機車軸箱軸承故障分析及改進措施

周劍

摘 要：分析了內燃機車軸箱軸承故障的主要種類及其發生的原因，針對軸承故障提出了相應的對策和建議。

關鍵詞：軸箱軸承；故障分析；改進措施

軸箱軸承是機車走行部的重要組成部分，是發生故障概率最高的零部件之一[1]。軸箱軸承在極端的運行環境中，突發性的損壞會造成熱軸、燃軸、切軸等情況，導致重大交通事故，威脅乘客生命安全，造成重大經濟損失[2]。因此，提高軸箱軸承的使用安全性并采取一定的改進措施，將軸箱軸承故障消滅在萌芽狀態，是行車安全的需要，也是節約成本的需要。

1 常見故障及分析

在2014-2015年期間，中車戚墅堰機車有限公司的廠修機車中，發生了多起軸箱軸承故障，統計情況見表1。從表1中可以看出軸箱軸承的主要故障為表面拉傷、疲勞剝離、銹蝕、破裂、保持架鉚釘松脫、軸承溫升高等。這些故障有的是在機車運用中發生的，有的是在機車中修解體時才發現的。

1.1 軸承溫升高

造成軸承溫升過高的主要原因為潤滑不良，如潤滑不足或過分潤滑，潤滑油不符合要求、變質或有雜物；軸承異常，如軸承損壞，軸承裝配工藝差，軸承組裝游隙過小等；振動大，如滾子存在動、靜不平衡，基礎剛性差等。

1.2 保持架鉚釘松脫

保持架鉚釘松脫主要是由于鉚釘受多次交變載荷和沖擊載荷而引起，少數是由于鉚接時鉚釘頭歪斜、缺口所致。

1.3 銹蝕

軸承銹蝕的主要原因是軸承清洗不干凈，油脂臟污含水、軸箱密封不良進入水分所引起。軸承長期不用時，滾子和套圈接觸面因缺少油膜或油脂變質，也常會出現銹蝕。軸承內外徑和軸頸、軸箱的配合表面，也常會出現摩擦腐蝕。軸承工作表面有銹蝕，將會過早地出現剝離、麻點，因而大大地降低了軸承的使用壽命。

1.4 軸承內外圈滾道及滾子表面剝離

剝離的部位和形狀不同，產生原因也不同。如在滾道中央剝離呈現一塊不深的鱗片狀，是由于金屬受多次交變應力而使金屬表面發生疲勞剝離。若剝離斷口較光滑平整，則系材質缺陷（含夾雜物或脫炭等）所致。如圓柱和圓錐軸承套圈滾道邊緣剝離，則是由于套圈歪斜所引起，而套圈歪斜又與兩列軸承的徑向游隙差過大、軸頸與軸箱配合面錐度過大以及軸箱導框間隙不正確等因素有關。

1.5 滾子及滾道表面拉傷

套圈和滾子滾動表面擦傷，主要是滾子和套圈相互滑動所致，特別是當滾動表面有細微裂紋時，相互滑動容易出現擦傷，油脂中含有金屬雜質、砂礫也會引起擦傷。圓柱軸承滾子端面與套圈擋邊潤滑不良或擋邊高度較小，在經常性的軸向力作用下產生滑動摩擦也會擦傷。軸承滾動表面擦傷后，會很快變為剝離破壞。

2 改進措施

機車軸箱軸承的質量狀態主要取決于新裝軸承的基本質量，中修時軸承的組裝質量及平時運用的油潤保養。

2.1 嚴格把控采購軸承質量

對采購軸承的外觀質量狀態及合格證件進行全面檢查。抽檢軸承有無銹跡、碰傷等缺陷，對于不符合要求的軸承應退貨；加強大、中修機車交驗前的軸承把關檢測，合格后方準交車。

2.2 認真落實軸承組裝工藝

運送軸承時要小心謹慎，保證軸承的清潔，并避免意外傷害；在安裝時要認真對軸承內圈內徑及軸徑進行檢測，重點對軸承內圈與軸的接觸面進行檢查，確保接觸面符合工藝要求；在軸箱軸承的組裝中要嚴格按工藝要求填充潤滑油，嚴禁直接錘擊軸承，確保軸承的組裝質量。

2.3 保證軸承的給油保養

機車軸承的給油保養十分重要，給軸承加適量的油能保證軸承有良好的潤滑，給油不當極易造成軸承故障，油加少了容易造成軸承潤滑不良而發熱，加多了也容易造成攪拌過熱。因此，在保養中給油要適當，同時軸承的潤滑油脂的清潔也十分重要，一旦油脂中進入雜質和水分，就會影響正常的游隙和建立必須的油膜。因此，日常檢修時應保證對軸承適當補充潤滑脂。

2.4 認真落實軸箱軸承檢修工藝

在大、中修機車作業中，要認真檢查軸箱軸承狀態，確認油潤狀態良好，軸承內圈無過熱變色，軸承內圈標記清晰、無轉動。

2.5 嚴格軸承壽命管理

當軸承超過使用壽命時，很容易造成材質的疲勞。由于運行時強烈的沖擊作用易使材質變形，使得滾子、滾道面產生剝離、碾片，從而造成潤滑不良和振動加大，進一步導致軸承的燒損。日常檢修中要嚴格按照相關規范要求進行壽命管理[3]。

3 結語

軸箱軸承技術狀態直接關系到列車的運行品質、速度和安全性，必須在各個環節給予充分重視和保障，才能以其長時間免維護的高可靠性實現鐵路運輸的高安全性。通過實時監測、及時檢修，特別是設定嚴格的壽命管理進行強制報廢與更換，控制或避免由于軸承嚴重失效導致行車安全事故，特別是重大財產損失和人身傷害事故的發生，這才是實現保證列車運行安全性的最關鍵措施！

參考文獻

[1]吳德華.列車滾動軸承故障診斷與監測系統研究[D].中南大學，2005

[2]段中華.鐵路軸承分布式智能檢測系統[D].煙臺大學，2008

[3]劉仲銘，岳利眾.機車軸箱軸承外圈故障多發的原因分析及應對措施[J].內燃機車，2009，（1）：35-36