黃莉 汪曙俊
(洛陽LYC軸(zhóu)承有限公司(sī)技術中心,河南洛陽 471039)
摘 要:介紹了地鐵車輛輪對軸承的基本結(jié)構、常見(jiàn)缺陷(xiàn)及檢修現狀,分析了輪對軸承缺陷產(chǎn)生(shēng)的機理(lǐ)和誘因,較詳細地敘述了輪對(duì)軸承檢修方法及工藝流程,並針對存在的問題提出了建議。
關鍵詞:滾動軸承;地鐵;輪對軸承(chéng);常見缺陷;檢修
地鐵因占用土地和(hé)空間少,運輸能量大(dà)、運行速度快、環境汙染小等優勢而成為倍(bèi)受推崇的城市公共交通。目前,國家(jiā)已經審批通過了28個城市的軌道交通建設規劃。資料顯示僅北(běi)京、上海、天(tiān)津、重慶等4個直轄市規劃到2015年地鐵的通(tōng)車總裏程將達到近1700km。隨著通車總裏程的不斷增(zēng)加,將有大量的地鐵車輛投入運營,輪對軸承的修理將為(wéi)軸承行業提供一個新的市場。
1 輪(lún)對軸承(chéng)基本結構(gòu)
地鐵車輛輪對軸承(以(yǐ)下(xià)簡稱輪對軸承)的基本結構如圖1所示,其結構(gòu)和運用條件與鐵路(lù)車輛輪對軸承有許多相似之處,但也有所區別,如:地鐵車輛運行區間短、停站時(shí)間短、速度變化頻繁、行車密度大、運行線路環(huán)境條件變化(huà)小等。由於諸(zhū)多原因,國內(nèi)地鐵(tiě)車輛輪對軸承(chéng)目前主(zhǔ)要采用國外幾(jǐ)家大公(gōng)司製造的軸承。
輪對軸承的使(shǐ)用壽命(或質量保證(zhèng)期)一般要求(qiú)達到1.2×10
6km(或(huò)12年)以上,即滿足兩個架修期。眾所周知,滾動(dòng)軸承的額定壽命是指一組在相同條件下運轉、近(jìn)於相同的滾動軸承,其壽命的(de)可靠度為90%,當(dāng)軸承的一個套圈或滾動體材料出現個疲勞擴展跡象(xiàng)之前,一套圈相對另一個套圈旋轉的轉數。在正常使用條件下,將有90%(概率)的軸(zhóu)承能夠達(dá)到或超過理論計算的預(yù)期壽命,即額定壽命。
2 輪對軸承常見缺陷
軸承失效分析和多年輪對軸承修理(lǐ)實踐(jiàn)表明,隨著軸承材(cái)料冶金質量的提高,在未達到額定壽命期的失效軸承中,有超過90%的失效是由於潤滑不當、密封失效、雜(zá)質侵(qīn)入、安裝缺陷、腐蝕(shí)、不當載荷和軸承表麵加工缺陷等因素所致,隻有不到10%的軸承(chéng)是由於次表麵疲勞引起的失(shī)效。輪對軸承常見的缺陷及產生原(yuán)因見表(biǎo)1。
3 檢(jiǎn)修(xiū)修程
對於地鐵車輛的維(wéi)修,在長期(qī)實踐中形成(chéng)了(le)定期維修、狀態維修和事後維修3種方式,修程大多采用廠修(xiū)、架修、定修(xiū)、月檢和列檢5級(表2),檢修周期根據修程而定。目前(qián)定修以上的修程通常在檢修車輛(liàng)段進行,月檢(jiǎn)和列檢在(zài)運用段(停車場)進行。
輪對軸承的檢修製度采用定期檢(jiǎn)修和狀態檢修相結合的方式進行,作為車輛轉向(xiàng)架檢修規程中的一項內容,在架修(xiū)前,對軸承的檢修(xiū)工作主要是以檢查、維護為主,如:檢查軸箱的端蓋螺(luó)栓是(shì)否鬆動,軸承油脂是否滲漏等。隻有到架修時,才能分解輪對軸承,對軸(zhóu)承集中進(jìn)行檢修,這是一種(zhǒng)基於(yú)軸承製造(zào)商對該軸承在一定時期免(miǎn)維護承諾(nuò)而製定的檢修製度。
輪對軸承檢修(xiū)采(cǎi)取“原廠原(yuán)修”的方式,即(jí)將(jiāng)退卸下來的軸承如數(shù)返回原軸承製造商進行檢修,或委托國內軸承企業(yè)對(duì)軸承先進行一次檢(jiǎn)查(chá),甄別後,將需要修理的軸承返回原廠修理,不能修(xiū)理的就地報廢。近年來,隨著輪(lún)對軸承檢修量的增加,以及維(wéi)修成本增大(dà)和檢修(xiū)周期較長等因素,地鐵車輛運營部門與國內一些有專業軸承修理能力的企業合作,開展了輪對軸(zhóu)承的批量修理工作,修理後的質量經實際運營驗證符合要求,這為今後(hòu)輪對軸承國產化替代進口提供了契機。
