聶（niè）鳳池

　　【摘　要】論文針對SS4型電力機車軸（zhóu）箱軸承故障，通過分析SS4型電力機車的軸箱接地保護裝置的特點，對軸箱（xiāng）軸（zhóu）承發生電蝕的原因進行了分析，提出了（le）防止電蝕發生的針對性措施。

　　【關鍵詞】軸承；電蝕；分析；對策

　　1　軸承故（gù）障統計
　　2016年（nián）10月至2017年10月，太原機務段SS4型（xíng）電力機車（chē）共發生機車軸箱軸承故障（zhàng）4起，見表1。

　　故障軸承解體後檢查發現，4起軸承故障中，疲勞剝離2件，另外2件呈現電蝕現象，占全部軸承故（gù）障（zhàng）的50%。
　　2　電蝕原因分析
　　2.1SS4型電力機車受流（liú）的路徑
　　SS4型電力機車通（tōng）過（guò）機車受（shòu）電弓從變電所（suǒ）引出的接（jiē）觸網上獲得電流，通過主斷路器引入機車主變壓器原邊，原邊的接地點在車（chē）體上。然後通過安裝在輪軸上的接地裝置，使電流通過車軸、輪對，引入鋼軌回流到變電所。具體的路徑（jìng）是：接觸網→機車受電（diàn）弓→主（zhǔ）斷路器→機車主變壓器原邊→車（chē）體固定接地點→軟編織線→軸箱接地裝置→車軸→輪軌接觸點→鋼軌回到（dào）接（jiē）觸網工區。由此看出（chū）車軸是接地電（diàn）流的必經部件，而軸箱軸承（chéng）套裝在車軸軸頸（jǐng）上。如（rú）何Z大限度（dù）杜絕流經軸箱軸承的電流，從而防止軸承電蝕對保證機（jī）車輪對質量的安全可（kě）靠具有重要（yào）意義。
　　2.2電蝕的基本原理
　　，電蝕（shí）是軸承（chéng）失效故障的常見形態之一，其形成的原因主要有兩個。一是當電流通（tōng）過（guò）軸承時，由於滾柱與軸承內套之間（jiān）的相對運動，造成（chéng）導電（diàn）體（外圈、內圈、滾柱）接觸不穩定（dìng），會在滾柱與（yǔ）內外圈間發生電閃絡。該現象與機車入檢修庫，使（shǐ）用牽車幫牽車（chē）時，輪軌間放電（diàn），產生火花的現（xiàn）象類似。二是軸承滾柱與內外圈（quān）間有一層潤滑油膜，當電流通過時，電流擊穿油膜產生電閃絡。兩種因素的電（diàn）閃絡都會產生高熱，在電弧和高熱的作用下，內外圈和滾柱接（jiē）觸麵產生熔鎦、疤結或弧坑。第二，軸承電蝕（shí）的形態特征，軸承電蝕後，一般會在軸承滾柱和內外圈滾道上產生不規則的熔鎦、疤結或弧坑，嚴重時會造成（chéng）剝離。第三，軸箱軸承電蝕的（de）危害。軸（zhóu）箱軸承電蝕程度取決於通過軸承電（diàn）流的大小、時間長短，電流越大，作用時（shí）間越長（zhǎng），電蝕越嚴重（chóng）。如果機車安裝了走行部監控裝置，當電蝕發生時，係統（tǒng）會發出1級報警。如（rú）果不采取（qǔ）措施，隨著機車的運行（háng），電蝕產生的損傷會（huì）迅（xùn）速擴大（dà），導致（zhì）2級報警（jǐng）。此時，軸箱內軸（zhóu）承溫度急劇上升，潤滑脂（zhī）會汽化和碳化，變黑，變（biàn）硬，Z終導致軸承散架，固死。極端嚴重時，造成切軸事故。
　　3　SS4型電力機（jī）車軸箱的結（jié）構特點及軸（zhóu）承電（diàn）蝕原因分析
　　3.1SS4型電力機車軸箱結構及作用
