后應(yīng)逐個認(rèn)真檢測，確保實(shí)際尺寸符合上述要求。2.定期加注潤滑脂及取樣化驗：對于高速滾動軸承來說，潤滑的好壞直接影響著滾動軸承的壽命。軸承中的潤滑脂不僅可以降低摩擦力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動、防止銹蝕等作用。滾動軸承的裝脂量一般為其內(nèi)部空間容積的1/3—2/3，軸承含脂量過少，導(dǎo)致潤滑不足；含脂量過多，引起軸承的摩擦力增加，攪動劇烈，從而軸承過分發(fā)熱，使?jié)櫥椭蛛x，稀化流失。潤滑脂的不清潔也可引起滾動體與內(nèi)外圈滾道間的摩擦加大發(fā)生磨損，因此對于牽引電機(jī)軸承需要定期加注潤滑脂和取樣化驗，從質(zhì)和量的方面保證軸承潤滑良好第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.4軸承各指標(biāo)的控制3.4.1軸承壽命管理的控制1)對所有落修電動機(jī)的軸承實(shí)行壽命管理,即軸承使用7年或運(yùn)行里程超過80萬km強(qiáng)制報廢,并對所有軸承進(jìn)行編號,按編號建立軸承壽命管理檔案。選擇軸承時,必須設(shè)定該使用條件下的軸承必須壽命,必須壽命是根據(jù)機(jī)械裝置本身所需要的耐久性和運(yùn)轉(zhuǎn)時的可靠性來決定。因此,牽引電動機(jī)軸承存在疲勞使用壽命,對其進(jìn)行壽命管理是科學(xué)的。2)機(jī)車雙次中修時對所有電動機(jī)軸承全部更新,杜絕軸承超期使用現(xiàn)象。軸承清洗前首先檢查其使用壽命,壽命到期直接報廢,只對在使用壽命期內(nèi)的軸承進(jìn)行清洗、檢查;新軸承也要按規(guī)定進(jìn)行檢查確認(rèn),合格后方可進(jìn)行檢測組裝,防止超過使用壽命期的軸承和不合格軸承裝機(jī)使用。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.4.2軸承內(nèi)部游隙的控制所謂軸承內(nèi)部游隙,是指軸承在未安裝時內(nèi)、外圈之間的相對可移動量。運(yùn)轉(zhuǎn)游隙與軸承的壽命、溫升、振動以及噪聲有著密切的關(guān)系,軸承內(nèi)部游隙的控制很重要。電機(jī)軸承要維持良好的運(yùn)轉(zhuǎn),必須有合適的內(nèi)部游隙。軸承原始游隙是很重要的指標(biāo),因此,軸承裝配前要用塞尺檢查原始游隙,同時要測量內(nèi)圈與電樞軸頸接觸電阻,保證其可靠接觸。電機(jī)裝配后,軸承游隙是配合游隙,若這時游隙太小,會造成軸承過熱,引起內(nèi)圈膨脹,使游隙越來越小,最終導(dǎo)致軸承燒損;若這時游隙太大,滾子將受力不均,產(chǎn)生附加振動,易損壞軸承。因此,電機(jī)總組裝后還要用塞尺測量軸承裝配游隙,若發(fā)現(xiàn)游隙超過標(biāo)準(zhǔn),必須解體后返工修理。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.4.3嚴(yán)格控制軸承溫度軸承裝配時,溫度太低,會使軸承套安裝不到位,外力強(qiáng)行套入,易拉傷轉(zhuǎn)軸和損壞軸承;溫度太高,會使軸承內(nèi)圈表面硬度變低,而降低軸承的使用壽命。根據(jù)配合過盈量,軸承加熱溫度不應(yīng)超過120℃。3.4.4軸承潤滑脂的控制軸承潤滑的目的是使?jié)L動體表面或滑動體表面形成一層薄薄的油膜,以防止金屬直接接觸。潤滑劑對軸承的主要作用為:1)減輕摩擦及磨損,2)排除摩擦熱,3)延長軸承的壽命,4)防止異物侵入。