高速動車組轉向架軸承故障分析及診斷處理

茍貝書

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1 高速動車組轉向架軸承故障原因分析

1.1 組裝不當

對高速動車組轉向車輛軸承失效時間進行了分析，發現高速動車組轉向車輛軸承失效的高升時間主要集中在大修階段。分析了造成這一問題的原因是裝配不當。因為在高層修理和組裝的過程,這個過程用于組裝框架和軸承裝置仍有一些改進,和很容易引起問題的框架和軸承裝配后互相影響,這將造成損害軸承的軸承。軸承玻璃質量存在一定隱患。高速動車組轉向架軸承在車輛的高速暈輪下，會在軸承環內的滾動元件之間形成彈性波動。反復的交變應力會使軸承疲勞更加嚴重，最終導致剝離失效[1]。

1.2 潤滑不足

高速動車組轉向架軸承采用潤滑脂作為潤滑介質。一般用于軸承的最外圈，以減少軸承與滾道之間的摩擦。有利于滾動軸承密封，防止軸溫過高造成的不良影響。通過對一些軸承故障的診斷和分析，如果不及時加脂或不加脂，軸承內的油脂會減少，甚至出現局部無油脂潤滑的情況，運行時間過長便會導致軸承損傷。

1.3 其他原因

在高速動車組運行過程中，由于軸承的密封性能較好，可以消除由于雨水、灰層等異物進入軸承造成的潤滑不良而導致的軸承失效因素。軸承失效是導致軸承失效的主要因素之一，軸承失效分析還包括軸承制造材料的質量和軸承制造過程的失效。目前市場上常見的高速動車組軸承的加工方法有馬氏體法和貝氏體淬火法[2]。

2 關于高速動車組轉向架軸承故障診斷的幾點建議

通過高速動車組轉向架軸承的摩擦損失和性能狀態判斷和預測軸承的可靠性和可用性，在分析和診斷的原因和危險程度受損的部分，它可以及時、準確地檢查故障，防止事故發生，確保高速。EMU正在安全運行。因此，高速動車組轉向架軸承故障診斷可分為三部分：運行狀態監測、故障排除與診斷、軸承的精確管理與維護。①運行狀態監測是基于環境的考慮和突然因素結合系統的現狀和經驗，使用各種方法來控制設備的工作狀態，達到準確判斷軸承故障，軸承狀態異常時，會發出警報提醒相關人員及時采取措施，提供一個信息數據依據軸承失效分析和故障診斷的可靠性。②故障診斷和診斷技術是基于操作歷史，滾動軸承的結構特點和參數條件，根據獲得的信息和數據由國家檢測各種故障發生在滾動軸承檢查和檢測來確定故障類型。和嚴重程度。③根據診斷結果，對軸承進行了正確的管理和修復。高速動車組轉向架軸承故障檢測的常用技術有：振動診斷技術、溫度診斷技術、油樣分析技術、油膜電阻診斷技術、聲發射診斷技術[3]。

3 高速動車組轉向架軸承診斷實例

根據實際應用情況，根據軸承運行里程的統計分析結果，利用軸承檢測設備對滿足檢測條件的軸承進行診斷。軸承轉速21r/min，外圈基頻3．04Hz。從試驗結果分析，部分軸承表現出早期失效特征。根據特征光譜分析，故障主要是外環的早期缺陷，軸承的故障頻率特征不是很明顯，周期振動的時域譜是不明顯，和軸承的應用不受影響。根據上述檢測判斷，對軸承進行分解，損傷情況如圖1所示。軸承有明顯剝落，圓周方向長度已達170mm，接近軸承的軸承長度范圍。軸承的連續運行會導致表面粗糙度的增加，異常噪聲會更加明顯，及時的故障排除可以有效的保證車輛的運行安全。

圖1 軸承剝離狀態

針對動車組運行狀況以及軸承的故障狀況，對軸承承運行性能的監測主要從以下方面進行控制：①提高辨別能力的機械故障軸承、和加強監測的范圍內頻繁的軸承故障。制定了相應的軸承故障聲特性，便于機修人員及時確認故障軸承。②采用跟蹤試驗方法，對滿足監測條件的軸承制定相應的檢測計劃，定期對軸承進行診斷，及時發現早期故障，制定跟蹤計劃。③改進先進修理轉向架的裝配工藝，注意裝配工藝和設備的可靠性，盡量避免在裝配過程中軸承表面損壞。從目前的軸承故障的診斷結果的分析，現有的檢測方法只能確定是否有剝離斷層在每一部分，但是剝的長度和深度的判斷是不清楚，和故障后的操作狀態的預測尚不清楚。這給實際生產帶來了一定的困難。后期將針對這些問題進行深入研究，為電動車組的運營提供合理的指導。

總之，為了進一步提高高速動車組轉向架軸承故障診斷水平，減少高速動車組運行中的軸承故障，有必要對軸承故障診斷技術和診斷方法進行更深入的研究。