呼軍

　　滾（gǔn）動軸承是（shì）車輛輪軸的重要部件，滾動軸承運行品質（zhì）的好壞直接關係到車輛（liàng）的運行安全，因此確定滾動軸承故障仍成為影響鐵路運輸暢（chàng）通和安全生產的關鍵（jiàn）因素。如何科學地檢查驗收滾動軸承，減少貨車運用（yòng）中途甩車，防止燃軸（zhóu）、切軸事（shì）故的（de）發生是段修驗收部門的重要公關課題。
　　一、滾動軸承外（wài）圈剝離故障產生的原（yuán）因分析：
　　1.材質不良
　　如果軸承外圈存（cún）在材（cái）質不良等缺陷，車輛運行中由於軸承外圈與承載鞍為動配合狀（zhuàng）態，軸承外圈與承載鞍在一定條件下不均勻蠕動或一般條件下不動，承載鞍相對固定的扣在軸承外圈（quān）上麵，從金屬材料的破（pò）壞理論分析，裂紋、剝（bāo）離是從材料受力Z大的部位萌（méng）生，或（huò）者在材料受力相同（tóng）的情況下，從材料強度Z薄弱處產生。根據車輛重量傳到順序：車體（枕梁）——心盤——搖枕——枕簧——側架、（承（chéng）載鞍）——軸承——車輪——鋼軌。所以，軸承上部與承載鞍接觸圓弧麵部分受（shòu）壓力Z大，軸承外圈滾道（dào）上部長（zhǎng）時間在循環轉動過程中承受交變應力，而軸承滾子與（yǔ）外圈滾道的接觸為線接觸，接觸線上的壓力非常大，軸承在經過長期運轉後，特別是經過大修後的軸承，如果軸承（chéng）外圈存在材質不良問題，可能會在（zài）材質不良處發生材（cái）質疲勞，繼而形成局部剝離或其他故障。
　　常（cháng）用生產貨車滾動軸（zhóu）承的鋼材G20CrNi2MoA滲碳鋼是亞共析鋼；GCr15軸承鋼是過共析鋼，鋼材的冶金質量決定（dìng）軸承鋼（gāng）的質量。其中冶（yě）金的兩個主要因（yīn）素是非金屬夾（jiá）雜物和碳化物的均（jun1）勻性與基體強度，它（tā）們是（shì）影響軸承壽命的重要因素。
　　1.1夾雜物
　　a.內生夾雜物：主要是冶煉過程中脫氧反應的產物，尺寸較小，大部分上浮進入渣（zhā）中，尚有少部分來不及上浮而殘留在鋼中。其次（cì），鋼液在凝固過程中由於溫度降（jiàng）低，氧和硫在鋼液中溶解度降低，因而不斷從鋼中析出氧化物和硫化物，這些不利物稱內生夾雜（zá）物。
　　b.外來夾雜物：主要是冶煉和澆注（zhù）過程中從原料帶入鋼液中的夾雜物，尺寸較大，如礦石中的脈石，廢鋼表（biǎo）麵的泥砂和鐵鏽；爐體、鋼包、出鋼槽等（děng）內壁剝蝕下來的耐火材料；鋼液（yè）混出（chū）造成（chéng）的混渣（zhā）；出鋼和澆注時鋼液二次氧化等（děng）外（wài）來原因形成的夾雜物，這些均為外來夾雜物。如果鋼中含有非金屬夾雜物，就可能造（zào）成材質不良，形成（chéng）軸承剝離故障。
　　1.2碳化物的均（jun1）勻性
　　碳（tàn）化物分（fèn）布及顆（kē）粒大（dà）小的不均（jun1）勻性可以視作一種缺陷，碳化物和馬氏（shì）體界麵易引起應（yīng）力集中，成為（wéi）裂紋的發源地。軸承鋼淬火後的組織狀態直接影響軸（zhóu）承的疲勞壽命。能否獲得良好的淬火回火組織是與鋼廠所提供的退火鋼材中碳化物的均勻程度有（yǒu）很大關係。因此，為提高軸承鋼的疲勞壽命，不僅需要嚴格控製鋼中的非金屬夾雜物，而且要重視改善碳化物的不均勻性。
　　1.3鍛造溫度對材質的影響
