姚文勝(shèng)
(朔黃鐵路(lù)機輛分公司,河北肅寧縣 062350)
摘 要:牽引電(diàn)動機是機車上Z重要的設備之一,其工作的(de)可靠性對整個機車的正(zhèng)常運行有決定性影響,本文通過對SS40575號機車牽引電(diàn)機軸承故障的案例分析(xī),提出預防電機(jī)軸承(chéng)故障的措施。
關(guān)鍵詞:電機;軸承;燒損;分析
0 引言
牽引(yǐn)電動(dòng)機是電力機車傳動係統(tǒng)的主要設備,電(diàn)樞軸承又為(wéi)牽引(yǐn)電動機的重要(yào)部件之一。電樞軸承負荷較大,除承受電(diàn)樞重量外,還要承受牽(qiān)引力或製動力以及相當劇烈的輪軌衝擊與齒輪齧合不良等引起(qǐ)的附加負荷。電樞軸承故障極易造成電樞卡死而使機車無法牽引,區間停車的惡劣後果。因此,保證牽引電動(dòng)機電(diàn)樞軸承質量良好,是(shì)確保運輸暢通的必要(yào)條件之一。
1 故障概(gài)述
2006年2月20日,SS40575號機車在入庫進(jìn)行整備作業動車時,地勤檢查人員發現B節機(jī)車第三軸走行時有異音,下車底檢查時,發現該軸電機下部有油泄漏,及時(shí)聯係扣(kòu)車入(rù)檢修庫(kù)進行檢查(chá)。當機車轉入檢(jiǎn)修庫後,我公司技術、檢修等有關人(rén)員馬上進行外觀檢查,發現:該軸(zhóu)牽引電(diàn)機換向器(qì)端端蓋(gài)已經出現(xiàn)過熱(用手摸仍有一定的溫度(dù)),並有大量(liàng)的稀油溢出,同時(shí)發(fā)現,齒輪箱密封領圈過熱脫出,懷疑是電機軸承燒(shāo)損或小齒輪脫落,進一(yī)步打開齒輪箱後(hòu),發現電機軸承壓蓋已經鬆脫,部分固定螺栓脫(tuō)落,是電機軸承出現問題,因此決定(dìng)架車更換該牽引電動機。電機落(luò)下(xià)後,我們(men)立即進行了解體檢(jiǎn)查,當拆(chāi)下電(diàn)機小齒輪,打開(kāi)軸承壓蓋(gài)後,發現軸承已經嚴重過熱,保持架破(pò)損2處,潤滑脂(zhī)已經幹涸,軸承出現幹磨現象(見照片),軸承內(nèi)圈有撞擊痕(hén)跡,軸承滾柱有卷(juàn)邊,擋蓋有撞痕,端蓋軸承室磨損,電樞軸與軸承內(nèi)套固死,油封磨損。

圖 SS40575號(hào)機車B3電機軸承破損圖
2 原因分析
SS40575號機車配(pèi)屬於中鐵(tiě)三局,委托寶雞機務段一次中修後(hòu),到該電機發生故障時,機車共走行了45萬公裏,該電機編號為:5986電樞編號號:1—86。發(fā)生事故前,一直沒發現有什麽異常,但是牽(qiān)引電機軸承出現這麽嚴重的問題,其後果非常嚴重,再走行一段時間,極有可能造成軸承固死,輪對卡滯,輕則擦傷輪對和鋼軌,重(chóng)則造成區間(jiān)停車而影響運(yùn)輸暢通。因此(cǐ)分析故障原因,預防(fáng)類似故障(zhàng)的發生,具有非常重要(yào)的意(yì)義,經我們分(fèn)析,造成(chéng)其(qí)原因可能如下:
2.1 電機潤滑脂不足:在機車(chē)日常維修保養中,添(tiān)加的潤滑脂(zhī)不足,會使軸承(chéng)運轉時不能得到良好的潤(rùn)滑,從而出現發熱現(xiàn)象,進(jìn)一步使潤滑脂變(biàn)質,潤滑惡(è)化(huà)而嚴重發熱(rè),而使滾動體和套圈因過(guò)熱而變(biàn)色,使材質退火或產生熱裂紋,當軸承旋轉(zhuǎn)件與支撐的其他零件、例如密封件等發生(shēng)嚴重碰(pèng)觸時,就會造成軸承燒損。但是我們打(dǎ)開該(gāi)電機(jī)另一端軸承,發現其潤滑脂充足,而且燒(shāo)損的(de)換向端的軸承,其(qí)注油管也很暢通,沒有堵塞現象,並且裏(lǐ)麵存的都是新潤滑脂,因此基本可以斷定,該電機的給(gěi)油保養是沒有問題的,缺(quē)油燒損的原因(yīn)可以排除(chú)。
