關于鐵路貨車熱軸故障的調查與分析

卓鳳璽（西安鐵路局榆林車輛段，陜西榆林719000）

關于鐵路貨車熱軸故障的調查與分析

卓鳳璽（西安鐵路局榆林車輛段，陜西榆林719000）

由于列車目前列車運行速度快，列檢安全保障距離不斷延長，預防貨車滾動軸承熱軸故障的主要設備是THDS紅外探測站。熱軸故障預報分為激熱、強熱、微熱三個級別，貨車滾動軸承熱軸故障長期以來一直是困擾車輛系統的慣性故障。本文對近期熱軸產生的原因進行了深度分析，制定了相應的防范措施。

鐵路貨車；熱軸故障；調查

1 引言

所謂熱軸是指列車在運行中，由于軸承內部故障、轉向架組裝不良或車輛超載偏載等等引起的車輛輪對滾動軸承發熱的故障。滾動軸承是車輛輪對的重要組成部分，現有通用貨車上裝用的軸承均為滾動軸承，滾動軸承熱軸故障嚴重影響車輛的運行安全，而且故障發生快、發展快、危害大。一旦發生熱軸，輕者造成車輛甩車，列車晚點等不良后果；如果處理不及時就會造成切軸、列車顛覆等嚴重事故的發生，會給鐵路運輸帶來巨大的損失和負面影響。

2 貨車常用的滾動軸承型號及工作原理

目前我國鐵路貨車使用的滾動軸承型號主要有352226XZ-2RZ及353130B型軸承，其中352226XZ-2RZ型主要用于載重60T級的貨車，353130B型主要用于載重70T級的貨車。滾動軸承一般由內圈、外圈、滾子、保持架、中隔圈等組成。滾動軸承是借助于在內、外圈之間的滾子滾動實現傳力和滾動。

3 黃陵運用車間近期貨車滾動軸承熱軸故障概況

（1）2014年8月21日13時18分電22021次貨物列車運行至蒲城西下行探測站時機次39位C70H 1505113右1軸預報激熱，溫升135℃，環溫29℃。13時22分在包西線蒲城東站至張橋站間下行線804km+975m處停車，14時09分區間開車，15時02分到達張橋車站甩車處理，張橋站16時32分開車。耽誤本列3小時10分，構成一般D21類事故。造成該故障的主要原是探測站系統對異常波形判別算法未能識別和濾除，誤報激熱。

（2）2014年9月2日0時45分電68091次貨物列車運行至黃陵南下行探測站時預報機次46位KM70 0552009左1軸（現車7位）強熱。溫升72℃，環溫15.6℃，1時07分停于包西線北塬站進行甩車處理，2時15分開車。耽誤本列1小時08分，構成行車設備故障。造成該故障的主要原因是軸承內部滾道、滾子剝離。

4 貨車熱軸故障原因分析

4.1 THDS紅外探測站設備質量不良

THDS探測設備系統濾除異常波形能力不足：

（1）分析熱軸波形異常。2014年8月21日13點18分，蒲城西下行THDS探測站接車52輛220軸，最低速度68km/h，最高速度73km/h，平均速度71km/h。環溫29.0℃。機后第39輛C70 1505113右1軸內探預報激熱，溫升135℃，外探預報溫升18.4℃，圖1為熱軸標準波形與該軸實際預報波形的對比。

從軸溫波形上分析，該軸熱軸預報波形與標準的貨車內探熱軸標準波形存在一定差異：①波形整體分為三個峰，不是一個整體波；②波動幅度超過整個幅值的2/3，車軸的溫度不同區域變化不會這么大。

圖1

（2）探測站抗干擾數據檢測數據良好。技術人員同時對蒲城西下行THDS設備進行了抗干擾數據檢測，對地線阻值進行測量，重點對預報激熱的右內探頭進行檢查。從測量結果看，探頭、磁鋼絕緣情況正常，地線阻值符合要求。

（3）THDS設備抗干擾能力不足。①目前北京康拓紅外技術股份有限公司生產的THDS紅外線探測站設備采取的抗干擾措施大多是針對電磁方面的，探頭電纜采用雙層屏蔽，即電纜總體屏蔽，探頭信號線單獨屏蔽。探頭信號進入室內控制箱后，經過信號調理板，進入工控機。信號調理板設計有低通濾波器，濾除部分高頻干擾。②由于北京康拓紅外技術股份有限公司生產的THDS紅外線探測站設備內探采用的是光子探頭，探頭本身是光線敏感的部件，無法從硬件上消除外來光源的干擾，只能從軟件方面進行濾除。此次熱軸波形與標準波形又比較相似，除中間部分有波動外，上升沿和寬度與標準波形基本相當。蒲城西下行THDS探測設備系統對該異常波形判別算法未能識別和濾除，造成誤報激熱熱軸故障。

