貨車滾動軸承兩種常見故障原因及對策
2010-06-11
來源：中國鐵路網 作者：楊勇
1 概述
滾動軸承是車輛的重要部件，其性能的好壞直接影響著列車速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，但在運行中仍暴露出不少問題，尤其是近年來，幾次提速后一些故障更加突出，對鄭州北車輛段1998～2001年發現的197726 型軸承保持架破碎故障和2001年10月22日～24日在鄭州北車輛段列檢所滾動軸承密封罩松動故障的調查分析見表1所示。
［表1］197726 型軸承故障調查統計表
2 原因分析
(1) 軸承密封罩松動增多的原因密封罩在一般檢修時未及時更換新品；密封罩經整形后未復原或者一般檢修及大修時外圈牙口與密封罩過盈配合過小造成松動；提速后密封罩中的密封圈與密封座摩擦加劇，從而帶動密封罩一塊轉動，使得密封罩松動；按照規定列檢只對密封罩脫出的故障進行處理，而對密封罩松動故障不進行處理，導致已松動的密封罩松動加劇。
(2) 保持架破碎增多的原因
(a) 保持架本身設計強度偏低。
(b) 加工制造水平不高，保持架存在制造缺陷：據西南交通大學有關專家的研究，197726型軸承保持架不但存在著沖壓裂紋，還存在著較強的應力集中，與日本、德國、俄羅斯等國的同類產品比較，在表面粗糙度、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 型軸承保持架系采用10 # 08A1 (特) 或L12A1 冷軋鋼板沖壓而成。SKF公司曾對采用不同材質保持架的軸承進行斷油運轉試驗，結果表明：鋼保持架軸承只能維持2h ，銅保持架軸承能維持6h ，而塑鋼保持架軸承能運轉20h。鄭州北車輛段2000年共發現70起保持架破碎故障，其中69件為鋼保持架，占鋼保持架總數的32% ，只有1件為塑鋼保持架，占塑鋼保持架總數的6.25% ，說明鋼保持架強度不夠，已不能適應鐵路提速重載的需要了。
(d) 輪對踏面質量對保持架受力狀況有較大影響：據調查，在鄭州北車輛段發現的保持架破碎故障中有94.5%存在著輪對擦傷或剝離，其中6417%的輪對擦傷或剝離過限，隨著列車速度的提高這一問題更加突出。另據有關資料介紹，軸承所受沖擊力與車輪擦傷深度、車輛運行速度成正比，與車輪直徑成反比。當列車在平直軌道上以80km/h 的速度勻速前進時，車輪踏面擦傷深度每增加0.1mm ，則軸承所受沖擊力就增加1300～1400N ，當擦傷深度達到1mm時，沖擊力將高達15000～16000N。由此可見，踏面故障對軸承保持架的危害是非常大的，隨著列車速度的提高其危害性還將增大，因為速度越高沖擊力越大，沖擊頻率也越高，對軸承的危害也就越大。
(e) 密封罩大量松動：近幾年發現的176件保持架破碎故障中密封罩全部松動，并有大量的油脂甩出。2001年10月22～24日在調查的2個列檢所的330列17469輛車中，共發現205列315輛存在密封罩松動故障，密封罩松動后，導致密封性能降低，油脂不斷甩出，軸承內部潤滑效果降低，保持架承受壓力不斷增大，造成保持架破碎。
3 改進措施及建議
(1) 密封罩
建議采用迷宮式密封罩。這樣可以緩解密封座與密封圈的摩擦，減少密封罩松動故障。鄭州北車輛段現有378個迷宮式密封罩，只有2個松動，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制外圈與密封罩的過盈配合量，防止過盈量太小。
(2) 軸承保持架
(a) 建議設計部門完善保持架的結構設計，提高保持架整體強度。
(b) 保持架成品存在著較多的沖壓裂紋及應力集中等制造缺陷。因此制造廠家應提高工藝水平，嚴格各工藝環節的質量管理、監督和控制，消除產品的制造缺陷，使保持架質量不斷提高。
(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，保證輪對特別是車輪踏面質量，避免踏面缺陷對軸承的沖擊和損壞。
(e) 鄭州北車輛段根據多年經驗總結出“聽、看、摸、捻、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響聲；看———對滾動軸承外觀及車輪踏面進行全面檢查；摸———通過手摸判斷軸溫或用測溫儀測溫；捻———對甩出的油脂用手捻，判斷油脂是否變質、是否含有金屬粉末；轉———是“七字”中的關鍵環節，通過聽、看、摸、捻發現任何疑問，必須頂起轉動檢查。此時仔細聽和用手感覺轉動時有無卡阻及異常響聲、有無不規則的撞擊聲;診———對車輪踏面有故障和有異狀的滾動軸承，必須經過有關人員會診，制定處理方案；鑒———對扣修的軸承由段鑒定小組及有關人員共同鑒別，并作好記錄和信息反饋。鄭州北車輛段運用貨車滾動軸承“七字檢查法”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”是提前發現保持架破碎故障，保證行車安全的有效手段和良好辦法。
