曾慶祝

　　摘　要：軸承（chéng）是機車牽引電機的重要部件，也是極易發生故障的部（bù）件之一。通過對電機軸承故障的分析，兼顧（gù）診斷參數敏（mǐn）感性與穩定（dìng）性的特點，研究了結合振動加速度有效值和（hé）峭度係數的軸承故障。在判（pàn）斷軸箱軸承故障上，現場比較容易掌握再詳述。本文重點闡（chǎn）述在判斷牽引電機軸（zhóu）承（chéng）故障的一些經驗和成功案例。以期給同仁提供一定的借鑒。
　　關鍵（jiàn）詞：機車；牽引電機；軸承故（gù）障

　　牽引電機軸承、軸箱（xiāng）軸承是內燃機車走行（háng）部分的關（guān）鍵部件。具（jù）體（tǐ）使（shǐ）用過（guò）程中，如果抱軸承出現故（gù）障，輕者需要臨時檢修機車的（de）扣車，重者可能引發列車機破問題，甚至（zhì）威脅列車的行車（chē）安（ān）全。軸承在高衝（chōng）擊、高轉速、高負載和強振動的惡劣條件下工作，怎（zěn）樣保證（zhèng）其安全運（yùn）轉，對（duì）於檢修者來說是一件十分繁雜而困難的（de）工作（zuò）。因此，找出軸承故障的主要（yào）原因並采（cǎi）取一定的對策，提高軸承的使用安全性（xìng），將軸承故障消滅在萌芽（yá）狀態，是（shì）行車安全的需要，也是節約檢修成（chéng）本（běn）的需（xū）要。
　　1　機車（chē）牽引電機軸承故障的檢測方法
　　目（mù）前較為普遍的牽引電（diàn）機軸承故障的測量（liàng）參數（shù）主要有以下2種：軸承在運行（háng）時的振動參數以及溫度高低。依據（jù）檢（jiǎn）測軸承溫度的原理所開發的儀器雖然簡單便捷，但是缺乏有效的軸承故障前期預防、警示（shì）作用。一（yī）旦在運行過程中檢測出溫度異常，軸承一般都（dōu）已經出現了嚴重的故障，後（hòu）果相（xiàng）當（dāng）嚴重。所以，通過測（cè）定軸承運行振動參數（shù）來提早發現和預防軸承故障的方法，可作為機車小輔修時使用的主要檢測方法。而溫度（dù）檢測方法可憑檢測（cè）裝備簡便，檢測方法簡單的優勢，在實（shí）時監控中，對防止故障（zhàng）進一步惡（è）化起提醒（xǐng）作用，也是機車軸承實時檢測中必不可少的安（ān）全檢測方式。
　　2　故障原因（yīn）分析
　　2.1抱軸承（chéng）緊固螺栓鬆動斷裂
　　當機車通過曲線之後，鋼軌就會對機車輪的邊緣產生軸向力作用，此時輪對就會（huì）沿著（zhe）軸向進行移動；對於電力機車牽引（yǐn）電機（jī）來說，以半懸掛方式（shì）為主，當牽引（yǐn）電機通過抱軸承（chéng）在輪軸（zhóu）中抱住，輪對的軸向移動，就會對電機（jī）形成軸向力，並帶動電（diàn）機的移動過程；當機車通過曲線之後，輪對的輪芯凸台就會和抱軸瓦的瓦擋擠壓到一（yī）起，隨著輪對的不斷旋轉（zhuǎn），抱軸瓦呈相對靜止狀（zhuàng）態，二者形成一道摩擦力，給抱軸瓦的運行帶來磨損；當機車長（zhǎng）時間處於曲線運行狀態，其間的間（jiān）隙就會越來越大，而牽引電機的軸承為鋼件結構，不容易受到磨耗影響，因此在軸承端蓋的固定螺絲，就會承受較大的軸向力，長此以往容易造（zào）成螺絲斷裂（liè）。機車運行的速度（dù）比較快，在走行過程中，抱軸承位置（zhì）的震動頻（pín）率加快，此時衝擊荷載力也隨之（zhī）增大，如果僅依靠原有的抱軸承螺栓作用，可能造成螺栓鬆動（dòng）問題。
　　2.2滾動體及滾道表（biǎo）麵拉傷
　　牽引電機軸承、軸箱軸承都屬於（yú）滾動軸承。滾動軸承在旋轉時並非純滾動，而是在滾動的同（tóng）時（shí）存在著多種滑（huá）動。軸承在旋轉（zhuǎn）中（zhōng）因滑動而產生（shēng）滑動摩擦阻力。高速（sù）運轉下的（de）軸承滾子（zǐ）和保持架上的慣性力和滑動摩擦阻力的相互作用，使得在滾道上滑動的滾動體及滾道表麵拉傷。
　　2.3抱軸承燒瓦
　　抱軸瓦潤滑不良及抱軸（zhóu）承溫升大（dà）都是抱軸承燒瓦的直接原因（yīn）。抱軸瓦質量問題（tí）。由（yóu）於抱軸瓦內側圓弧麵（miàn）的合（hé）金（jīn）層選材不正確，因此（cǐ）發生龜裂問題；如果抱軸（zhóu）瓦內側的圓弧麵合金層攪拌（bàn）不均勻，也（yě）會（huì）引起部分（fèn）合金層的含鉛量過高，此時合金（jīn）層變軟，在使用過程中（zhōng），合金層沿著軸軸徑（jìng）的運行方向湧動，在軸頸和軸瓦（wǎ）之間形成烏金，並逐（zhú）漸堆（duī）積，破壞了軸瓦表麵的物理形態；和金屬塊（kuài）剝離現象；抱軸瓦內側圓弧麵（miàn）合（hé）金層材（cái）質（zhì）與瓦背結合強度不夠。