　　G20CrNi2MoA滲碳鋼是亞共析鋼，始鍛溫度為12450C；GCr15軸承鋼是過共析鋼，其始鍛溫（wēn）度一般定為1050-11000C。鋼料（liào）加熱超過一定溫度時，奧氏（shì）體晶粒（lì）急劇長大，使機械性能（néng）降低，嚴（yán）重時，形成過燒。有的過熱（rè）缺陷可用二次鍛造或調質、正火來消除；有（yǒu）的則具有頑固性質，不能用熱處理來（lái）消除。鋼料加熱（rè）溫度更高時，高溫的金屬被爐中的氧或其他氧化性氣體滲透到晶粒之間，與鐵、碳、硫等作用，形成了易熔的氧化物的（de）共晶體，它破壞了（le）晶粒之間的（de）聯係，大（dà）大降低（dī）了金屬的強度；即（jí）使未形成共晶體，也會在晶粒周圍形成脆殼，削弱晶粒間的聯係，這種金屬（shǔ）在鍛造時一打就會破碎，其斷麵（miàn）晶（jīng）粒粗大，呈淺灰藍色，這稱之為金屬過燒，過燒的金屬無法挽救。隻有嚴格控製爐溫，並不（bú）使鋼料（liào）在高溫區的停留時間過長，高質量的鍛件才能（néng）保證合格的軸承鋼。
　　2.軸承其它故障的延（yán）伸
　　2.1麻點、零件表麵呈分散或群集（jí）狀的細小坑點
　　麻點多為引發剝離故障的源頭，是微觀或小的剝離。軸承在承重（chóng）高速運轉中，麻點處造成材質薄弱（ruò）環節，當軸承轉動時滾子與外圈為線接觸，延麻點處邊緣部形成剪切應力，而該處邊緣由於工況不良，有時切斷油膜並夾帶有剝離下來的金屬物散布（bù）在周圍，使麻點進一步擴（kuò）展，使軸（zhóu）承產生高溫高熱，有的會產生甩（shuǎi）油、缺油，由於麻點的逐漸擴展造成滾子與外圈（quān）線接觸的麵積變小，接觸麵壓強及應力增大，促使（shǐ）接觸麵再變小，接觸麵（miàn）壓強及應（yīng）力再增大的多次循環，促使（shǐ）故障逐步發展就可能形（xíng）成熱軸—缺油—剝離等。
　　2.2油脂故障（zhàng）
　　油脂具有機械安定性、膠體安定性、防腐性、氧化安定性、極（jí）壓抗磨性等特性，其分子有頑（wán）強的承壓（yā）能（néng）力、抗磨能力和聚合粘著能力。軸（zhóu）承滾（gǔn）子與滾道的（de）正常作用不能破壞油膜，也就是油膜將（jiāng）滾子和（hé）滾道隔離開來，保護滾動麵間、滾動體（tǐ）和保持架間、套圈（quān）擋邊和滾子間產生的摩擦，同時將運轉熱散布到軸承整體，起到散熱作用。油（yóu）脂故（gù）障分為缺油和油脂過盈2種，2種故障的外向特征明顯。缺油時，軸承（chéng）轉動輕鬆，嚴重缺油者，轉動時明顯聽到滾子均勻下落的聲音，由於滾道、滾子缺乏油膜潤滑形成摩擦（cā）熱。缺油多發生在裝車使用的2年以上的軸承上。對這類故（gù）障嚴（yán）重時（shí）由於軸承缺乏油脂潤滑（huá），在滾道與滾子沒有或缺少油膜保護（hù）造成軸承幹摩擦，可形成軸承高溫（wēn）或熱軸，使軸承鋼品質下降，繼而產生（shēng）剝離或其它軸承故障。軸承如果（guǒ）在製造（zào）、檢修時注油量過大，裝車使用後（hòu）會因油脂過盈而產生較高（gāo）運轉熱，可能造成（chéng）甩油。軸承因缺乏油脂潤滑也可形成熱軸、剝離或（huò）其它（tā）軸承故障（zhàng）。
　　2.3密封罩、油封（fēng）鬆動脫出
　　由於近年來軸承生（shēng）產廠範圍擴大，部分軸（zhóu）承廠技術保障能力不夠，生產的（de）軸承不能適應列車提速（sù）後的要求，牙口和密封罩（zhào）配合過盈量產生誤（wù）差大，軸承裝車後經過高速劇烈振動，極易發生密封罩（zhào）、油封等軸承（chéng）附件鬆動甚至脫出（chū），軸承就會產生甩（shuǎi）油、缺油、混沙混水、油脂（zhī）變質，繼（jì）而發生高熱形成剝（bāo）離。
　　3.車輛超載、偏載
　　車輛在運用過程（chéng）中（zhōng）會出現超載、偏載，使軸承承受太大負荷，產生應力（lì）集中現象（xiàng），在軸承內、外圈軌道麵上或滾子上的薄弱部位，因負擔載荷的超（chāo）載，承擔非正常條件下循（xún）環應力，即可能造成（chéng）材質疲（pí）勞，產生麻點或剝離故障。
　　4.輪對踏麵擦傷
