賀湧濤
（湘潭電機股份有限公司，湖南湘潭 411101）
摘 要：針對機車普遍存在的直（zhí）流牽引電動機軸承故障這一現象，從軸承結（jié）構和實際運行情況方麵進行原因分析，並從檢修和保養方麵（miàn）提出相應改進措施。實踐證明（míng），製定預防措施是行之有效的。
關鍵詞：直流牽引電動機；軸承故障；原因分析；預（yù）防措施
引言
隨著（zhe）我國鐵（tiě）路重載、快速列車的開行，機車直流牽引電動（dòng）機的負（fù）載在逐漸增加，實際使用功率接近設計值，提高牽引電動（dòng）機軸承運轉的可靠性（xìng），降低故（gù）障率，有利於（yú）保證鐵路運輸的安全（quán）。在實際運用中（zhōng），牽（qiān）引電動機軸承故障普遍，軸承（chéng）固死後果可怕，嚴重影響鐵路的正常運輸秩序。因此，對牽引電動機（jī）軸承（chéng）故障進行分析與研究，提出相應的預防措施是必要的。
1.原因分（fèn）析
軸承在（zài）正常（cháng）的條件下使（shǐ）用，套圈和滾（gǔn）動體的滾動麵因（yīn）不停地重複地受（shòu）到（dào）壓力（lì），亦會發（fā）生材料疲勞，以致造成剝離而無法使用。滾動軸承一旦承受負荷，其滾動體與套圈接觸麵就會發生局（jú）部永久（jiǔ）變形。該變形量（liàng）隨負（fù）荷增大而變（biàn）大，若超過某種限度，則會（huì）影響正常運轉。軸承燒傷、磨損、裂紋（wén）缺口、卡死、生鏽等都有（yǒu）可能使軸承無法使用（yòng），但（dàn）這應稱為軸承故障，須與軸承（chéng）壽命區分開。軸承選型不當，安裝欠妥，潤滑不良及密封（fēng）不好等都（dōu）是發生軸承故障的原因，排除這些（xiē）原因便可避（bì）免牽引電動機軸承發生故障。
通過對（duì）電動機故（gù）障軸承解體檢查發現，故障軸承的症狀主（zhǔ）要是：1）滾動體及滾道（dào）裂（liè）紋、拉傷、灼痕、疲勞剝離掉塊、鏽蝕；2）外圈拉傷、鏽蝕嚴重；3）內圈拉傷、裂、鏽蝕；4）保持架鬆動、鉚釘斷頭、體裂、變形；5）內圈表麵和滾子表麵點腐蝕、麻點、變色等。
從現場觀察分析發（fā）現，造成牽引電動機軸承故障的主要原因有：軸承超期使用，組裝質量不良，維護保養不當，潤滑不良，軸承製造（zào）質量缺陷等。
2.預（yù）防（fáng）措施（shī）
牽引電機軸承故障（zhàng）涉及（jí）因素很多，且處於動態之中，但隻要在電機檢修過程和（hé）機車運用過程中，從軸承檢修、檢測（cè）、組裝（zhuāng）、試驗以及監控等（děng）方麵入手，采（cǎi）取（qǔ）必要的預防措施，把握好軸承檢修運用的各個環節，軸承質量就能（néng）夠（gòu）實現有序可控（kòng）。
2.1軸承（chéng）壽命管理的控（kòng）製
1）對所有返（fǎn）修（xiū）電動機（jī）的軸承實行壽（shòu）命管理，即軸承使用7年或運行裏程超（chāo）過（guò）80萬km強製報廢，並對所有軸承（chéng）進（jìn）行編號，按編號建立軸承壽命管理檔案（àn）。選擇軸承時，必須設定該（gāi）使用（yòng）條件下（xià）的（de）軸承必須（xū）壽命，必須壽命是根據機械裝置本身所需要的耐久性和運轉時的可靠（kào）性來決定。因此，牽引電動機軸承存在疲勞使（shǐ）用壽命，對其進行壽命（mìng）管理是科學的。
2）機車雙次中修時對所有電動機（jī）軸承全部更新，杜絕（jué）軸（zhóu）承超期使用（yòng）現象。軸（zhóu）承清洗前首先檢查（chá）其使用壽命，壽命到（dào）期直接報廢，隻對在使用壽命期內的軸承進行清洗（xǐ）、檢查；新軸承也要按規定進（jìn）行檢查確認，合格後（hòu）方可進行檢測組裝，防止超過使用（yòng）壽命期（qī）的軸承和不合格軸承裝機使用。
2.2軸承內部遊隙的（de）控製
所謂（wèi）軸（zhóu）承內部遊隙（xì），是指軸承在未安裝時內、外圈之間的相對（duì）可移動量。運轉遊隙與（yǔ）軸承的壽命、溫升、振動以及噪聲有著（zhe）密切的關係，軸承內部遊隙的控製很重要。電機軸承要維持良好的運轉（zhuǎn），必須有合適的內部遊（yóu）隙。軸承原始遊隙是很重要的指標，因此，軸（zhóu）承裝配前要檢查原始遊隙，同時要（yào）測量內圈與電（diàn）樞軸頸的過盈量，保證其可靠接觸。電機裝配後，軸承遊隙（xì）是配合遊隙，若（ruò）這時遊隙太小，會造（zào）成軸承過熱，引起內圈膨脹，使遊隙越（yuè）來越小，Z終導致軸承燒損（sǔn）；若這時（shí）遊隙太大，滾子將受力不（bú）均，產生附加振動，易損（sǔn）壞軸承。因此，采購軸承時必須考慮電機（jī）總組裝後（hòu）的裝配遊（yóu）隙不能超過標準。
