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2010-06-11
來源:中國鐵(tiě)路網 作者:楊勇
1 概(gài)述(shù)
滾動軸承是車輛的重要部(bù)件,其性能的好(hǎo)壞直接影響(xiǎng)著列車速(sù)度的提高及運行安全。雖然隨著技術、材料和工藝的發展,滾動軸承的各項指標已大有改觀,但在運行中(zhōng)仍暴(bào)露出不少問題,尤(yóu)其是近年來,幾次提速後一(yī)些故障更加突出,對鄭(zhèng)州北車輛段1998~2001年發現的197726 型軸承保(bǎo)持架破碎故障(zhàng)和2001年10月22日(rì)~24日在鄭州北車輛段列檢所滾動軸承密封罩鬆動故障(zhàng)的調(diào)查分析見表1所示。
[表1]197726 型軸(zhóu)承故(gù)障調查統計表
2 原因分析
(1) 軸承(chéng)密封罩鬆動增多的原因密(mì)封罩在一般檢修時未及時更換(huàn)新品;密封罩經整形後未複原或者一般檢修及大修時外圈牙口與(yǔ)密封罩過盈配合過小造成鬆動;提速後密封罩中的密封圈與密封座(zuò)摩擦加劇,從而帶動密封罩一塊轉動,使得密封罩鬆動;按照規(guī)定列(liè)檢隻對(duì)密封罩(zhào)脫出的(de)故障進行處理,而(ér)對(duì)密封罩鬆動故障不進行(háng)處理,導致(zhì)已鬆動的密封罩鬆動加劇。
(2) 保持(chí)架(jià)破碎增多的原因
(a) 保持架本身設計強度偏(piān)低。
(b) 加工製造水平不高,保持架存(cún)在製造缺陷:據(jù)西南交通大學有關專家的研究,197726型軸承保持架(jià)不但存在著衝壓裂紋,還存(cún)在著較強(qiáng)的應力集中,與日本、德國、俄羅斯等國的同類產品比較,在表麵粗糙度、縮孔、圓角、等分差等外觀質量上也有明顯的差距。
(c) 選用材料存在缺陷:197726 型軸(zhóu)承保持架係采用(yòng)10 # 08A1 (特(tè)) 或L12A1 冷軋鋼板衝壓而成。SKF公(gōng)司(sī)曾(céng)對(duì)采用不同材質保持架的軸承進(jìn)行斷油運轉試(shì)驗(yàn),結果(guǒ)表明:鋼保(bǎo)持架軸承隻能維持2h ,銅保持架軸承能維持6h ,而塑鋼保持架軸承(chéng)能(néng)運轉20h。鄭(zhèng)州北車輛段(duàn)2000年共發現70起(qǐ)保持架(jià)破碎故障,其中69件為鋼保持架,占(zhàn)鋼保持架總(zǒng)數(shù)的32% ,隻有1件為塑(sù)鋼保持架,占塑鋼保持架(jià)總數的6.25% ,說(shuō)明鋼保持架強度不夠,已不能適應鐵路提速重載的需要了(le)。
(d) 輪對踏麵質量對保持架受力狀況有較大影響:據調查(chá),在鄭(zhèng)州北車輛段發現的保持架破碎故障(zhàng)中(zhōng)有94.5%存(cún)在(zài)著輪對擦傷或剝離,其中(zhōng)6417%的輪對擦傷或(huò)剝離過限,隨著列車(chē)速度的提高這一問題更加突出。另據有關資料介紹,軸(zhóu)承所(suǒ)受衝擊力與車輪擦傷深(shēn)度、車輛運行速度成正比,與(yǔ)車輪直徑(jìng)成反比。當列車在平直軌道上以80km/h 的(de)速度勻速前進時,車輪(lún)踏麵擦傷深度每增加0.1mm ,則(zé)軸承所受衝擊力就增加1300~1400N ,當擦傷深度達到1mm時,衝擊力將高達15000~16000N。由此可見,踏麵故障對軸承保持(chí)架的危害是非常大(dà)的,隨著列車速度的提高其危害性還將增大,因為速度(dù)越高衝擊力越大,衝擊頻(pín)率也越高,對軸(zhóu)承的危(wēi)害也就越大。
(e) 密封罩大量鬆動(dòng):近幾年發現(xiàn)的176件保持架破碎故障中密封罩全部鬆動(dòng),並有大量的油脂甩出(chū)。2001年10月22~24日在調查的(de)2個列檢所的330列(liè)17469輛車中,共發現205列315輛存在(zài)密封罩鬆動故(gù)障,密封罩鬆動後,導致密封(fēng)性能降低,油脂不(bú)斷甩出,軸承內部潤滑效果降低,保持架承受壓力(lì)不斷增大,造成保(bǎo)持(chí)架破碎。
3 改進措(cuò)施及建議
(1) 密封罩
建議采用迷(mí)宮(gōng)式密封罩。這樣可以緩解密封座與密(mì)封圈(quān)的摩擦(cā),減少密封罩鬆動故障。鄭州北車輛段現(xiàn)有378個迷宮式(shì)密封罩,隻有2個鬆動,相比之下要好得多,故可作為改進措施;此外,一般檢修及大修時應嚴格控製外圈與密封罩的過(guò)盈配合量,防止過盈量太小。
(2) 軸承保持架
(a) 建議(yì)設(shè)計部門完善保持架的結構設計,提高保持架整(zhěng)體強度。
(b) 保持架成品存在著較多的衝壓裂紋及應力集中等製造缺陷。因此製造廠家應提高工藝水平,嚴格各工藝環節的質量管理(lǐ)、監督和控製,消除產品的製(zhì)造缺陷(xiàn),使保持架質量不斷(duàn)提高。
(c) 建議在新造軸承上采用塑鋼保持架代替目前使用的鋼保持架,同時積極開(kāi)發新材料,以適應將來提速重載的要求。
(d) 加強各級修程對輪對的檢修,保證輪對特別是車(chē)輪踏麵質量,避免踏麵缺陷對軸承的衝擊和損壞。
(e) 鄭州北車輛段根據多年經驗總結出“聽、看、摸、撚、轉、診、鑒”貨車滾動軸承“七字檢查法”,即:聽———提前出發,聽車輪有無振動及滾動軸承有無異常(cháng)響(xiǎng)聲;看———對滾動軸(zhóu)承外觀及車輪踏麵進行(háng)全(quán)麵檢查;摸———通過手摸(mō)判斷軸溫或(huò)用測溫儀測溫;撚———對甩出的油脂用手撚,判斷(duàn)油脂是(shì)否(fǒu)變(biàn)質、是否含有金屬粉(fěn)末;轉———是“七字”中的關鍵環節(jiē),通過聽、看、摸、撚發現任何(hé)疑問,必須頂起轉動檢查。此時仔細聽和用手(shǒu)感覺轉(zhuǎn)動時有無卡阻及異常響聲、有無不規則的撞擊聲;診———對(duì)車輪踏麵(miàn)有故障和(hé)有異狀的(de)滾(gǔn)動軸承,必須經過有(yǒu)關人員會診,製(zhì)定(dìng)處理方案;鑒———對扣修的軸承由段鑒定小組及有關人員共同鑒別,並作好記錄和(hé)信息反饋。鄭州北(běi)車輛段運用貨車滾動軸承“七字檢查法(fǎ)”在2000年共發現70件保持架破碎故障,2001年則發現127件。這說明滾動軸承“七字檢查法”是提(tí)前發現保持架破碎故障,保證行車安全的有效手(shǒu)段和良好辦法。