　　車輛輪（lún）對踏（tà）麵擦傷，運行時以較高的頻（pín）率對軸承進行動載荷衝擊，其（qí）衝擊載荷及破壞力是相當大的，根（gēn）據（jù）有關資料介紹，如依車輛運（yùn）行速（sù）度80kmm/h，扁疤長8cm車輪所承（chéng）受的衝擊力是正常力的4.5倍，這就使輪對（duì）產生裂紋（wén）、軸（zhóu）承配件損壞的可能性（xìng）增大。造（zào）成軸承內Z薄弱的部位產生應力，軸承零件因材質疲勞而形成剝離、斷裂等故障。
　　二、防範措施及建議
　　1.加強定檢係統檢修標準化作業
　　外觀檢查軸承時，在對軸（zhóu）承進（jìn）行聽、摸、看檢查的（de）基礎上，對有疑問的故障要抓住“撚、轉（zhuǎn）、診、鑒”這幾個環節，認真分析判斷，檢查發現異音軸承時（shí）應即時退卸檢修，不能存（cún）在僥幸心（xīn）理和馬虎思想，嚴格執行《鐵路貨車輪軸組裝、檢（jiǎn）修及管理規則》及（jí）檢修工藝，加強（qiáng）滾動軸承檢修的清洗、檢測、壓裝過程控製（zhì），從（cóng）嚴掌握檢修限度。
　　2.加強對高風險（xiǎn）崗位、高風險設備的控製與管理
　　認真貫徹鐵道部運（yùn）輛貨車函〔2012〕92號關於印發《全麵提高鐵（tiě）路貨車輪軸造修及運（yùn）用質量措施》的通知和上級文件精神，結合安全風險（xiǎn）管理，加強對高風險崗位、高風險設備的控製與管（guǎn）理，增強檢修人員責任感和風險意識（shí），提（tí）高檢（jiǎn）修人員的業（yè）務素質和安全風險管理識別（bié）和研判能力，實現（xiàn）在過程中控製安全風險（xiǎn），達到崗位作業標準化、管理規範化的（de）目標。
　　3.消除踏麵故障
　　當前運用貨（huò）車車輪踏（tà）麵擦傷等故（gù）障主要由車輛製動機性能不良、列車空（kōng）重混編、不同製動機混編、司機的操縱、調車（chē）作業中的鐵鞋製動、施修不及時等原因形成。因此，應（yīng）提（tí）高機車乘務（wù）員的素質、車輛統一采（cǎi）用（yòng）120閥、改善調（diào）車作業中的製動方式。同時要注意加強車輪踏麵技術（shù）狀態（tài）的檢查，對輪對擦傷過限車及時（shí）扣修，積極處理製動故障。在車輛裝用過程中不許超載、偏（piān）載，嚴格執行有關貨物裝運規定。
　　4.改進工藝，提高（gāo）軸承製造和大修質量
　　提高（gāo）軸承鋼冶煉（liàn）、鍛造（zào）工（gōng）藝，把好軸承製造源頭關，為生產軸（zhóu）承提供合格鋼材，杜絕（jué）夾雜鋼材和碳（tàn）化物不（bú）均勻鋼材的使用，禁止鍛造過程的過燒（shāo）現象發（fā）生。各軸承造修單位（wèi）要加強對（duì）新（xīn）品密封裝置的尺寸及外（wài）觀檢查。密封罩壁（bì）厚尺寸等必須符合圖樣要（yào）求，352226X2-2RZ型軸承外油封壓入密封罩（zhào）後全數檢驗密封罩（zhào）牙口配合麵變動量，單（dān）一徑向平麵內直徑變動量不應超過0.15mm。保（bǎo）證軸承牙口的加工質（zhì）量，各軸承新造單（dān）位必須保證軸承牙口部位的加工質量（liàng），保證軸承牙口部位符合圖樣要（yào）求。嚴格（gé）控製軸承密封裝置組裝質量，軸承造修單（dān）位要對軸（zhóu）承外圈牙口配合麵尺（chǐ）寸與密封罩配合麵逐個檢測，選配組裝。軸承使（shǐ）用單位認真組織複驗，嚴格控製產品源頭質量，把好新（xīn）造、大修軸承入段（廠）質（zhì）量關（guān）。
　　參考文獻（xiàn）
　　[1]《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規則》中國鐵（tiě）道（dào）出版（bǎn）社.2016年

來源：《中文信息2017年12期》