陳青健（jiàn）

（天津市地下鐵道運（yùn）營有限公司）

　　摘　要：地鐵車輛中軸箱軸承是其（qí）中重要的組成部件之一，如果在運（yùn）行（háng）的過程中出現故障，會引發軸溫報警，車輛會被迫緊急停車，給整條地鐵線路的運營帶（dài）來影響（xiǎng），造成經濟損失。嚴重的故障，如軸承（chéng）架破裂會使車輛失（shī）去穩定性，給地（dì）鐵車輛的運行安全帶來不利的影響。因此，為了保證地鐵車輛運行過程（chéng）中的可靠性與安全性（xìng），應及時的排查地鐵車輛軸箱軸承的故障並進行分析，找出有效（xiào）的應對措施（shī）。

　　關鍵詞：地鐵車輛；軸（zhóu）箱軸承；故障；預防

　　1　常（cháng）見（jiàn）的故（gù）障（zhàng）類型

　　1.1疲勞剝落

　　引起地（dì）鐵車輛軸箱軸承故障的（de）原因包括裝（zhuāng）配不當、缺乏潤滑、水分侵入或異物幹擾等，過度運轉導致的負荷超標等也是損壞的主要原因。疲勞剝落是較為典型的一種，主要是地鐵車輛軸箱軸承的內外滾道和滾動體表麵（miàn），在交變（biàn）載荷作用下產生裂紋繼而導致表層發（fā）生剝落坑，隨著應力的不斷增加，Z後導致軸承滾動體或內外滾道表麵剝落，這即是疲勞剝落現象。疲（pí）勞（láo）剝落是一嚴（yán）重的故障現象，脫落的軸承碎屑（xiè）會對地（dì）鐵車輛設備的正常運轉（zhuǎn）產生衝擊，造成軸承運轉（zhuǎn）過程中的異響和振動，嚴重時會導致（zhì）滾（gǔn）動（dòng）軸承（chéng）失效。

　　1.2燒傷及磨損

　　軸承燒傷（shāng）是水泥設備的常見故障，是軸承的滾動體及保持架在旋轉中急劇發熱使保持架軟化損壞，破壞了軸承的表麵組織結構，降（jiàng）低了軸承工作表麵硬度（dù）而（ér）導致軸（zhóu）承加劇磨損的一係列現象。由於地鐵車輛軸箱軸承的運轉工況較為惡劣（liè），如多（duō）粉塵、高溫輻射等，在運行過程中受到粉塵、異物的入侵及高溫輻射等，會使（shǐ）軸承（chéng）滾道和滾動體間缺少潤滑（huá），或是（shì）潤滑油變質導致表麵（miàn）磨（mó）損加劇或燒（shāo）傷。隨著磨損情況的加重，軸承的遊（yóu）隙增大，表麵粗糙度明顯擴大，使軸承在運轉（zhuǎn）時產生明（míng）顯的異響和振動，導致軸承壽命（mìng）的降（jiàng）低，如不及時排查和處理故障，就會（huì）導致軸承運轉過程中溫度（dù）過（guò）高而發生燒傷等。

　　1.3塑性變形

　　當地鐵（tiě）車輛軸箱軸承受到較大（dà）的（de）衝擊載荷，或因受熱不均等導致載荷變大時，就會使軸承及轉子（zǐ）受到影響，繼而在運轉中受損，一旦出現壓（yā）痕就會引起衝擊載荷，而（ér）引起附近表麵的剝落。

　　2　故（gù）障原（yuán）因分析

　　地鐵車輛上的軸承多用於（yú）機車的連接，且軸承的種類（lèi）也比（bǐ）較多，主要有牽引電動機軸承、軸箱軸承、傳（chuán）動係統軸承（chéng）、動力係統軸（zhóu）承以及冷卻係統軸承等，但（dàn）是現階段（duàn）在地鐵車輛中使（shǐ）用Z多的還是軸箱軸承，在運用軸箱軸承時若使（shǐ）用不當或沒有做好檢修工作，會產生一些故障，主要的原因有以（yǐ）下幾個方麵。

　　2.1軸承外圏裂紋故（gù）障（zhàng）

　　首先，導致軸承外圈裂縫故障的主要原因是在軸承運行（háng）的過程中會受到異常載荷能力，同時由於在裝配過程中出現不當的情況或是衝（chōng）擊載（zǎi）荷過大導致軸承質量問（wèn）題，也可能是（shì）由於軸承材質本身的（de）問題，Z終導致軸箱（xiāng）軸承出現生熱故障，由於外（wài）圈損傷的種類性比較複雜，不可控性相對較大。因此，地鐵車輛檢測人員（yuán）在進行車輛檢測時應（yīng）先檢測軸承外圈是否有黑油滲出，檢測人（rén）員應根據實（shí）際的情（qíng）況進行係統（tǒng）排查。

　　2.2軸承密封罩（zhào）鬆動增多為（wéi）基本原因

　　在進（jìn）行軸承密封罩（zhào）檢修時（shí）應及時的更換（huàn）新品，導致密封罩鬆動的（de）主要原因是在對密封罩進行整形後沒有進行（háng）複原，軸承外圈的牙口過大無法與密封（fēng）罩進行配合，導致鬆動情況。密封圈與密封座會在車輛提速後增加摩（mó）擦，密封（fēng）罩（zhào）會一起（qǐ）轉動（dòng）導致鬆（sōng）動現象。列檢時，規定要求隻處理密封罩脫出。Z後（hòu）致使密封（fēng）罩鬆動的加劇，而未對其進行處理。