為了充分發(fā)揮潤滑劑的作用,務(wù)必選用適宜于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質(zhì)潤滑劑。電機(jī)裝配時,注入軸承室的潤滑脂必須清潔。潤滑脂不干凈,混有雜質(zhì),特別是堅硬的雜質(zhì),易造成軸承非正常磨損,引起軸承故障。潤滑脂填充量要適當(dāng),若加入量太少,軸承因間斷缺油干磨造成發(fā)熱而引起軸承故障;若加入量太多,潤滑脂攪拌發(fā)熱導(dǎo)致軸承故障,還會變稀甩出污染電機(jī)內(nèi)部。牽引電機(jī)潤滑脂的填充要按設(shè)計量注入,還要在軸承室空間合理分配。軸承室空間由軸承腔,內(nèi)、外軸承蓋間三部分組成,潤滑脂應(yīng)盡量分配在軸承腔和能與軸承包絡(luò)的面上,填滿其空間的三分之一。機(jī)車運(yùn)行過程中,要防止齒輪箱內(nèi)的油脂竄入電機(jī)軸承室,使?jié)櫥冑|(zhì)并流失,引起軸承故障,并應(yīng)定期定量補(bǔ)充軸承專用潤滑脂,嚴(yán)禁不同牌號的潤滑脂混合使用,防止?jié)櫥冑|(zhì),失去潤滑性能,引起軸承故障。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.4.5軸承裝配清潔度的控制清潔度不是復(fù)雜的技術(shù)問題,卻很重要,需要做許多細(xì)致的工作。根據(jù)各種電機(jī)軸承所需的潤滑脂數(shù)量,稱量后用干凈塑料袋裝好并單獨(dú)存放,軸承裝配時即領(lǐng)即用;另外在裝配過程中,保證注油管零件干凈無鐵屑雜物,以免灰塵和污物進(jìn)入軸承室內(nèi)。3.4.6軸向竄動量的控制為避免軸承滾子端與軸承檔邊經(jīng)常摩擦,保證軸承在通過彎道時能正常運(yùn)轉(zhuǎn),牽引電機(jī)允許電樞有適量的軸向竄動量(即自由竄動量)。若竄動量偏大,會引起軸承滾子端部與軸承檔邊的沖擊,易使軸承保持架斷裂,造成軸承故障。因此要檢測電機(jī)的軸向竄動量,使其在規(guī)定范圍內(nèi)。3.4.7加強(qiáng)軸承與軸、端蓋的選配對軸承內(nèi)圈與軸頸、軸承外圈與軸承室進(jìn)行選配使用,以保證合適的過盈量。其中內(nèi)圈與軸頸的選配是主要的,它們之間的過盈量要適宜。若過盈量過小,軸承運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱使內(nèi)圈膨脹,內(nèi)圈對軸易產(chǎn)生相對運(yùn)動,導(dǎo)致軸承故障;若是過盈量過大,造成軸承配合間隙縮小,發(fā)熱使內(nèi)圈裂損,導(dǎo)致軸承故障燒死。第三章滾動軸承故障分析及防治措施3.4.8在允許轉(zhuǎn)速下檢測軸承總組裝后的機(jī)械振動隨著軸承轉(zhuǎn)速的增大,軸承內(nèi)部的摩擦熱導(dǎo)致軸承溫升增大。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速超過允許轉(zhuǎn)速時,則潤滑劑性能明顯劣化,導(dǎo)致軸承燒傷及無法持續(xù)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。所謂允許轉(zhuǎn)速,即是軸承不產(chǎn)生這種過熱現(xiàn)象,而能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的極限速度。電機(jī)總裝后要進(jìn)行空載試驗和軸承檢測,在空載過程中檢查軸承轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無異音及甩油,電樞動平衡狀態(tài)良好,軸承溫升應(yīng)不超過55℃。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定達(dá)到允許轉(zhuǎn)速時,用軸承診斷儀檢測兩端軸承機(jī)械振動門限值(取瞬間值不少于3次)。第四章故障預(yù)防和建議4.1研究開發(fā)減少車輪擦傷、剝離的新產(chǎn)品、新技術(shù)