2.3軸承潤滑脂的控製
軸承潤滑（huá）的目的是使滾（gǔn）動體表麵或滑動體表麵形成一層薄薄的油膜，以防止金屬直接接觸。潤滑劑對軸（zhóu）承的（de）主要作用為：1）減輕摩擦及磨損，2）排除摩擦熱，3）延長軸承的壽命，4）防止異物侵入。為了充分（fèn）發揮潤滑劑的作用，務必選用適宜於（yú）使用條件的潤滑方法（fǎ）和優質潤滑（huá）劑。電機裝配時，注入軸承（chéng）室的潤滑脂必須清潔。潤滑脂不幹淨，混有（yǒu）雜質，特別是堅硬的雜質，易造（zào）成軸承非正常磨（mó）損，引起軸承（chéng）故障。潤滑脂填充量要適當（dāng），若加入量太少，軸承因（yīn）間斷缺油幹磨造成（chéng）發熱而引起軸承故障；若加入量（liàng）太多，潤滑脂攪拌發熱導致軸承故障，還會變稀（xī）甩出汙染電（diàn）機內部。牽（qiān）引電機潤滑（huá）脂的（de）填充要按設計量注（zhù）入，還要在軸承室空（kōng）間合理分配。軸承室（shì）空間由軸承腔，內、外軸承蓋間三部分（fèn）組成，潤滑脂應盡量分配在軸承腔和能與軸承包絡的麵上，填滿其空間的三分之一。
機車運行過程中，要（yào）防止齒（chǐ）輪箱內的油脂竄入電機軸承室，使潤（rùn）滑脂變（biàn）質並流失，引起軸承故障（zhàng），並應定（dìng）期定量補充軸承（chéng）專用潤滑脂，嚴禁（jìn）不同牌號的潤滑脂混合使用，防止潤滑（huá）脂（zhī）變質，失去潤滑性能，引起軸承（chéng）故（gù）障（zhàng）。
2.4軸承裝配質量（liàng）的控製
2.4.1嚴格控製軸（zhóu）承加熱溫度
軸（zhóu）承裝配時，溫度太（tài）低，會使軸承套安裝不到位，外力強行套（tào）入，易拉傷轉軸和損壞軸承；溫度（dù）太高，會使軸承內圈表麵硬度變低，而降低軸承的使（shǐ）用壽命。根據配合過盈量，軸承加熱溫（wēn）度不應超過110℃。
2.4.2加（jiā）強軸承與軸、端蓋（gài）的選配
對軸承（chéng）內圈與軸頸、軸承外圈與軸承室進行選（xuǎn）配使用，以保證合適（shì）的（de）過盈量（liàng）。其中內圈與（yǔ）軸頸的選配（pèi）是主要的，它們之間的（de）過盈量要適宜。若（ruò）過（guò）盈（yíng）量過小，軸承運轉發熱使內圈膨脹，內圈對軸易產生相（xiàng）對運動，導致軸承故障；若是過盈（yíng）量過大（dà），造成軸（zhóu）承配合間隙縮小，發熱使內圈裂損，導致軸承故障燒死（sǐ）。
2.4.3軸（zhóu）承裝配清潔度的控製
清潔度不（bú）是（shì）複雜的技（jì）術問題，卻很（hěn）重要，需（xū）要做許（xǔ）多細致的工作。根據各種（zhǒng）電機軸（zhóu）承所需的潤（rùn）滑（huá）脂數量，稱量後用幹淨塑料（liào）袋裝好並單獨存放，軸承裝配時即領即（jí）用；另外在裝（zhuāng）配過程中，保（bǎo）證注（zhù）油管零件幹淨無鐵屑雜物，以免灰塵和（hé）汙物進入軸承室內（nèi）。
2.4.4軸（zhóu）向竄動量的控製（zhì）
為避免軸承滾子端與軸（zhóu）承（chéng）檔邊經常（cháng）摩擦，保證軸承在通過彎道時能正常運轉，牽引電機允許電樞有適量的軸向竄動量（即自由竄動量）。若（ruò）竄動量偏大，會引（yǐn）起軸承滾子端（duān）部與（yǔ）軸承檔邊的衝擊，易使軸承保持架斷裂，造成軸承故障。因此要檢測電機的軸向竄（cuàn）動量，使其在規定的範圍內。
2.5在允許轉速下檢測軸承總組裝後的機械振動
隨著軸承轉速的增大，軸承內部的（de）摩（mó）擦熱導（dǎo）致（zhì）軸承溫升增大。當軸（zhóu）承轉速超過允許轉速時，則潤滑劑性能明顯劣化，導致軸承燒（shāo）傷及無（wú）法（fǎ）持續（xù）穩定旋轉。所謂允許轉速，即是軸承不產生這種過熱現象，而能正常運轉（zhuǎn）的極限速（sù）度。
電機總（zǒng）裝後要進行空載試驗和軸承檢測，在空載過程中檢查軸承轉動應平穩、輕快、無異音及甩油，電樞動平（píng）衡狀態良（liáng）好，軸承溫（wēn）升應不超過55℃。當電機轉速穩（wěn）定達（dá）到允許轉速時，應（yīng）檢查測兩端軸承機械振動值。
3.實踐效果
通（tōng）過對牽引電動機軸承采（cǎi）取（qǔ）上述檢修和保養（yǎng）措施，電動（dòng）機軸承故障（zhàng）大大減少，基本杜絕了牽（qiān）引電機軸承固（gù）死故（gù）障，有效地提（tí）高了電動機的可靠性，延長了牽引電動機的使用壽命。實踐證明，對牽引電動（dòng）機軸承采取（qǔ）上述預防措施是（shì）行之有效的。
來源：《中國科技博覽》2013年第（dì）25期
