DF4型內燃機車抱（bào）軸瓦過（guò）熱的原因分析及解決措施
2013-05-27
1 問題的提出
DF4型機車抱軸瓦在承受牽引電動機載（zǎi）荷的同時（shí），也承受著（zhe）機車通過鋼軌接頭、道岔時的（de）垂向衝擊力，受力大且複雜，工作條件惡劣。一旦發生抱軸瓦溫度（dù）過高，將（jiāng）會造成碾瓦、燒損，甚至燃軸等行車事故（gù），嚴重影響鐵路（lù）運輸的（de）正常秩序和行車安全，並造成機車檢（jiǎn）修成本提高、機（jī）車運用效率降低，影響了機車的正常運用。
2 原因分析
DF4型機（jī）車牽引電動（dòng）機（jī）采用軸懸式懸掛結構，電動機（jī）的一側通過滑動軸承（抱軸瓦）直接（jiē）支撐在動軸上，另外一端（duān）通過吊杆裝置懸吊在轉向架構架的橫梁（liáng）或者後端（duān）梁的電機吊座上，牽引電（diàn）動機的抱軸承為剖分式軸承。軸承蓋也（yě）是抱軸瓦的潤滑油箱，用4個M24螺栓將軸承蓋緊（jǐn）固在電動機機體上。軸承蓋內刷架框上固定有集油器，用彈簧將集油器從下軸瓦長方口中壓（yā）向軸頸，使（shǐ）其接觸，以經（jīng）行潤滑。
2.1 集油器不貼軸
集油（yóu）器毛（máo）線（xiàn）墊的主要作用是將抱軸油箱內的潤滑油汲取（qǔ）到毛線墊上，並對抱（bào）軸頸進行潤滑。 通過對多起抱軸瓦過（guò）熱故障的觀察發現，集油器毛線墊不貼軸是（shì）造成抱軸瓦過熱的主要原因。集油器不貼軸的主要原因是集（jí）油器安裝不正確（què）、集油器彈簧折斷（duàn）、集油器刷架折斷以（yǐ）及集油器（qì）固定螺栓鬆脫等。
集油器彈簧和刷（shuā）架折斷主要是由於機車發生震動或者牽引電動機本身發（fā）生震動。這種狀況（kuàng）多（duō） 發生在我段擔當邯濟線任務的運用機車上。機車（chē）發生震動的主要原因是其輪對踏（tà）麵存在擦傷或剝離等輕微缺陷。牽引電動機發生震動的主要原因是其（qí）電樞動平衡不符合要（yào）求，或是牽引電動機（jī）齒輪與輪對齒輪齧合狀態不良。
集（jí）油器固（gù）定螺栓鬆脫主（zhǔ）要是由（yóu）於抱（bào）軸油箱上用於固定集油器的螺栓狀態不良，在機車發生（shēng）震動 或牽引電動機本身發生震動時，導致從（cóng）抱軸油箱上脫落。
2.2 抱軸瓦加工不合理
應根據抱軸頸的實際直徑選（xuǎn）擇抱軸瓦的內徑（jìng），在不符合抱軸瓦徑向間隙要求時，必須對抱軸瓦的內徑進行加工處理（lǐ）。經加工處理後，抱軸瓦徑向間隙均符合工藝要求。但是通過對多起發熱抱軸瓦檢查後發現，抱軸瓦被碾的部位（wèi）有時（shí）不是其主要（yào）承力部位，而是處於兩端的擴（kuò）大部（bù）。這說明抱軸瓦的兩（liǎng）端（duān）擴（kuò）大部喇叭口太小，當機車通過彎道或（huò）晃動時，造成抱軸瓦受力變形，使得抱（bào）軸瓦兩端擴大部受擠壓（yā），集油器（qì）帶油量（liàng）不足，局部（bù）壓力（lì）過大，不能形成油楔，發生（shēng）碾壓（yā），導致抱軸瓦過熱。另外，抱軸（zhóu）瓦刮削不合理（lǐ），組裝時（shí）在剖分麵上形（xíng）成台階，阻止（zhǐ）了油膜（mó）的建立，也是造成抱軸瓦過（guò）熱的（de）主要因素。
2.3 抱軸瓦（wǎ）裝配不合理
抱軸瓦裝配不合理也是造成抱軸瓦過熱的原因之一。主要因素有：
（1）抱軸瓦上（shàng）、下瓦的軸向移動量不一致或軸向移動量（liàng）過小。
（2）抱軸瓦蓋固定螺絲緊應力不平衡。抱軸（zhóu）瓦在電機上磨合時，由於負荷小，很難發現有過熱現象；一旦機車上線投入運用，在線路上做蛇形運動時，容易使抱軸（zhóu）瓦產生抗勁，造（zào）成抱（bào）軸瓦局部擠壓、磨損，產生碾片，導致（zhì）過熱。
（3）抱軸瓦背與抱軸瓦蓋、瓦座接觸間隙大，在機車（chē）進行牽引和製動時，容易對抱軸瓦形（xíng）成衝擊，造成局部受力過大，產生碾片。
2.4 潤滑油竄油