1.由于開發(fā)貨車防滑器增加了一套基礎(chǔ)制動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向架自重及制造維修成本均有所增加，為此，日本在高速車上開發(fā)應(yīng)用了增粘塊，不但清掃了踏面，增加了黏著，而且簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，建議對此進(jìn)行研究。2.研制高性能、高靈敏度的防滑器借鑒客車防滑器運(yùn)用的經(jīng)驗，開發(fā)研究貨車車輛專用的防滑器。對于高速車輛，國外早以開發(fā)性能更好、靈敏度更高的由計算機(jī)控制的防滑系統(tǒng)，應(yīng)加快我國在這方面的研究進(jìn)程。3、改進(jìn)轉(zhuǎn)向架性能，提高曲線徑向通過能力徑向轉(zhuǎn)向架在改善曲線通過性能、減少輪軌滑動、減少輪軌磨耗及車輪擦傷、剝離等方面均有明顯效果，在提速及高速轉(zhuǎn)向架的研制開發(fā)中，應(yīng)盡量使之能實(shí)現(xiàn)徑向（或準(zhǔn)徑向）的曲線通過能力，這是轉(zhuǎn)向架改進(jìn)與發(fā)展的一個重要趨勢。以上方面均可在不同程度上減少車輪的擦傷、剝離，減少滾動軸承故障。第四章故障預(yù)防和建議4.1.1滾動軸承內(nèi)部故障的幾點(diǎn)建議1.提高工廠、站段的滾動軸承制造，大修和一般檢修的工藝質(zhì)量，從源頭抓起，防止?jié)L動軸承內(nèi)部故障隱患。

2.由于山區(qū)鐵路貨物列車運(yùn)行速度不平穩(wěn)，同時會讓車站停車多時間長，軸承溫升較慢，不利于紅外線軸溫探測。為此，監(jiān)測中心和復(fù)示中心必須執(zhí)行對不夠預(yù)報標(biāo)準(zhǔn)列車軸溫探測跟蹤，并掌握前方至少兩個攤點(diǎn)軸溫探測點(diǎn)軸溫探測變化情況，保證探測預(yù)報的準(zhǔn)確性。

3.在臨近列檢所的車站或區(qū)間停車時間較長，列車連續(xù)運(yùn)行時間較短，運(yùn)轉(zhuǎn)熱溫度較低，紅外線探測設(shè)備短時間內(nèi)難以測出軸承準(zhǔn)確溫度，確定到站后應(yīng)同志檢車員手模軸溫。檢車員在檢查發(fā)現(xiàn)車輛輪對踏面擦傷粘貼超過規(guī)定限度時必須扣車處理，輪對踏面擦傷滾動軸承運(yùn)動規(guī)定限度不超1mm。

4.加強(qiáng)檢車員、紅外線值班員業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)，提高理論水平。完善列檢激勵機(jī)制，對防止?jié)L動軸承內(nèi)部故障有功的人員執(zhí)行物質(zhì)鼓勵和精神鼓勵。

5.安康東站采用機(jī)械化駝峰、減速頂后，造成車輛（重車）沖擊過大，對車輛損害嚴(yán)重，也會造成車輛發(fā)生熱（燃）軸。需要有關(guān)部門與工廠協(xié)商整修設(shè)備，使設(shè)備處于良好狀態(tài)，保證車輛運(yùn)行安全。我們只有認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，進(jìn)一步探索貨車運(yùn)行安全面臨的新問題，不斷研究制定新的防范措施，才能使我們不斷進(jìn)取立于不敗之地，才能不間斷地發(fā)現(xiàn)滾動軸承內(nèi)部故障，消滅車輛隱患，才能把防止火車滾動軸承鼓掌工作全面推向新的高潮。