李摘鳳
（本鋼運輸部，遼（liáo）寧本溪 117001）
摘 要：分析100T平板車頻繁出現燃軸故（gù）障（zhàng）的原（yuán）因，為從（cóng）根本上消除（chú）故（gù）障（zhàng）隱患，減少燃軸事故發（fā）生（shēng），加大備件互換性能，降低備件庫存儲備，達到降本（běn）增效的（de）目的。對100T平板車輪對軸承軸箱油潤裝置結（jié）構進行改進，在檢修過（guò）程中運用實踐。
關鍵詞：輪對軸承軸箱油潤裝置；燃軸；改進
軸承軸箱（xiāng）油潤裝置是車輛轉向架的重要組成部分。它的主要作用是將輪對和側架聯（lián）結成一體，並把車輛的垂直（zhí）、水平載荷傳遞給輪對；可潤滑軸頸，減少（shǎo）摩（mó）擦，降低運行阻力（lì），防止燃軸；限製（zhì）輪對過大的橫向及縱向移動，起到（dào）定位的作用；防止（zhǐ）雨水、灰塵等異物侵入，起到密封的作用，從而保證運（yùn）行安全（quán）。軸箱油潤裝置按軸承的類型可分為滑（huá）動軸承軸箱油潤裝置和滾動（dòng）軸承軸箱油潤滑裝置兩種。目前本鋼大力推進車輛滾動軸承化（huà）改進（jìn），滑動軸承軸箱潤滑裝置正逐步被淘汰（tài）。現階（jiē）段普遍應用的滾動軸承軸箱類型（xíng）可歸納為兩大類：有軸箱的滾動軸承軸箱裝置和無軸箱的滾動軸承裝置。由於本鋼鐵路（lù）運（yùn）輸車輛車型較多，上（shàng）述兩種（zhǒng）滾動軸承軸箱類型均（jun1）有采用。但（dàn）即便是同樣結構形式的軸箱裝置（zhì），軸承型號和相（xiàng）關備（bèi）件尺寸亦存在差異。為減少備（bèi）件庫存儲備，實現降本增效，在車輛檢修過程中通過技術改進，排除車輛故障（zhàng）的同（tóng）時，加大（dà）備件（jiàn）互換性能是一項行之有效的措（cuò）施（shī）。
100T平板車作業於本鋼運輸部軋鋼站，主要（yào）運輸三熱（rè）軋卷板至北交接口。搗（dǎo）運卷板作業（yè）全部車輛包括N60、N50、80T、100T、120T平板車等總（zǒng）計僅有（yǒu）46台，近兩年由於運輸任務量大（dà），平板車已列入重點保產車輛管（guǎn）理，嚴格規定車輛在庫時間，保產檢修任（rèn）務艱巨。
1 100T平板車（chē）燃軸故障分析
100T平板車輪對軸承軸箱油潤裝置為無軸箱滾動軸承（chéng）結構（如圖（tú）1所示），軸承兩端帶有密封裝置，利用前蓋、後擋實現軸向定位，借助承（chéng）載鞍與轉向架側架連接（如圖2所（suǒ）示）。
本鋼現有100T平板車10台，2008年（nián）10月投入運用，2010年4月以來陸續因（yīn）不同程度燃軸回庫檢修（xiū）（如表（biǎo）1所示）。通過拚修後，部分（fèn）車輛出庫（kù）運用（yòng），但尚有5台平板車庫內待修。
表1 100T平板車回庫檢（jiǎn）修故障統計
相（xiàng）關（guān）故（gù）障如圖3~圖7所示。
車輛管理中（zhōng）日常所說（shuō）的燃（rán）軸是指軸承軸箱油潤裝置發生（shēng）故（gù）障而發生高熱即（jí）熱軸（zhóu）。燃軸一般表現為軸承溫度超過規定（dìng）限度，嚴重情（qíng）況下可出現冒煙、火星（xīng）、熱變色等，並（bìng）可伴隨有軸承組件的變（biàn）形、燒毀和脫落（luò）等，嚴重情況下可發生（shēng）切軸故（gù）障。燃軸故障原因（yīn）一般說來可分為兩類：一類（lèi）是軸箱油潤裝置本身的（de）狀態不良所造成的；另一類是由於軸箱裝置外部的因（yīn）素，迫使軸箱裝置內部產生故障。
經對回庫檢修的100T平板（bǎn）車轉向架各部間隙尺寸進行測量，排除（chú）由（yóu）尺（chǐ）寸配合不當造成的燃軸。
綜合分析故障（zhàng）車輛輪對軸承組成，軸承均出現不同程（chéng）度破損。由於軸（zhóu）承內部出現（xiàn）異常後，滾動組件（jiàn）間的阻（zǔ）力會增加，從而產生較多摩擦熱，使軸承溫度升（shēng）高。可見100T平板車發生燃（rán）軸故（gù）障與軸承本身故障有著直接關係。除軸承本身製造質量（liàng）外，運用不當也是造成軸（zhóu）承破（pò）損和甚至燃軸的一項重要（yào）原因。