4.2 貨車滾動軸承造修質量不良

（1）滾子、滾道剝離。2014年9月2日電68091次貨運列車運行至包西線黃陵南-北塬區間，預報機后第46位KM70 0552009車輛運行方向左1軸發生熱軸。9月4日16時，在榆林車輛段榆林站修作業場對該軸承進行了分解鑒定，分解檢查發現該軸承前排內圈滾道沿圓周方向有不規則剝離，前排23個滾子表面均有不規則剝離，前、后排滾子表面均存在局部變色（棕紅色）。由于瓦房店軸承股份有限公司生產的該軸承存在制造缺陷，在運用中發生內圈滾道、滾子不規則剝離，發生熱軸，是造成故障的直接原因。

（2）軸承內部其他缺陷。通過對以往的熱軸故障分析，熱軸發生原因還有：①軸承內部注油過多或缺油。由于軸承內部注油過多，列車運行中會使軸承內部發生過多的摩擦和攪拌熱，使軸承發熱；軸承內部缺油，會使軸承內部潤滑狀態不良，造成軸承發熱。②軸承軸向游隙過大或過小。軸向游隙過大，會使軸承局部負荷加大，引起發熱；軸向游隙過小，將增加摩擦，使軸承發熱，甚至導致滾子卡死引起熱軸。③軸承內混有異物。當軸承清洗不干凈，油內混有雜質，密封不良而導致水、沙進入，均可導致軸承發熱。④軸承保持架破碎、軸承銹蝕、軸承組裝不良、密封罩松動也會導致熱軸。

5 貨車熱軸故障的預防措施

（1）提高軸承造修質量。①對預報的熱軸故障軸承每次分解鑒定時通知軸承造修單位，查明軸承質量問題，做好信息反饋，便于軸承造修單位不斷總結經驗，改進軸承造修技術。②嚴把軸承一般檢修及壓裝質量。定期組織輪軸質量鑒定對規檢查，分析存在問題，制定強化措施。

（2）提高轉向架檢修質量。在進行轉向架檢修時要嚴格落實修車工藝及標準，重點卡控轉向架對角尺寸、轉向架中心距、承載鞍與軸承的配合、承載鞍前后間隙等，防止因轉向架組裝不良而產生的熱軸。

（3）強化列檢減少熱軸故障能力。①卡死到位接車關，檢車員應該提前上崗，完善接車制度，針對軸承進行按時檢查，要認真對軸承的不同尋常發出的聲音做出預判；②卡死外觀檢查關。檢車員要仔細對軸承外圈、前蓋、后檔等重要的零部件進行檢查。如果一旦發現外圈甩油的軸承、前蓋磕碰傷、軸端螺栓脫出等故障現象的發生，應該通知該班的組長進行鑒定；③卡死同節會診關。針對于預報的熱軸軸承，工作人員應該第一時間與同車廂的檢修人員一起診斷。主要針對軸承外觀、貨物裝載、輪對踏面等重要部位進行檢查，這個時候也要與對軸、臨軸、同車、全列軸溫的點溫進行比較；④卡死起軸鑒定關。對外觀有異常的軸承，及時起軸轉動檢查，一旦軸承轉動有卡滯、異音等情況的發生，應該立刻共同會診，反復循環的鑒定，堅決不允許漏放熱軸車。

（4）提高THDS探測設備質量。①THDS設備生產廠家要對設備配件進行研究更新，從技術角度上避免因鏡片上存在水滴或者成片的水的情況下，引起探頭光路的偏移，從而引起溫度的偏差。另外要從設備硬件、軟件方面著手進行技術更新，完善異常波形的判別，優化異常波形判別模型，提高異常波形的識別率，從根本上杜絕異常波形無法篩除的問題再次發生。②THDS設備維修人員要加強設備工作原理的學習，提高THDS探測站維修質量，正確辨識熱軸預報報文、波形，發生熱軸預報后，立即趕赴預報探測站按半月檢標準對設備質量進行鑒定分析。

6 結束語

綜上所述，通過查閱科技資料、現場調查，發現在鐵路貨車運用過程中發生THDS預報高值一般存在五個方面的原因，即：軸承故障、車輪故障、車輛偏載、外部因素引發THDS誤判、THDS設備故障。為了更好地分析、處理熱軸預報的高值軸承，筆者從輪軸生產及檢修、列檢作業、THDS設備維護以及加強鐵路各部門聯勞協作4個方面提出解決策略，希望能夠幫助得到。

[1]雷 磊.貨車滾動軸承熱軸故障防范[J].科技創新與應用，2015（02）：34～35.

[2]劉 沛.貨車熱軸故障預報處置控制體系建設的幾點思考[J].上海鐵道科技，2013（06）：39～40.

[3]趙勇強.貨車車輛信息化系統綜合運用[D].西南交通大學，2014（14）：39～40.

U279.34

A

2095-2066（2016）33-0193-02

2016-11-10

卓鳳璽（1965-），男，工程師，本科，現主管貨車車輛運用與檢修工作。