機車（chē）抱（bào）軸瓦（wǎ）潤滑油（yóu）對抱軸瓦（wǎ）起著關鍵作用，如果潤滑（huá）油有雜質，就會破換抱軸瓦與抱軸頸的油潤關係，加速抱軸瓦（wǎ）的磨（mó）損，使抱軸瓦（wǎ）產生碾片，導（dǎo）致（zhì）抱軸瓦（wǎ）溫度過（guò）高。通過進一步的檢查對比發現（xiàn），產生過熱的抱軸瓦與（yǔ）與相鄰的齒輪箱的齒輪脂的顏色相近。由此（cǐ）我們（men）判定（dìng），導（dǎo）致（zhì）這種抱軸瓦溫度過熱的原因是齒輪箱（xiāng）齒輪脂向抱（bào）軸油（yóu）箱內竄油。齒輪的潤滑劑采用TG-4號齒輪潤滑脂，該齒輪脂較抱軸瓦潤滑油粘稠，抱軸油箱內的油受到TG-4齒輪脂汙（wū）染後，集油器毛線上吸附了大量的雜質阻斷了集油器（qì）毛線向抱軸頸供油，導致抱軸瓦（wǎ）過熱。這種現（xiàn）象在冬季較（jiào）為突出（chū）。當齒輪箱呼吸孔通氣不暢或者迷宮圈膠條破損時，運行中（zhōng）的機車齒輪箱內的潤滑脂受熱膨（péng）脹，齒（chǐ）輪箱內空氣壓力升高，使齒輪脂沿著齒（chǐ）輪箱與抱軸瓦的間隙進入抱軸油（yóu）箱。
3 解決措施
在認真分析研究的基礎上，組織相關人員進（jìn）行技術攻關，並采（cǎi）取了以下措施。
（1）針對集油器不貼（tiē）軸的情（qíng）況，我們采取的措施有：①向（xiàng）機（jī）車乘（chéng）務人員介紹集油器的潤滑原理及安裝方法，並結合機車修程對機車乘務員進行實踐考核，設有專（zhuān）人檢查，達到人人必（bì）會。②對機車輪踏麵存在缺陷進行（háng）旋削處理，消除缺陷。對機車齒輪箱漏油經（jīng）行全麵整（zhěng）治，防止缺（quē）油造成（chéng）牽引齒輪磨損。③針對集油器固定螺絲鬆脫，采取（qǔ）了用絲錐重新攻絲（注（zhù）意（yì）清掃鐵（tiě）屑）或更換集油（yóu）器固定（dìng）螺栓、防緩墊片的方法，對集油器進行緊固（gù）。
如果機車在（zài）運行中發生抱軸瓦溫度過高，我們要求機車乘務（wù）人員立即采取停車措施，檢查集油器（qì）和抱軸瓦的狀態。在確認機車可維持運行的情況下，將抱軸油箱注滿機（jī）油，低速（sù）運行到前（qián）方車站再做進一步（bù）處理。同時，在日常的機車整備（bèi）中，要求地勤人員必須定期地檢查集油器狀態，發現問題及時處理，從而有效地減少了由於集油器本身問（wèn）題造成的抱軸瓦過熱。
（2）在加工抱軸（zhóu）瓦時，首（shǒu）先應（yīng）根據抱軸瓦油潤徑向間隙和（hé）抱軸瓦尺寸，在機床上加工出 抱軸瓦的內表麵。其次（cì），將抱軸瓦內表麵兩端25mm範圍（wéi）內刮修出喇叭口（kǒu），將其內徑加大0.2mm；刮削上下瓦剖分麵內側、下瓦長（zhǎng）方形給油窗口四（sì）周，消除棱邊。Z後，在抱軸瓦（wǎ）合金（jīn）麵上，刮削出（chū）圓周網格形的小油槽，其目的是形成暢通（tōng）的油（yóu）路。這樣一來抱軸瓦的內表麵就會（huì）時刻有潤滑油，機車通（tōng）過彎道或晃動時，抱軸瓦即使受到擠壓，仍會有一（yī）定的油潤間隙，保證（zhèng）了集油器有足夠帶油量。
（3）首先，中修機車在選（xuǎn）配抱軸瓦時，原則上上瓦和下瓦必須（xū）配對使用且原瓦配原軸。如果使用的不是同一軸頸上或同一編號的上瓦和下瓦（wǎ），容易造成軸瓦（wǎ）組裝後的軸向 移動量和徑向間隙不一致。所以我們在解體時要求工作人員把抱（bào）軸（zhóu）瓦編號，精（jīng）確測量各尺寸。其（qí）次（cì），在抱軸瓦組裝時，抱軸（zhóu）瓦（wǎ）蓋固定螺栓應進行對角緊固（gù）。Z後，抱（bào）軸瓦背與（yǔ）瓦座、瓦蓋的間隙大也是造成抱軸瓦過熱的主要因素之一（yī）。針對這一情況，我們在選（xuǎn）擇抱軸瓦時，首先要測量抱軸瓦背與瓦座（zuò）、瓦蓋的間隙，對變形的（de）抱軸（zhóu）瓦經行更換，直到符合要求，然後再進行抱軸瓦的加工處理。
（4）對進入修程的機車，我們采取（qǔ）了更換抱軸瓦（wǎ）毛線氈條、疏通齒輪箱呼吸孔（kǒng）、更換齒 輪箱密封膠圈等措（cuò）施，消除了齒輪（lún）箱向抱軸油箱竄（cuàn）油現象。
通過采取上述措施（shī），對機車進行綜合整修，消除了抱軸瓦過熱這（zhè）一慣性事故，收到了良好效果。