2.2 軸承質量存在問題:SS4改機車中修時,按照(zhào)中修工藝範(fàn)圍要求,所有牽引電動機要全部更新,如果更(gèng)新的軸承存在輕微的瑕疵,在初期磨合試驗甚至(zhì)運用中(zhōng),是不會出現問題的,但是經過長期運行(háng)後,磨損點就(jiù)會逐(zhú)漸加重,進而(ér)燒損,尤其象牽引電動機這樣,工作在高速、劇烈振動等外界(jiè)惡劣條件下的,任何輕微的(de)瑕疵都容易引起嚴重的(de)後果。
2.3 軸(zhóu)承安裝(zhuāng)存在問題:滾動軸承是一種精(jīng)密(mì)的零件,裝(zhuāng)卸軸承應認(rèn)真細致,不正確的方法,常常是軸承破損和壽命過低的重(chóng)要原因。
2.4 其他原因:另外軸承的先期疲勞、壓痕(hén)和擦傷、鏽蝕(shí)、電蝕等,都會造成軸承燒損。SS40575號機車牽引電動機軸承破損的(de)情況看,軸承內圈有明顯的撞擊痕跡,多個軸承滾柱有(yǒu)卷邊,軸承外擋蓋上也(yě)有撞擊痕跡,而端(duān)蓋(gài)上的軸承室又有磨損,因此我們推斷,很可能是在(zài)裝配時,橫動(dòng)量過大,運轉時造成磨損,在使用(yòng)一段時間後,磨耗逐漸加重而使(shǐ)橫動量超限,電機運行時對軸承壓(yā)蓋等部件的撞擊、磨損加重,很快造成相關部件破損,進而使軸承外(wài)支撐和保護失效,軸承很快地破壞、燒損。
3 預防措(cuò)施
機車牽引電動機燒損,如果發現不及時,就會造成傳動軸固死,後果非常嚴重。為減少直至杜絕此類(lèi)故障的發(fā)生,建議采取以下措施:
3.1 重視日常給油保養:軸承內及軸承室中應保留多少潤滑脂,即(jí)填脂量,是很關鍵的。含脂量過少,固然導致潤滑不(bú)足,但含脂(zhī)量過多,也是(shì)不宜的,這將引起軸承的摩擦阻(zǔ)力增(zēng)加,攪動劇烈,導致軸承過分發熱(rè),並(bìng)使潤滑脂油皂分離,變稀流失,進而引起(qǐ)軸承故障,潤滑脂的合適填量,通常是除填滿內外圈及滾子間的間隙外,軸承室空間應填充(chōng)1/3~1/2,迷宮密封也要適當(dāng)充填。因此日常保養加(jiā)油時,應嚴格按要求補加適量油脂,SS4G機車牽引電動(dòng)機兩端軸承每8到10萬公裏各補充120g潤滑脂。
3.2 強化檢修工藝落實(shí):更換軸承時,要嚴格執行工藝要求,各部尺寸限度符合要求;軸承加(jiā)油應適量,加脂時(shí)要保證滾子、滾道和保持(chí)架之間的空隙處均能被潤滑脂完全填滿,可用手指將潤滑脂從軸承一側擠入軸承內部,直到看見潤滑脂從軸承的另一側冒出油脂為止。電機組裝完畢後,先盤動數圈,使軸承內的(de)油脂均勻,再接電做空轉試(shì)驗,以防止在潤滑脂沒有均勻時,發(fā)生滾子滑動從而損傷滾道而大大縮(suō)短軸(zhóu)承的使用壽命。
3.3 安裝軸承溫(wēn)度報警裝置:軸(zhóu)承組裝不良、潤滑脂(zhī)過多或過少、滾道內有異物、滾動麵摩損等都會導致軸承的溫度過高,測溫裝(zhuāng)置簡單,測量結果可靠,不僅可據以判斷軸(zhóu)承的技術狀(zhuàng)態,而且可以避免軸承破損引發的事故(gù)。早期的SS4改機車,出廠時均未安裝軸溫報(bào)警裝置,後來各單位雖然自行安裝了該裝置,但由於位置的限製,隻安裝(zhuāng)了軸溫檢測,牽引電動機軸承溫度檢測均未安裝(zhuāng)。象SS40575號機車這樣,軸承溫度應該早已出現異常,如(rú)果有(yǒu)溫度檢測,就會早報警、早預防(fáng),可以防止故(gù)障進(jìn)一步擴大、惡化。
3.4 加強輪對的修理保養(yǎng):由於朔黃(huáng)鐵(tiě)路西線為重車長(zhǎng)大下坡坡道,輪對的踏麵磨耗比較嚴重,不圓度很大,機車運行中振動比(bǐ)較嚴(yán)重,經常出現(xiàn)齒輪箱、彈簧(huáng)斷裂故障(zhàng),並導致對軸承的附加衝擊(jī),因此,加強(qiáng)輪對的(de)修(xiū)理保養,選擇適當的周期進行鏇輪,不但減少齒輪箱、彈簧的裂損故(gù)障,對改善牽引電動機換向及軸承的保養也有很大的促進作用。根據我們幾(jǐ)年來積累的經驗,在朔黃線(xiàn)運行的機車(chē),為改善機車的工作條件,減少機車振動引(yǐn)發的故障,選擇在18至20萬的間(jiān)隔周期,踏麵磨耗在2.0mm左右時,進行輪對鏇修,並取得了非常明顯的效果。