從退卸下(xià)來的輪對軸承表麵外觀檢查可以看出,軸(zhóu)承工作表麵存在不同程度的(de)缺陷(xiàn),這意味著有的軸承帶“病”運行,對車輛的運營安全構成了隱患。研究表(biǎo)明,修複時軸承工作表麵去除的材料量越大,越接近於理論預測的新軸承的失效概率,當去除的材料量一定時,較早修複的軸承會有較長(zhǎng)的壽命。因此,合理製定輪對軸承修程和檢修周期是保證地鐵(tiě)車輛安全運營的重要環節。
4 軸承修理
從理論上講(jiǎng),軸承在額定壽命期內,一旦出現故障可以多次進行修(xiū)理,但事實上,由於受軸承結構、失效形式、修理成本及運營安全等諸因素約束,不可能多次修理(lǐ)。也就是說,在額定壽命期(qī)內軸(zhóu)承的修理次數是有(yǒu)所限製的(de)。如鐵路(lù)貨車車(chē)輛輪對(duì)軸(zhóu)承(chéng)實行的是大修和一(yī)般檢修兩級(jí)修程,其中,大修是指軸承使用達到一定周期或(huò)裏程(簡稱大修周期)後全部(bù)從輪對上(shàng)退(tuì)卸下來(lái)進行分解、檢查、加工,全麵恢複軸(zhóu)承原有精(jīng)度的檢修方法。但(dàn)在軸承整個壽命期內,大修修程隻能進行一次。對(duì)未達到大修周期及大修後的軸承則進行一般檢修,一般檢修(xiū)是對軸承檢查中發現的缺陷進行修理。在軸承整個壽命期內,一般檢修修程可以進(jìn)行數次。
根據軸承缺陷程度,軸承的修理方(fāng)法主要有以下幾種。
4.1 手工(gōng)修(xiū)理
這是一種以檢(jiǎn)查為主,輔以輕微修理的檢修方式,即對車輛檢修時發現(xiàn)的疑似故障軸承從輪對上退卸下來,分解、清洗後進行外觀檢(jiǎn)查。對(duì)檢查後未發現問題的軸承按“原(yuán)套原(yuán)位”組裝,注(zhù)脂後重新裝車使用。對檢查中發現有問題的軸承,有兩種(zhǒng)處理方法:一是對檢修限度內允許修理的(de)微(wēi)小缺陷,如輕(qīng)微鏽蝕、小壓痕等,可以采用油石或00號砂布予以消除,然後按“原套原位(wèi)”組裝,注(zhù)脂後重新裝車使用;二是對超出檢修限度無法(fǎ)實施手工修理的缺陷(xiàn),如變形、嚴重鏽蝕(shí)、磨損等,則集中送至軸承製造企業進行修理。
基(jī)本(běn)修理(lǐ)程序主要包(bāo)括:軸承分解、零件清洗、檢查、修理、刻打標記、清洗/退磁(cí)、組裝(zhuāng)、檢查和存(cún)放。
4.2 磨削/超精修理
對有缺陷的零件工作表麵進行磨削、超精加工,消除表麵缺陷,使加工(gōng)後(hòu)的工作(zuò)表麵與新製(zhì)軸承的工作表麵除尺寸外幾何精度基本相同。
基本修理程序主要包括:軸承分解、零件清洗、外觀檢查、探傷、磨削(xuē)加工、超精、零件檢測、磷化、刻(kè)打標記、清洗/退磁、組裝、檢查和包裝。
磨削/超精修理是軸承精度和性能恢複性修理,精(jīng)度(dù)要求高,技術性強,專業(yè)化程度高,故須由軸承製造企業來完(wán)成。
4.3 換件修理
軸承檢修中,當個別零件存在無修理(lǐ)價值的缺陷需要報廢時,為了減少損失,利用有修理(lǐ)價值的零件,提高修(xiū)理合格率(lǜ),采用(yòng)更換符合原設計圖紙精度要求的同型號新零件進行修理,新製零(líng)件的尺寸大小可以根(gēn)據需要作適當調整。
換件修理(lǐ)成本相對(duì)較高,但操作簡單(dān),可以在任(rèn)何修程中實施。
5 結束語
(1)為了保證地鐵車輛的(de)運營(yíng)安全,提高輪對軸承修(xiū)複率和使用可(kě)靠性,應進一步完善現有的(de)輪對軸承檢修(xiū)製(zhì)度,在車輛定檢時增加(jiā)對軸(zhóu)承的檢查項目,如退卸輪(lún)對,對軸承進行外觀檢測,以便及時發現問題,消除故障隱患。
(2)培養軸承專業檢修人員,補(bǔ)充必要的軸承檢測儀器或設備(bèi)。
來(lái)源:《軸(zhóu)承》2012年第10期