淺談軌道列車軸承故障及檢修

高峰 劉承龍 李志高

摘要：我國軌道交通技術得到了快速的發展，軌道交通逐漸成為了促進我國國民經濟發展重要手段。本文簡單介紹軌道交通列車軸承的主要結構，著重介紹了軸承幾種主要故障，詳細闡述了軸承故障的診斷方法，以期能夠為相關從業者提供一定的幫助。

關鍵詞：軌道列車;軸承;故障;診斷

1.引言

隨著中國進入“高鐵時代”，軌道列車提速范圍的不斷擴大，列車速度的大幅提升，高速軌道列車（圖1）速度已經達到四百公里每小時，列車動力牽引功率增大，使得列車車輪對鋼軌的沖擊、動力效應和振動的大幅提升，導致列車軸承故障不斷增加。交通運輸業以及物流行業不斷的發展，鐵路車輛列車已成為交通運輸以及貨物運輸的主要工具之一。軸承是軌道交通列車的重要組成部分，是保障軌道交通列車能夠正常運行的關鍵，開展軸承故障形式研究，對于保障軌道交通列車行車安全具有重要的意義。

2.軸承概述

軸承是一種精密機械部件，其通過將兩者之間的相互摩擦轉換為滾動摩擦的方式來實現減小摩擦。軸承主要由四部分組成，分別為：滾動體、內圈、外圈和保持架。滾動體均勻的分布在內圈和外圈之間，排列在保持架中，是軸承最重要的零部件。軸承內圈必須和車軸相匹配并且和車軸一起旋轉。軸承外圈主要起到支撐作用，軸承外圈必須能夠和軸承座相匹配，二者緊密結合，不能出現振動位移。保持架作用是保證滾動體均勻分布，引導滾動體旋轉的同時減少滾動體間的磨損和摩擦。

3.軸承故障形式

軸承故障原因是非常復雜的，按照軸承故障機理，主要分為以下幾類。內外滾道和軸承的滾動體表面發生大片脫落，這稱為疲勞剝落。疲勞剝落使軸承在運轉時產生沖擊載荷、噪聲加劇和振動。由于異物的入侵或者潤滑不好，造成滾動體和滾道表面磨損。軸承在承受載荷過大或者硬度很高的異物侵入時，會在滾道表面產生壓痕。高精度的軸承會因腐蝕導致精確度嚴重下降而不能繼續工作。軸承表面腐蝕根據原因分為化學腐蝕、電腐蝕、微振腐蝕三種。過大的載荷可能會引起軸承零件的斷裂，熱處理和裝配不當引起的殘余應力以及工作時的熱應力都會引起軸承零件的斷裂。軸承接觸面摩擦生熱，零件在短時間內達到很高的溫度而產生表面膠合的故障。

4.軸承故障診斷方法

軸承的故障診斷一直是走行部狀態監測及故障診斷的重點研究部分。軸承的故障診斷方法有很多，按照性質大致可以分為三種。第一種是軸溫檢測法，通過安裝在走行部各關鍵部位的溫度傳感器和相應的報帶系統來實行監測，圖2為軸溫傳感器圖示。當軸承溫度高于安全值時，系統就會發出預報。第二種是聲發射法，聲發射法常用于診斷兩種故障，第一種是疲勞磨損，另一種故障是軸承斷裂。第三種是振動信號分析法，振動信號分析法是通過安裝在軸承座或機箱體上的傳感器來采集軸承的振動信號，再根據轉速和軸承的尺寸參數來計算各個元件的故障特征頻率。

5.軸承檢修標準

外觀檢查時軸承從車軸軸頸退卸前應對其表面進行清理。軸承退卸后進一步檢查各零部件是否存在嚴重劃傷、電蝕、裂紋、剝離缺陷。軸承分解及檢修過程中各零部件不得與工裝或其它部件磕碰。軸承內外圈組件之間必須做好標識，避免混淆，檢查合格后重新組裝時必須原位組裝。軸承各零部件需按規定的位置擺放每個軸承單元。軸承分解后需使用煤油或其它中性清洗劑進行清洗。軸承外圈、內組件存在超限缺陷時，整套軸承報廢。軸承組裝前須對各尺寸進行檢測，并在規定位置書寫軸承檢修標記。

6.結語

軸承是軌道交通列車的重要零部件，對保障軌道交通列車的行車安全具有重要的意義。本文簡單介紹軌道交通列車軸承的主要結構，著重介紹了軸承幾種主要故障，詳細闡述了軸承故障的診斷方法及軸承檢修標準，能夠為相關從業者提供一定的幫助，為軌道交通列車軸承檢修提升起到一定促進作用。

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