　　2.3保持架破碎增多為常見問題

　　由於保持架（jià）本身的強度不是很高且加工製（zhì）造水平也偏低，致使製造缺陷存在於保持架中。由於強度不夠，保持架不能適應車輛提速（sù）重載（zǎi）的需（xū）要。保持架受（shòu）力被輪（lún）對踏麵質量所製約（yuē），從而保持架受力程度折扣大增。由此可見，對軸承保持架產生危（wēi）害的是踏麵故障。對保持架的危害（hài）會隨（suí）著車輛提速（sù）而逐漸增大。原因在於衝擊力決定於車輛（liàng）行駛速度，車輛行駛速度提高，衝擊頻率也隨之提高。對軸承產生的（de）危害也（yě）越來（lái）越大（dà）。Z後導致保持架破碎的原因是受壓力太大，密封（fēng）罩（zhào）密封性減小以（yǐ）及外部（bù）鬆動，列車運行中（zhōng）油脂被大量甩出，潤滑效果逐漸喪失。

　　3　預防措施（shī）

　　3.1軸承故障變化規（guī）律

　　眾所周知，所有（yǒu）設備機（jī）械部件（jiàn）發生故障都是一個由量變到質變（biàn）的過程（chéng）。軸承（chéng）故障也是一樣，一般情況下要經過振動、噪聲（shēng）、發熱、失效這4個狀（zhuàng）態。如（rú）圖1所（suǒ）示，當軸承發生故障，首先表現在運轉時（shí）產生振動，內部（bù）衝擊變大，並逐漸出現異常噪聲及異常磨損;機（jī）械（xiè）部件（jiàn）異（yì）常磨損（sǔn）又會導致軸承溫度上升，軸（zhóu）承發熱，內部潤滑油由於（yú）溫（wēn）度（dù）上升出現潤滑（huá）性能下降，反（fǎn）過來影響潤滑質量，導（dǎo）致異常磨耗加劇，如此惡性循環直至失效。將上述（shù）軸承變化規律與之前故障軸承尺寸檢驗結果綜合分析可知（zhī），被調查的故（gù）障軸承已經出現了異常振動和輕度噪聲，而軸承內外圈（quān）和滾子圓度出現輕微失圓（未超標），溫升也未出現過高（gāo）現象，則說明故障軸承正（zhèng）處於圖（tú）1所示（shì）噪聲至異常發熱的階段，並即將進入第3、4階段，軸（zhóu）承（chéng）可靠狀態將（jiāng）在短短數周內急劇下降，安全風險急劇增大，Z終失效發（fā）生燃軸現象。因此，可（kě）判定本次軸（zhóu）承故障發現得較為及時，在故障發生的中前期進行了處理，有效地避免（miǎn）了安（ān）全隱患。

　　3.2應對措施（shī）

　　3.2.1軸箱軸承裝車之前（qián）

　　需重（chóng）點對軸箱軸承質（zhì）量、組裝工藝過程、組裝設備（bèi）狀（zhuàng）態、質量把控以及（jí）操作人員資質等環節（jiē）進行核（hé）實（shí），確保（bǎo）整個過程符（fú）合規定要求，從而保證產（chǎn）品質量（liàng）。

　　3.2.2軸箱軸承裝車之後

　　（1）定期動態巡查線路。通過人體（tǐ）切身感受車輛是否存在異常（cháng）振動（dòng）和異響。（2）車輪踏麵數據（jù）精準測量和外觀檢查。由於車輪踏麵徑向跳動和局部凹陷會導致該現（xiàn）象，因此要重視車輪踏麵徑向跳動和局部凹陷，發現異響時，首先通過不落輪旋床測量輪對尺寸，超差者應對輪對進行旋修。（3）實行庫內接車聽音。安排相關人員在庫內接送車時采用聽音方式對疑似軸承故（gù）障（zhàng）跟蹤確認，出現滾子碰（pèng）撞的金屬聲的需要重點盯控。（4）回庫（kù）停車觀察溫度。對所有車（chē）輛軸箱采取點溫或觀察試紙溫度（dù）並記錄（lù），通過對軸箱溫度差異（yì）進行分析，做好故障排查，對出現軸（zhóu）箱（xiāng）溫（wēn）差超過限值的車（chē）輛進行重點跟蹤。（5）庫內開蓋檢（jiǎn）查。通過完成（chéng）相關驟後，對出現疑似問題的軸承，采取打開（kāi）軸箱端蓋，檢查油脂泄漏量和硬化程度。（6）更換故障軸承。如Z終確認為軸承存在損壞（huài）問題，應及時對（duì）故障軸承退卸、拆解並更換新件，全麵保障正線運營（yíng）質量。與此（cǐ）同時，要求廠家調查原因。此（cǐ）外，還可利用（yòng）專業監測設備進行軸箱軸承的狀態監測（cè），如離線監測設（shè）備：動平衡儀、測振儀、測溫儀和（hé）噪聲測（cè）量儀等。在車輛運行過程（chéng）中進行（háng）定期（qī）（或連續）的（de）監測和故障診斷，判定軸承目前的（de）狀態及未來的發展趨（qū）勢。基於（yú）此製定維（wéi）修計劃，確定其應修理的時間、內容、方式。

　　4　結語

　　綜上所述，地鐵在城市中起到了（le）重要的作用，為城市交通建設（shè）提供（gòng）了有力的保障，但是，車輛會給軸箱軸承故障給地鐵運（yùn）營（yíng）帶（dài）來不利的影響，嚴（yán）重的話還會（huì）給人員帶來安全威脅，因此相關的檢測人員應提高（gāo）警（jǐng）惕並（bìng）利用科學的方法，降低軸箱軸承（chéng）的故障（zhàng）發生率，確保地鐵車輛運行安全。在進行故障檢測時，應充（chōng）分的分析故障原因（yīn），並對故障進行及（jí）時的處理，確保地鐵車輛運行的可靠性與安全性。

　　參考文獻

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來源：《科學與技術》2019年7期