　　2.4軸承（chéng）滾（gǔn）動體疲勞剝離
　　軸承滾動體疲勞剝離的原因很多，軸承內、外圈滾道缺陷、軸（zhóu）承遊（yóu）隙過大、軸承超期使用、軸承本身材（cái）質（zhì）存在缺陷都會導致滾動體剝離。軸承在長期使用過程中所處（chù）的大載（zǎi）荷、高轉速（sù）狀態也是軸承疲勞的重要原因之一。滾動體在軸承（chéng）內、外圈滾道內不斷旋轉、滑動，滾（gǔn）道本身的缺陷使滾道表麵凹凸不平（píng），過大的遊隙使滾動體在運動中承受高頻率、高強度的（de）的（de）衝擊載荷，再加上軸承本身的材質缺陷以及軸承的超期限使用將造成軸承滾動體的疲勞剝離。
　　2.5抱軸承固死
　　抱軸承緊固螺栓鬆動（dòng）斷裂、抱軸瓦潤滑不良、溫升（shēng）較大或燒瓦，這些軸承故障發生後，若沒有（yǒu）及時檢查修（xiū）理，均會造成抱軸承固死，產生嚴重事（shì）故。
　　3.有效的（de）防止措施及解決辦法
　　3.1防（fáng）止抱軸承緊（jǐn）固螺栓鬆（sōng）動斷裂的（de）有效措施
　　當機車進行年檢時（shí），需要加強控製輪對輪芯凸台和軸瓦瓦擋之間（jiān）的間隙。對於牽引電機在輪對（duì）上（shàng）的竄動量，盡可能取下限值。使（shǐ）用膨脹型抱軸承（chéng）緊固螺栓，由於該（gāi）種螺栓屬於（yú）空心型，在外層的工作螺套（tào）位置，存在可以漲開的切口，當外部的工作螺（luó）紋緊固之後，隻需要再次實行緊固處理（lǐ），就可保障內部實心螺栓的正常運行。
　　3.2保證抱軸承組裝質量
　　在抱軸承（chéng）實際組裝過程中（zhōng），首先要（yào）保證（zhèng）抱軸承軸（zhóu）瓦的幾何尺寸，瓦與軸的配合間隙要達到0.2～0.8mm的技術要求範（fàn）圍。同時必須嚴格保證抱軸瓦鏇修時的形狀誤差。因為抱軸瓦孔的形狀誤差會直（zhí）接導致（zhì）組裝後載荷（hé）分布（bù）的不均勻，會加速抱軸瓦的磨損，同時也影響到軸瓦的配合油（yóu）隙，幹擾或破壞潤滑狀態。所以在對測量抱軸瓦瓦孔尺（chǐ）寸時，必（bì）須從抱軸瓦（wǎ）的上、中（zhōng）、下（xià）3個部位（wèi）各選三點，共計進行9次測量來保證加工後的精度。
　　3.3防止抱軸瓦（wǎ）潤滑不良的（de）方（fāng）法
　　根據備品組裝的（de）相關標準，嚴格落實（shí）各道（dào）工序，確保油盒處於清潔狀態。在抱軸瓦和軸頸（jǐng）之間保（bǎo）持有效的徑向間隙。同時，由專業（yè）的驗收人員對抱軸瓦的間隙進行測量（liàng），並做好相應記錄。在清洗機車時，注意保護好（hǎo）怕潮怕濕部件，做好對工作人員的培訓，提（tí）高（gāo）素質。對集油器進行定
期拆檢，檢測拉力彈（dàn）簧拉力，當發現給油毛線磨損時，應及時（shí）更新。注重規範軸承的內外圈尺寸以及（jí）遊隙。軸承（chéng）的遊隙狀態，將對滾子運動（dòng）的狀態產生直接影響，包括軸承的壽命、噪聲、振動以及摩擦等。
　　3.4規（guī）範工藝範（fàn）圍和運用狀態檢查標準
　　在機車輔修過程中，應重（chóng）視抱軸承內部狀態的檢修，明確抱軸承的檢查標準。保（bǎo）持抱軸（zhóu）承（chéng）油清潔度，呈發亮狀態；如果出現油質發（fā）黑現象，需及時更換抱軸承油。保持抱軸承油位表的幹淨、透亮，底色為白色，如果油位（wèi）表不符合標準，則需及時更換。在抱軸承的油位表（biǎo）中，需要設置油位刻度線，如（rú）果毛線架的接觸麵出現板結（jié）、存在鎢金碾片等情況（kuàng），必須及時扣修機車，進行入庫處（chù）理。
　　3.5加強運行機車軸承頂輪檢測與保養
　　機車投入運行後，加強對牽引電機軸承和軸（zhóu）箱軸承外觀（guān）狀態檢查，按規定添加軸承脂進行保養。機車在運行途中隨時掌握（wò）軸（zhóu）承的運轉狀態，及時準確地判斷軸承狀態。大、中修機車運用後，每半（bàn）年必須進行一次頂輪檢測，直至（zhì）機車下（xià）一個中修為止，以便對軸（zhóu）承實施動態檢測，可以發現軸承早期故障並（bìng）及時處（chù）理（lǐ）。
　　參考文獻
　　[1]蔡永彬.牽引電（diàn）動機軸承故（gù）障檢測的探討[J].內燃機車，2008（5）：15-16.
　　[2]郭曉冬.東風4D內燃機車牽（qiān）引電機（jī）軸承故（gù）障的簡易振動檢測法[J].煤礦現代化，2009（6）：87-88.

來源：《中國科技博覽（lǎn）》2017年48期