第四章故障預(yù)防和建議4.2用檢查法，做到早期預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)軸承故障。4.2.1抓好接車關(guān)列檢作業(yè)必須卡死提前出動，做好進(jìn)入檢查，接車位置要盡量避開噪音大的地方，避開鋼軌接頭處，目視軸承轉(zhuǎn)動情況，耳聽軸承運(yùn)行聲響，要特別注意列車二次啟動時，車速較低時軸承的聲音。特別注意聽車速較快時軸承發(fā)出的嘩啦聲和車速較低時軸承滾子相互撞擊發(fā)出的咔嗒聲，對有異常的軸承可以跟車進(jìn)行異音鑒別，對拿不準(zhǔn)的軸承積極進(jìn)行起軸鑒定。同時要做好三個區(qū)分即；1.有金屬尖磨聲時要區(qū)分軸承內(nèi)發(fā)出的故障摩擦，還是輪緣磨銷剛軌的聲音。2.有金屬沙沙的摩擦聲時要區(qū)分是密封罩脫出偏磨前蓋聲，還是閘瓦與車輪的磨擦聲。3.有規(guī)律的金屬打擊時要區(qū)分是軸承內(nèi)外圈裂損、剝離發(fā)出的聲響，還是車輪踏面擦傷剝離攤鐵后打擊剛軌聲。第四章故障預(yù)防和建議4.2.2看外觀看軸承外圈、前蓋、后擋、密封罩及軸端螺栓是否缺損、松動、裂紋、丟失、變形或異狀；軸承有無甩油（油脂從密封罩和密封座間甩出）；車輪踏面有無陳舊性擦傷或局部凹下。4.2.3軸溫判斷滾動軸承的溫度，主要是由滾子與內(nèi)外圈滾道間的滾動摩擦，滾子與保持架間的滑動摩擦，滾子端部與內(nèi)圈擋邊間的滾動摩擦，以及滾子與潤滑油脂間的磨擦等產(chǎn)生的熱量引起的。同時和以下因素有關(guān)，重點(diǎn)區(qū)分開不同的運(yùn)轉(zhuǎn)熱溫度：1.軸承上的載荷，區(qū)分空、重車。2.運(yùn)行速度區(qū)分快、慢。3.線路狀態(tài)是否良好，坡道、彎道等。4.氣溫風(fēng)速：晝夜溫差、風(fēng)速大小。5.連續(xù)運(yùn)行時間區(qū)別，遠(yuǎn)近途、小運(yùn)轉(zhuǎn)、站外停車等。第四章故障預(yù)防和建議4.2.4觀察油脂在軸承外部及側(cè)架、地板、車輪副板附有大量被甩出的油脂時，可用手指捻取油脂，當(dāng)指紋中有金屬亮點(diǎn)，且油脂呈銀灰色時，為軸承滾子、保持架、內(nèi)外滾道剝離脫落物所致，雜質(zhì)使得軸承內(nèi)部摩擦加劇，保持架破碎或滾子、滾道剝離。若油脂發(fā)黑，手指捻動時，可清楚地看清楚指紋，軸承狀態(tài)正常。觀察甩出的油脂是否有鐵粉，也可以隨身帶一塊磁鐵，將油脂涂抹在紙上，用磁鐵吸紙片，如紙被吸住則油脂內(nèi)含有鐵粉，一般這樣比較容易掌握而且容易判斷。第四章故障預(yù)防和建議4.2.5軸承有甩油、異音、異狀外觀時要起軸確認(rèn)確認(rèn)軸承故障時，要以手感為主，聽音輔助，手感判斷要將精力集中于雙手，雙手用力壓在軸承外圈外徑下部位置，左右轉(zhuǎn)動軸承多圈，耳聽是否有不正常的聲音和感覺手感的振動。軸承轉(zhuǎn)動檢查，摘掉手套感受軸承內(nèi)部有無故障，抓住三個關(guān)鍵：即轉(zhuǎn)動時要穩(wěn)，以免軸承擺動產(chǎn)生其它聲響；轉(zhuǎn)動時要慢，感受軸承內(nèi)部有無卡帶或振動；轉(zhuǎn)動時要聽，仔細(xì)聽軸承內(nèi)部有無滾子碰撞的聲。軸承內(nèi)部故障的判斷：1.轉(zhuǎn)動軸承聲音似蜂鳴（嗡嗡聲），即為油封脫落。2.滾子嘩啦嘩啦往下落為保持架。這時因為保持架破碎后失去了對滾子的定位作用，軸承轉(zhuǎn)動時滾子之間發(fā)生相互撞擊造成的聲響。