　　SS4型電力機（jī）車軸箱裝設在車軸兩端的軸頸上（shàng），用於安裝軸承，對車軸進行定位。軸箱將車體、轉向架和牽引電機的部分重量（liàng）經輪對傳遞給鋼軌，並將來自輪（lún）對的牽引力或製動力經（jīng）軸箱拉杆（gǎn）傳給轉向架。此外，軸箱還傳遞（dì）輪對與轉向架（jià）間的橫向作用（yòng）力和縱向作用力。
　　SS4型電力機車軸箱由軸箱體、前後端蓋、圓柱滾子、密封環、軸承接地裝置（zhì）等組成。軸箱內部並列安裝2盤圓柱滾子軸承。軸承外圈與軸箱內孔是過渡配合，軸承內圈與軸頸是過盈配合。
　　3.2SS4型電力機車的軸箱接地裝置
　　為（wéi）防止機（jī）車軸箱（xiāng）軸承電蝕，SS4型電力機車（chē）設有軸箱接地裝置。以使接地電流通過接地裝置（zhì）、車軸、輪軌接觸（chù）點回流，避免了接地電流通過軸（zhóu）承（chéng）。
　　接地裝置：SS4型電力機車每台轉向架的一、三車軸的（de）右端，二、四（sì）車（chē）軸的左端軸箱內安裝有接地裝置，接地裝置（zhì）主要由下列部件組成：接地線、接地電刷、電刷彈簧等（děng）。
　　3.3SS4型電力機（jī）車軸箱軸承電蝕原因分（fèn）析
　　根據觀察，機（jī）車在檢修和運（yùn）用時，時常存在下列情況，接地裝置失效，不能發揮作用，使得電流通過軸箱軸（zhóu）承，造成軸承電蝕。
　　，軸箱接地線維護不當，銅質的軟編織接地線彎曲下（xià）垂，搭在軸箱體上，分流了接地裝置的接地電流，這種現象非常普遍。正常（cháng）情況下（xià），流過軸箱接地裝置的接地電流的路徑是：車（chē）體固定接地點→接地軟（ruǎn）編織線（xiàn）→軸箱接地裝置接地線固定點→接地刷辯→接地電（diàn）刷→車軸端麵→車輪（lún）→輪（lún）軌接觸點。當銅質的軟編織接地線彎曲下垂，搭在軸箱體上（shàng）後，接地電流被分流，軸承有電流流過。接地電流的路徑是（shì）：車體（tǐ）固定（dìng）接地點→接地軟編織（zhī）線→軸箱體與（yǔ）軟編織線（xiàn）接觸點車體固定（dìng）接地點（diǎn）→接（jiē）地軟編織線→軸箱體車體固定接（jiē）地點→接地軟編織線（xiàn）→軸承外圈→滾柱→軸承內圈→車軸→車輪→輪軌接觸點。第二，軸（zhóu）箱接地裝置不良，不能發揮接（jiē）地作（zuò）用（yòng）。SS4型（xíng）電力機車由2台完全相同的車節組成，每節車有一台獨立的主變壓器和2個轉向架。每節車的車體上有4個固（gù）定接地點。分別連接對應（yīng）轉向架（jià）車軸（zhóu）上的接地裝置。即（jí）機車從接觸網獲得的電能是（shì）通過安裝在每根車軸上的接地裝置回流到接觸（chù）網工區的。如果機車某節車的接地裝置不良，則接地電流將通過車體支撐裝置（摩（mó）擦減震器、垂向油壓減震器）→轉（zhuǎn）向架側（cè）梁→軸箱拉杆→軸箱體→軸承外圈→滾柱→軸承內圈→車軸（zhóu）→車（chē）輪→輪軌（guǐ）接觸點。全部經過軸承，造成軸承電蝕。第三，電焊使用不當造成電蝕。機車回（huí）庫檢修作（zuò）業（yè），轉向架（jià）部件焊修（xiū）時，如焊修軸（zhóu）箱吊杆，甚至違規用電焊切割軸箱大蓋螺絲，不按照焊修工藝要求連接回（huí）流線，而是將回流線手把搭在鋼軌上或夾在轉向架上，使得電焊機（jī）的電流經過軸箱軸承，造成電蝕。