100T平板（bǎn）車所（suǒ）使用（yòng）的軸承為172734T圓柱滾子軸承，軸承內圈兩側都有擋邊（biān）。圓柱滾子軸承（chéng）徑向載（zǎi）荷由滾子滾動表麵承受，徑向（xiàng）承（chéng）載能力強，軸向載荷由滾柱端麵承（chéng）受，軸向承載能力較差。承（chéng）受較大軸向載荷會在滾道角（jiǎo）處產生非正常應力而造成軸承破壞，擋邊的主要（yào）作用（yòng）實際就（jiù）是用（yòng）來引導滾子端麵的，亦不能承受較大軸向載荷。
當車輛編（biān）組運行（háng）於（yú）鐵（tiě）路線（xiàn）路時，將（jiāng）承受著極（jí）為（wéi）複（fù）雜的載荷。包括垂直靜載荷、垂直動載荷、製動時的慣性力、作用在車輛上的離心力及風力引起的車軸載荷、縱（zòng）向牽引力引起的載荷、在輪對通過曲（qǔ）線（xiàn）、通過道岔以及輪對以不同直徑的踏麵圓周轉動時，對車（chē）軸（zhóu）所引起的扭動等（děng）。不僅包括縱向載荷也包括軸（zhóu）向載荷，加之本鋼廠區內曲線半（bàn）徑較（jiào）小，車輛運行時更是承受著較大的軸向載（zǎi）荷。
綜上所述，本鋼車輛（liàng）用軸承選用可同時承受徑向載荷和軸向載荷的圓錐滾子軸承比較合理。
2 100T平板（bǎn）車輪對軸承軸箱油潤裝（zhuāng）置的改進與（yǔ）應用（yòng）
現階段本鋼車輛滾動軸承油潤裝置常用軸承（chéng）主要集中為352226、352230、352132幾種。從統一備件規格的（de）角度出發，以上三（sān）種軸承為100T平板車輪（lún）對軸承油潤滑裝置改進（jìn）的首（shǒu）選。
100T平板車（chē）輪對軸承油潤（rùn）裝置的改進在改造結構的同時（shí），還需滿足車輛運用的承載（zǎi）能力。352132軸承主要（yào）應用於120T平板車和魚雷型混鐵車。同樣（yàng）作為平板車，120T平板車與100T平板車使用性能一致，車體結構相似，為2009年（nián）購（gòu）入的新車型，其走行部為2G轉向架結構，不同於目前廣泛使用的（de）轉8轉向架，輪對軸承油潤裝（zhuāng）置為有軸箱的滾動軸承軸箱裝置（如圖（tú）8所示（shì））。
如果120T平板車輪對軸箱組（zǔ）成能夠適用於100T平（píng）板車，不僅可（kě）以順利完成100T平板車檢修，也可以減少庫存的輪對儲備（bèi）規格及數量（liàng）。
2.1 優選120T平板車輪對軸箱組成改進
2.1.1 輪對承載能力校驗（yàn）
120T平（píng）板車自重28.8T，載重120T。100T平板車自重35T，載重100T。選（xuǎn）用120T平板車輪對軸箱組成用（yòng）於100T車符合車輛承載能力要求。
2.1.2 軸承軸箱（xiāng）油潤裝（zhuāng）置結構比較
120T平板車（chē）輪對軸承油潤裝置為有（yǒu）軸箱的滾動軸承軸箱結構，軸承置於軸箱內（nèi），無密封罩方（fāng）便日常檢修及補充潤滑油。100T平板車輪對軸承油（yóu）潤裝（zhuāng）置為無軸（zhóu）箱的滾動軸承軸箱結構，軸承裸露於外，軸承有（yǒu）密封罩，不利於（yú）檢修和適時添加潤滑油，維護保養性較差。平板車在本鋼廠區作業，外部運用環境較差，有軸箱的軸承油潤裝置結（jié）構（gòu）相對較好。
2.1.3 相關技術尺寸校核
兩（liǎng）種平板車車輪直徑均為φ840mm，輪背內側距1353+3−3mm，輪對承重（chóng）位置距離2040mm，輪對中心距側架導（dǎo）框頂端距離（lí）220+2−1mm，側架導框內側距（jù）340+4−2mm，側架導框寬200+2−2mm，各項尺寸均符合互換要（yào）求。
2011年9月車輛段借助120T平板車輪（lún）對軸箱組成修複2台停庫待修的100T平板車，1903號、1905號經（jīng）修複後出（chū）庫運用（yòng）良好。
在當前鋼鐵行業大環境嚴峻的經濟形（xíng）勢下，降本增效是企業在逆（nì）境中發展的重要（yào）途徑。雖然外購新（xīn）品輪對軸箱組成可（kě）以完成100T平板車檢（jiǎn）修，但成本（běn）較高。在整（zhěng）體結構優選改進之外，將100T平板車輪對（duì）軸承組成結構改（gǎi）造成更適用的輪對軸箱軸承（chéng）組成結構是相對經濟的（de）改進方案。
2.2 100T平板車輪對軸承油潤裝置結構改進（jìn）
2.2.1 改（gǎi）進後輪對承載能力校驗