保持架破碎后有的軸承在轉(zhuǎn)動時會發(fā)生卡帶，這是保持架破碎后脫落的金屬碎塊對滾子運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生阻力所致，因此在轉(zhuǎn)動軸承時要堅持手感與聽音相結(jié)合的方式。3.滾道剝離時轉(zhuǎn)動軸承外圈，手感有有規(guī)律的別勁，聲響為有規(guī)律的咯吱聲；滾子剝離轉(zhuǎn)動外圈時，手感有無規(guī)律的別勁，聲響為無規(guī)律的咯吱聲（有時轉(zhuǎn)動三、五圈才會發(fā)生一次）。4.保持架隔窗斷裂轉(zhuǎn)動軸承外圈時，會聽到無規(guī)律的滾子下落聲。5.密封罩便磨轉(zhuǎn)動軸承外圈時，會發(fā)出嘶嘶聲響。第四章故障預(yù)防和建議4.2.6合實(shí)際分析判斷對紅外線預(yù)報的參考軸及三級報軸車輛，班組長迅速到位，測量軸承實(shí)際溫度，并對照值班員提供的軸溫、環(huán)溫、溫升等參考溫度，根據(jù)軸承的具體型號、標(biāo)志板刻打內(nèi)容、現(xiàn)場環(huán)境溫度和軸承實(shí)測溫度，進(jìn)行綜合分析判斷。同時，強(qiáng)化全面查愿，重點(diǎn)檢查貨物裝載、旁承游間、輪對狀態(tài)等，起軸檢查軸承的徑向游隙和軸向游隙，對軸承運(yùn)行轉(zhuǎn)動檢查，進(jìn)一步判斷軸承的原因。這樣即加強(qiáng)了列車的卡控，值班員及時向前方站了解列車運(yùn)行途中有無停車等情況，班組長根據(jù)列車運(yùn)行距離、裝載貨物情況及軸承的外觀狀態(tài)，判斷軸承的技術(shù)狀態(tài)，堅持做到?jīng)]有找到原因不放過，沒有把握的軸承不放行，防止發(fā)生中途故障。4.2.7車后由有關(guān)技術(shù)人員對軸承進(jìn)行鑒定確認(rèn)列檢對扣車后的軸承要做好信息跟蹤，會同輪軸專職分析軸承故障原因，掌握第一手資料，逐步積累發(fā)現(xiàn)故障的經(jīng)驗。第四章故障預(yù)防和建議4.3檢發(fā)現(xiàn)的重要性4.3.1現(xiàn)滾動軸承故障的意義從發(fā)現(xiàn)滾動軸承故障的意義來看，在列檢檢查中發(fā)現(xiàn)即不造成什么后果，又不會大影響運(yùn)輸計劃；而且紅外線探測站發(fā)現(xiàn)溫升變化，需要進(jìn)一步跟蹤觀察（指紅外線探測站形成網(wǎng)絡(luò)的區(qū)段）或甩車，而在觀察中就可能造成切軸，即影響運(yùn)輸計劃有可能造成嚴(yán)重后果。4.3.2現(xiàn)滾動軸承故障的階段從發(fā)現(xiàn)滾動軸承故障的階段來看，紅外線探測站發(fā)現(xiàn)已到中后期，且多在運(yùn)行中，極易發(fā)生切軸故障，而列檢檢查發(fā)現(xiàn)的是初期或早期，且在站內(nèi)靜態(tài)中。4.3.3現(xiàn)滾動軸承的隱蔽性滾動軸承故障具有較強(qiáng)的隱蔽性，在故障初期、早期沒有溫升變化或變化不大，不能被紅外線探測站發(fā)現(xiàn)。從上訴分析看，列檢檢查發(fā)現(xiàn)滾動軸承早期故障對防切軸，保障運(yùn)輸安全具有重要意義。第四章故障預(yù)防和建議4.3.4檢發(fā)現(xiàn)的可行性

