货车滚动轴承热轴故障分析及解决措施大

1的方向发展以及车辆使用率的提高,车辆在运用中出现的车辆故障也日益突出,特别是滚动轴承故障的大幅度增加,使运用部门做好滚动轴承的防燃、防切工作成为一项重要的攻关课题。滚动轴承是密封式结构,如何在日常检查中及时准确地发现故障,并有效地防止滚动轴承故障，确保行车安全畅通这个课题就摆在了我们面前。铁路货车是铁路货物运输的运载工具，轮对、滚动轴承是铁路货车走行部上重要的并且是可互换的部件，其技术状态直接影响到车辆的运行安全。经过近几年来铁路大规模的货车改造，货车轴承已基本实现了滚动化，滚动轴承故障已成为影响铁路运输畅通和安全生产的关键因素。正确分析和事故的发生是列检所的重要职责。本文通过对滚动轴承的构造、工作原理承热轴故障并根据检修工作特点提出了具体改进建议。2 Abstract 错误!未定义书签。第一章当前运输形势分析 6 61.1.1牵引吨位的增加 61.1.2列车运行速度的提高 61.1.3列检负责区段的延长 6第二章概论 62.1货车常用的轴承、构造及工作原理 62.1.1无轴箱滚动轴承的构造 82.1.2无轴箱滚动轴承的工作原理 82.1.3轴承检修管理机制 92.1.4轴承的报废 92.2轴承在运用中发热的原因 92.2.1油脂过多 92.2.2油脂缺少或变质 2.2.3轴承轴向游隙过小 2.2.4轴承内混有异物 2.2.5轴承内部损坏 2.2.6转向架状态不良 第三章故障的预防、发现和分析处理方法 3.1故障的发现和处理 33.1.1密封罩松动脱出和外圈缺损 3.1.2油脂故障 3.1.3保持架隔窗断裂 3.1.4滚道擦伤、剥离 3.1.5滚子剥离 3.1.6滚子破裂或滚子缺损 3.1.8轴承内圈滚道及滚子表面剥离 3.1.9套圈和滚子滚道表面划伤压痕 3.1.10保持架裂损 3.1.11滚动轴承电蚀 3.1.12保持架破碎 3.1.13运用中外观检查轴承零附件故障需退检轴承的条件 3.2车辆中的车轮擦伤、剥离故障，对滚动轴承的危害 3.3减少车轮擦伤、剥离，减少滚动轴承故障的对策 3.3.1立即采取的措施 3.3.2研究开发减少车轮擦伤、剥离的新产品、新技术 3.4.1听：抓好接车关 3.4.2看：看外观 3.4.3摸：轴温判断 3.4.4捻：观察油脂 3.4.5转：对轴承有甩油、异音、异状外观时要起轴确认 3.4.6诊：结合实际分析判断 3.4.7鉴：扣车后由有关技术人员对轴承进行鉴定确认 4第四章事故案例 4.1案例原因 4.2轴承案例 第五章列检发现的重要性 5.1发现滚动轴承的意义 5.2发现滚动轴承的阶段 5.3发现滚动轴承的隐蔽性 5.4列检发现的可行性 第六章通过提高人员的素质，消除安全隐患 6.1强化教育培训，提高防燃能力 6.1.1强化职工的日常学习意识 6.1.2职工的安全第一思想教育 6.1.3加强职工技术业务的学习培训 6.1.4积极开展好TQC质量管理活动 6.1.5是搞好实物教学 6.1.7做好经验传授 6.1.8为现场配备先进的判断轴承故障的仪器设备 6.1.9对于现场有明显外观异状的轴承 6.2.1强化设备监控 6.2.2强化报轴鉴定 6.2.3强化非重点卡控 6.3卡死四个关键，消除安全隐患 6.3.1卡死到位接车关 6.3.2卡死外观检查关 56.3.3卡死同对会诊关 6.3.4卡死起轴鉴定关 第七章改进建议 7.4开发新材料 7.5轮对检修 7.7列检应严格执行作业标准 7.8提高滚动轴承的质量保证期 第八章结论 结束语 参考文献 6个运输市场竞争激烈，铁路在发挥自己“拉得多、跑的快”优势的同时，列车牵引吨位已由过去的单列3千吨发展到现在的5-6千吨，提高了60%-100%，并且在大秦线开通了万吨列车。