兩種平板車的車輪直徑、輪背內側距、輪對承重（chóng）位（wèi）置距離以及車輪（lún）和車軸材質均滿足互換要求。100T平板（bǎn）車輪對軸承油潤裝置按照120T平板車輪對軸箱組成結構改進後，不僅改（gǎi）變了軸箱油潤裝置結構，也改變了相應的技術參數，軸頸尺寸由φ170mm縮小（xiǎo）為φ160mm。由於車軸在各種載（zǎi）荷作用下，主要承受垂直和水平平麵內的彎（wān）曲、剪（jiǎn）切和較大扭（niǔ）轉力，受力Z大的斷麵是（shì）輪座部分。輪座部分除承受交變彎曲外，還受到很大（dà）的壓裝（zhuāng）力和（hé）應力集中，軸（zhóu）中央部分（fèn）承受交變彎曲和扭轉。車（chē）軸軸（zhóu）頸部分除承受交變彎曲外，還受（shòu）擠壓摩擦和應力集中，整個車軸都承受衝（chōng）擊和振動。軸頸尺寸（cùn）改變會對輪對承（chéng）載能力（lì）存在一定的影響。但由於120T平板車輪對軸（zhóu）頸尺寸為φ160mm，符合載重（chóng）120T運用性能要（yào）求，100T平板車與120T平（píng）板（bǎn）車車軸結構相似，所（suǒ）以理論（lùn）上100T平板車輪對軸承油潤裝（zhuāng）置改進後，輪對（duì）承載能力符合（hé）要求。
2.2.2 相關技術尺寸變更
100T平板（bǎn）車車軸（zhóu）長2260mm，120T平板車車軸長2253mm，車軸全長減少7mm。100T、120T平板車車軸相關尺寸如圖9~圖13所示。
由（yóu）上述120T平板車和改進後的100T平板車軸箱油潤裝置兩（liǎng）圖比較可見，改進後的（de）100T平板（bǎn）車輪對軸（zhóu）承軸箱結構除防塵擋（dǎng）圈外（wài），其餘部件均與120T平（píng）板車輪（lún）對（duì）軸承軸箱組成一致（zhì）（如圖（tú）14所示）。由（yóu）於防塵擋圈（quān）結構僅受限於車軸尺寸，並不影（yǐng）響輪對（duì）軸箱組成與側架的配合，所（suǒ）以改進後的100T平板車輪對軸箱組成符合100T平板（bǎn）車安裝、運用等（děng）各項（xiàng）技術要求。
2012年9月、11月、12月車輛段分別使用結構改進（jìn）後的100T平板車（chē）輪對軸箱組（zǔ）成修複3台庫內待修車輛，1908號、1909號（hào）、1910號車運用（yòng）均未見異常。
2.2.3 效益計算
新品120T平板（bǎn）車輪對軸箱組成單價29700.78元，每（měi）組100T平板車（chē）輪對軸承組成改進費為10925元。
改進100T平板車輪對軸箱組成節約價值為：
節約額（é）＝（修複壽命/新品壽命×新（xīn）品價值）－（修複價值+殘值（zhí））
100T平板車運（yùn）用時（shí）間較短，改進後的輪對軸箱組成（chéng）壽命基本（běn）等同於新品輪對（duì）組成壽命。
每（měi）組輪對（duì）軸箱組成重約1.8t，按廢鋼2000元/t計算：
節約額＝（修複壽（shòu）命/新品壽命×新（xīn）品價值）－（修複（fù）價值+殘值）
＝29700.78－（10925+1.8×2000）
＝15175.18≈1.5萬元
2012年車（chē）輛段完成100T平板車輪對（duì）軸（zhóu）箱組成改進16組，總（zǒng）計（jì）節約價值24萬元。10台100T平板車輪對軸箱組成全部改進修複可比外購120T平板車輪對軸箱組成節約價值（zhí）近60萬元。
3 結論（lùn）
（1）100T平板車無軸箱圓（yuán）柱滾（gǔn）子軸承油潤裝置不適用（yòng）於（yú）本鋼廠區線路條件。
（2）120T平板車輪（lún）對軸（zhóu）承軸箱組（zǔ）成同樣適用於100T平板車走行裝置。
（3）依據120T平板車輪對軸承軸箱結構改進（jìn）的100T平板車輪對軸承軸箱組成理論上可分別（bié）用於120T、100T平板車檢（jiǎn）修需要。
適合車輛（liàng）運用條件的軸（zhóu）箱油潤裝置結構為減（jiǎn）少車輛燃軸故障提供了技術保障，日（rì）常的檢修維護同樣重要，車輛檢修人員應定期檢（jiǎn）測軸（zhóu）箱油潤裝置（zhì）工作性能，及時補充（chōng）潤滑油，列檢維護人員（yuán）應加強車輛運（yùn）行監測。隻有多方共（gòng）同努力，才能保持車輛良好的運用狀態，滿足運輸保產需要。
參考文獻（xiàn）
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（來源：第九屆中國鋼鐵年會（huì）論文集）
