海外國家鐵路客車軸溫異常處理方法研究

張龍波 王峰 徐力

摘要：在海外國家進行鐵路客車檢修時，軸溫異常（鐵路客車運行時軸溫超出環境溫度45℃以上）是最常見的問題之一。軸溫異常可能是熱軸、燃軸等重大事故的前期表現，是值得重點注意的問題。由于國產鐵路客車海外檢修項目大多在條件欠發達的非洲等國家，可能引起軸溫異常的因素有很多，故此次重點研究軸溫異常的相應處理方式。軸溫異常一般和軸承、潤滑脂及軸箱上負載有關，處理時也針對這三個方面進行。其中，最方便也是最常見的處理是針對潤滑脂相關的處理。

關鍵詞：內燃機車;鐵路客車;軸承;軸溫異常

中圖分類號：TP277? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0141-02

1? 緒論

隨著我國內燃機車、鐵路客車等鐵道車輛進入國際市場（大多是非洲國家），帶來大量新造車訂單的同時，也帶來了更多的車輛檢修機會。在車輛檢修過程中，軸承軸箱裝置作為車輛走行部件的關鍵部位，需要分解檢修和重新組裝。這一過程中，受海外國家條件限制，難以達到國內現場的無塵環境、充足配件、性能達標的消耗料等條件，軸承裝備后車輛的運行過程中很可能會出現各種問題，其中最明顯的表現就是軸承的異常升溫，即軸溫異常。在海外鐵路客車檢修過程中，筆者就遇到了這種問題。后來，經過反復摸索和實驗，找出了比較方便可行的處理方法。

2? 問題

此次檢修鐵路客車由內燃機車牽引，日常運行速度為100km/h，最高運營速度110km/h。在軸承軸箱裝置檢修后，50%以上的軸承軸箱裝置都出現軸溫異常的現象。

2.1 問題描述

檢修過程中，依次進行了軸承軸箱裝置的分解、零部件清洗檢修（含探傷）、重新裝配、重新注軸承潤滑脂、跑合試驗。該過程中，對損壞的零部件進行了更換，對檢修后的零部件清潔程度、新注軸承潤滑脂的重量和狀態在現有條件下也進行了嚴格控制，且最終跑合試驗時間由標準要求的15min延長到30min以上。

檢修后的首次空載運行，有20%左右軸承軸箱裝置出現軸溫異常現象。對問題軸承軸箱裝置處理完畢后，在鐵路客車首次載客正常運行時，又額外有40-60%以上軸承軸箱裝置出現軸溫異常。

列車載客運行的某輛鐵路客車溫升曲線如圖1所示。

從圖1中可以看出，從異常溫升溫度來看，異常溫升大多在45-47℃之間，最高約52℃，無超過60℃情況（超過60℃須停車檢查）;從異常溫升出現時間上來看，異常溫升一般出現在下午鐵路客車長時間高速運營狀態下，且鐵路客車速度下降后，部分軸承軸箱裝置的溫升出現明顯下降。綜合來看，曲線前半段無溫升報警，后半段鐵路客車長期高速運行后，異常溫升開始出現，且部分軸承軸箱裝置長期保持在異常溫升狀態，直至鐵路客車速度降低至低速運行狀態。

2.2 原因分析

2.2.1 外觀檢查

對出現軸溫異常的軸承軸箱裝置和未出現軸溫異常的軸承軸箱裝置進行外觀對比檢查。

通過對比發現，溫升較高，持續時間較長（2h以上）的軸端，在金屬迷宮縫隙處，均出現明顯的油脂甩出現象，且金屬迷宮處呼吸孔（為保障軸承軸箱裝置與外部大氣連通而設置的小型機加工孔）也被甩出油脂堵住，如圖2所示。

未出現軸溫異常或僅短時間出現軸溫異常的軸承軸箱裝置，則油脂甩出較少或無油脂甩出，且金屬迷宮處呼吸孔均未被堵住。

2.2.2 開蓋檢查

在發現軸溫異常后，首先對軸承軸箱裝置進行開蓋檢查（打開軸箱前蓋，對軸承軸箱裝置內潤滑脂及外側軸承軸箱裝置進行檢查）。

檢查發現軸承潤滑脂顏色因高溫變色，但粘度無明顯變化，取出的軸承潤滑脂內部也無顆粒物等異物;檢查軸承軸箱裝置外側，也未發現明顯異物，未發現零部件碎裂等情況，緊固件緊固狀態完好，未出現松脫等情況。

2.2.3 分解檢查

對部分出現軸溫異常的軸端進行徹底的分解檢查（將軸承軸箱裝置分解，取出軸承潤滑脂，并將所有零部件進行清洗和外觀檢查）。

對取出的軸承潤滑脂進行清洗檢查，內部未發現異物，也未發現軸承潤滑脂乳化變質等異常。

對軸承零部件清洗和外觀檢查，也未發現零部件表面有裂紋、飛邊、毛刺等缺陷，表面狀態均符合要求。

2.2.4 軸承軸箱裝置負載檢查

檢修過程并未對軸承軸箱裝置負載處進行改變。

2.2.5 跟蹤觀察

對部分出現軸溫異常的軸承軸箱裝置不做處理，繼續運營。結果發現第二次和第三次載客運營時，軸承溫升有明顯改善，出現軸承異常溫升的軸承軸箱裝置明顯減少，至第四次載客運營時，無軸溫異常現象出現。