1.滾動軸承故障在生產(chǎn)初期、早期都有一定的外觀表現(xiàn)。如：軸承大量甩油（油脂呈銀灰色且含有金屬粉末），密封罩松動、脫出，踏面擦傷、剝離缺損等。2.多年來，車輛部門在對滾動軸承的檢修過程中，不斷總結(jié)、完善發(fā)現(xiàn)故障的經(jīng)驗，形成了行之有效的（聽、看、摸、捻、轉(zhuǎn)、診、鑒）七字檢查法。近幾年來，全鐵路個檢查所的檢車員運(yùn)用此法已發(fā)現(xiàn)不少滾動軸承故障。如：2005年2月16日張家口列檢甲班檢查=車員技檢24034次列車發(fā)現(xiàn)后50位C644885903七位軸承密封罩脫出。2006年3月16日沙城列檢甲班檢車員技檢24072次列車時發(fā)現(xiàn)機(jī)后19位C62A4403946三位軸承甩油，油脂呈灰白色并伴有鐵粉，起軸轉(zhuǎn)動有異音，車輪踏面有陳舊的擦傷痕跡，經(jīng)退檢為保持架破損，2005年6與14日沙城列檢丙班檢車員在技檢24098次列車時發(fā)現(xiàn)機(jī)后38位 C64K4910213一位軸密封罩處甩并伴有鐵粉，起軸轉(zhuǎn)動有異音，經(jīng)退檢20粒棍子全部剝離，深度達(dá)1.5mm，從上面的事故可以看出，列檢在技術(shù)檢查中通過對滾動軸承的外觀象征檢查、判斷是能夠發(fā)現(xiàn)軸承初期。早期故障的。第五章建議及改進(jìn)5.1前蓋前蓋、后檔密封座槽深度加工不符合規(guī)定，使前蓋側(cè)面與外油封外端面存在接觸隱患，造成事故的發(fā)生。改進(jìn)建議：軸承外觀檢查時，確定密封罩不送松動后，需使用樣板測量密封罩與外圈相對位移量，超限需退卸軸承檢查；軸承開蓋檢查時，須檢查外油封與密封罩、外油封與內(nèi)油封的配合狀態(tài)；壓裝后運(yùn)行轉(zhuǎn)動靈活性的檢查；磨合實(shí)驗時密封罩、前蓋、后檔的溫度須低于外環(huán)溫度。5.2封罩密封罩建議采用迷宮是密封罩。這樣可以緩解密封座與密封圈的摩擦，減少密封罩松動故障。鄭州北車車輛段現(xiàn)有378個迷宮式密封罩，只有2個松動，相比之下要好得多，故可作為改進(jìn)措施；此外一般檢修及大修時應(yīng)嚴(yán)格控制外圈與密封罩的過盈配合量，防止過盈量大小。第五章建議及改進(jìn)5.3保持架軸承保持架1.建議設(shè)計部門完善保持架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高保持架整體強(qiáng)度。2.保持架成品存在著較多的沖壓裂紋及應(yīng)力集中等制造缺陷。因此制造廠家應(yīng)提高工藝水平，嚴(yán)格各工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理、監(jiān)督和控制，消除產(chǎn)品的制造缺陷，使保持架質(zhì)量不斷提高。5.4加強(qiáng)周期性頂輪檢測頂輪檢測是及時發(fā)現(xiàn)機(jī)車軸承故障的一種強(qiáng)有力的手段，它是采用振動診斷技術(shù)，對機(jī)車牽引電機(jī)軸承故障進(jìn)行動態(tài)檢測的方法，利用簡易診斷法采集的Kv、Grms等指標(biāo)參數(shù)來判斷電機(jī)軸承有無異常，而精密診斷法則對所測的故障脈沖信號進(jìn)行共振解調(diào)處理，采用頻譜分析方法，找出電機(jī)軸承的故障特征頻率，進(jìn)一步判斷電機(jī)軸承發(fā)生故障的部位。但由于軸承故障的出現(xiàn)、發(fā)展過程比較復(fù)雜，按照我段現(xiàn)執(zhí)行的20萬公里的頂輪周期是僅僅不夠的，對于故障發(fā)展較快的軸承有可能維持不到頂輪檢測周期就會發(fā)生軸承燒損固死現(xiàn)象。

第五章建議及改進(jìn)從多年的現(xiàn)場經(jīng)驗總結(jié)來看，6K小輔修機(jī)車頂輪檢測以5萬公里為周期比較合理，同時嚴(yán)格按照表5—1所示轉(zhuǎn)速和門限值加強(qiáng)頂輪檢測，這樣對于軸承故障的遏制可以達(dá)到基本可控。表5-—16K走行部軸承頂輪檢測門限值表車型及輪對轉(zhuǎn)速牽引電機(jī)輸出側(cè)牽引電機(jī)自由側(cè)跟蹤不合格跟蹤不合格