此種情（qíng）況的電蝕（shí）電流的路（lù）徑是：電焊機焊把→焊件→軸箱（xiāng）拉杆→軸箱體→軸承外（wài）圈→滾柱→軸承內圈→車軸→車（chē）輪→輪軌接觸點→電焊（hàn）機回流線。第四，感應電流造成電蝕（shí）。電力機車上的主型電器均是儲能部件，如：主變壓器、牽引電動（dòng）機（jī）等，尤其是（shì）主變壓器及各（gè）種電源的副端即接地（dì）點都接在車體上，這些因素勢必造成感應電流。這些感應電流Z終都要通過（guò）輪軸傳到鋼軌上。如果軸箱接地裝置故障或作用不良，就會（huì）使（shǐ）感（gǎn）應（yīng）電流（liú）流經軸承，造成電蝕（shí）。
　　4　防止軸承電蝕采（cǎi）取的措施
　　鑒於（yú）目前電力機車的供電方式以及電力機車（chē）本身的帶電（diàn）特性，若（ruò）要徹（chè）底消除軸箱軸承電蝕是（shì）不現（xiàn）實的。但是我們可以采取措施，Z大程度地阻止、化解或（huò）減小通過軸承的電流，以消滅或減（jiǎn）輕軸承電蝕。根據以上分析，建議采取以下措施：
　　，加強軸箱接地裝置的檢查維護，確保各部件正常。機車進入修程時，檢查軸箱小（xiǎo）蓋與軸箱體間（jiān）絕緣墊是否完（wán）整良好。按照檢修範（fàn）圍要求打開軸箱小蓋檢查接地裝置無異常，接地電刷移動自如順暢無卡（kǎ）滯，刷辯無過熱短股，無擠（jǐ）壓（yā），刷辯鼻子緊固（gù）螺絲緊固無鬆動，電刷壓力彈簧壓力在規定範圍內。尤其是檢查確認接（jiē）地電刷與軸端（duān）麵可靠（kào）接觸。第二，加（jiā）強軸箱接地線的維護，防止接地線與軸箱體（tǐ）接觸。為杜絕接地（dì）線與軸箱體接觸產生的分流電流，建議對接地線加裝套（tào）管或將（jiāng）接在軸（zhóu）箱小蓋上的接（jiē）地（dì）線與接在車體接地點上的接（jiē）地線用所帶捆紮，從而杜絕（jué）接（jiē）地線的分流電流造成的電蝕（shí）。機車日常（cháng）回庫整備作業時，檢查接（jiē）地線（xiàn）安（ān）裝良好無過熱，接地線與軸箱體保持一定的距離，確保機車運行中通過曲線、道岔群時接地線不與軸箱體（tǐ）接磨。軸箱小蓋接地線的接線柱的絕緣必須（xū）完整，確保接地線的線鼻子與軸箱小蓋有足夠的（de）絕（jué）緣距（jù）離。第（dì）三，加強（qiáng）電焊作業的管理。已經（jīng）組裝軸承的軸箱體上嚴禁電焊（hàn）作業。機車檢（jiǎn）修焊修作（zuò）業時，必須按照要求正確使用回流線，不得使電焊機電流（liú）經過軸箱軸承。
　　5　結語
　　機車軸箱軸承是機車走行部Z重要的部件之（zhī）一，是使機車輪對正常滾（gǔn）動，從而實現牽引列車運行的重要部件。其運行工作質量狀態不僅決（jué）定了機車（chē）運行的速度（dù）、品質，更（gèng）是確保列車運行安全的（de）關（guān）鍵部件。因此時（shí）刻掌握軸箱軸承的質量（liàng）狀態，及時發（fā）現、解（jiě）決軸箱軸承的異常狀態，是機車定期檢（jiǎn）修、日常整備保養的重要內（nèi）容之一。
　　【參考文獻】
　　【1】張有鬆，朱龍駒.韶山4型電力機車[M].北京（jīng）：中國鐵道出版社，2006.

來源：《中小企業管理與科技·下（xià）旬（xún）刊》2017年11期