2.2.6 綜合分析

通過前期檢查，可以看出，軸承軸箱裝置檢修過程中并未對軸承軸箱裝置造成損害，唯一異常點是出現軸溫異常的軸端，軸承潤滑脂甩出較多。

此次檢修過程中，對軸承軸箱裝置注入的潤滑脂重量符合標準要求。分體式軸承是靠多注油來保證建立油膜，實現充分潤滑的;多余油脂甩出，為必然過程，無法避免。

綜上所述，最有可能的原因如下所述：多余油脂甩出后，若堵住金屬迷宮縫隙和呼吸孔，就會造成軸箱內微負壓，導致軸承輕微卡滯。在高速運營階段，軸溫會升高明顯，且因為金屬迷宮縫隙和呼吸孔被堵住，散熱緩慢，就會出現溫升異常。

3? 解決方法

3.1 解決思路

已經發現問題產生的原因是高速運營時甩出的大量軸承潤滑脂堵塞呼吸孔和金屬迷宮縫隙，則讓軸承軸箱裝置提前甩出軸承潤滑脂并處理即可。

3.2 解決時機

檢修的鐵路客車在投入運營前，有兩個時間段會出現多余軸承潤滑脂甩出現象，分別是30min的跑合試驗和空載試運營，且運營時間不超過5h。為了不影響正常運營，解決手段應在空載試運營時或空載試運營與正式運營之間解決，不將問題留在正式運營。

3.3 解決措施

解決措施①：對部分軸承軸箱裝置增加跑合試驗時間至2h，并與正常跑合試驗時間的軸承軸箱裝置進行對比，觀察甩出軸承潤滑脂數量的多少。

解決措施②：空載試運營時，往返途中各保證有2h以上的高速運營時間，運營速度和載客運行時最高速度（110km/h）一致。在鐵路客車運行到往返中點站時，進行金屬迷宮及呼吸孔處軸承潤滑脂的清理工作;待鐵路客車運行到終點站時，再次進行金屬迷宮及呼吸孔處軸承潤滑脂的清理工作。

3.4 實施效果

解決措施①：

選擇四套軸承軸箱裝置，進行2h跑合試驗;選擇四套已經完成30min跑合試驗的軸承軸箱裝置備用。

2h跑合試驗結束后，對軸承軸箱裝置進行檢查。結果發現軸承軸箱裝置金屬迷宮部位和呼吸孔部位無明顯軸承潤滑脂甩出;甩出的軸承潤滑脂集中出現在軸箱前蓋內和軸承軸箱裝置前端，甩出軸承潤滑脂重量約100-150g。

對備好的已完成30min跑合試驗的軸承軸箱裝置進行檢查。結果發現軸承軸箱裝置金屬迷宮部位和呼吸孔部位無明顯軸承潤滑脂甩出;甩出的軸承潤滑脂集中出現在軸箱前蓋內和軸承軸箱裝置前端，甩出軸承潤滑脂重量約100-150g。

通過對比，可以發現只是增加跑合試驗時間，無法甩出更多的軸承潤滑脂。該解決措施無效。

解決措施②：

列車空車試運營時，往返過程均保證2h以上的110km/h高速運行。

去程時，在高速運行階段前期即有50%左右的軸承軸箱裝置出現軸溫異常，最多有70%左右軸承軸箱裝置出現軸溫異常，異常溫升在47-55℃。在中點站，對所有軸承軸箱裝置進行檢查，發現大多軸承軸箱裝置金屬迷宮部位和呼吸孔部位出現明顯軸承潤滑脂甩出。對所有軸承軸箱裝置甩出的軸承軸箱潤滑脂進行清理后，進行返程運行。

返程時，在高速運行階段前期，無軸承軸箱裝置出現軸溫異常。在高速運行1.5h后，有個別軸承軸箱裝置出現軸溫異常，且異常溫升在45-48℃，相比去程時明顯好轉。

試運營結束后，再次對所有軸承軸箱裝置甩出的軸承軸箱潤滑脂進行清理。并跟蹤首次正式運營狀態。結果正式運營時，僅有不到10%軸承軸箱裝置出現軸溫異常現象，且持續時間較短，溫升一般也在45-47℃，說明解決措施有效。

4? 結論

在海外條件欠缺國家，無所需國內檢測、檢修設備，無充足備品等條件下，單純增加跑合試驗時間是無效的。可采用增加鐵路客車試運營時間和運行速度，并多次清理甩出軸承軸箱潤滑脂的方法來處理軸溫異常問題。

參考文獻：

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