列检所的设置是根据铁路运输需要和特定区段而定，随着运输结构的7度的提高及运行安全。为了提高运能，我国铁路成功地进行了客运提速，主要干线的客运列车最高速度已达140km/h—160km/h。除极少数的快运专列外，绝大多数货物列车的最高运行速度仅有70km/h—80km/h，而旅客列经过五次全面的提速和车辆载重吨位的不断增加，大量新技术、新工艺、新材料、新配件不断运用于货车，货车质量产生了质的变化，滚动轴承的滚动轴承一些零部件会发生磨耗、松弛、变形、锈蚀、裂损等故障，给我们的检修工作提出了更高的标准和要求，在运用货车发生的各类故障中，滚动轴承的热轴故障呈上升趋势，已成为防燃防切的主攻目标，虽然红外线轴温探测是防范燃轴切轴的重要手段，但若能在列检早期的检查中发现动轴承的各项指标已大有改观,但在运行中仍暴露出不少问题,尤其是近年来,几次提速后一些故障更加突出,对郑州北车辆段1998～2001年发现的辆段列检所滚动轴承密封罩松动故障的调查分析见表2-1所示。8年份年份密封罩松动数量车轮有擦伤或剥离擦伤剥离过限数量比率数量比率885滚动轴承是借助于在内、外圈之间的滚动体滚动实现传力和滚动的。内圈紧密配合于轴颈上，当车轮转动时，内圈随轴颈回转，并引导滚动体一面保证滚动体能自由转动，滚动体与内、外圈之间的相对运动完全是滚动，9换件修和专业化集中修的检修管理机制。轴承的压装分为新压装和重新压装，轴承的压装必须在车辆厂和车轮厂、车辆段进行。轴承的检修分一般检修和大修。大修必须在轴承制造（大修）厂内进行，轴承的一般检修必须经轴承制造（大修）厂认可、铁道部批准的单位进行，段修时车辆段只有下列情况轴承报废：车辆颠覆或重车脱轨后的全车轴承；发生燃轴或火灾被损伤的轴承；外圈破损的轴承；已做过大修的轴承又出现一般检若油脂填加过多，不仅无利，反而使轴承内部发生过多的摩擦和搅拌热，使轴承发热。轴承轴向游隙过小，将增加摩擦，使轴承发热，甚至导致滚子卡死引起事故。若游隙过大，则会使轴承局部负荷加大，缩短其使用寿命。当轴承清洗不干净，油内混有杂质，密封不良而导致水、沙进入等，当轴承内外滚道破裂、剥离、轴承内外圈、滚子或保持架裂纹或破碎时，轴承将发热。主要原因：①是材质或热处理不良。轴承内、外圈滚道面或滚子滚动面上由于麻点、辗皮等缺陷继续发展而形成鳞片状及至不规由于近来生产厂家范围的扩大，部分轴承的技术保障能力不够，生产的轴承不能适应列车的提速要求，轴承装车后经过高速剧烈振动，极易发生密封罩松动脱出，如图3-1所示，并与前盖摩擦极易引起激热，同时密封罩的松动脱出也使轴承失去了密封作用。由于轴承密封失效轴承内部极易造成混沙、混水，缺油，使轴承内部润滑不良，从而引发各种轴承内部盖内侧面与密封罩、油封端面间隙偏小的缺陷；二是各级检修单位对密封密封罩在一般检修时未及时更换新品;密封罩经整形后未复原或者一般检修及大修时外圈牙口与密封罩过盈配合过小造成松动;提速后密封罩中的密封圈与密封座摩擦加剧,从而带动密封罩一块转动,使得密封罩松动;按照规定列检只对密封罩脱出的故障进行处理,而对密封罩松动故障不进行处理,导致已松动的密封罩松动加剧。缺油时，轴承转动轻松，严重缺油者，转动时明显听到滚子均匀下落的声音。缺油故障多发生在装车使用两年以上的轴承上，如这类故障没有明显的发热特征列检可以放行。油脂过多，新造或大修时注油量过大，运行中因油脂过盈而产生较高运转热，易引起红外线报轴。油脂过盈故障多发生在新装车使用两个月以内的轴承上，转动时沉重但无异音，按规定发下部测量温升≥55℃,绝对温度≥100℃;197726和352226XZ-2RZ型轴承在外圈外径下部测量温度≥环温﹢40℃),但线轴温跟踪，确认轴温无持续上升时，不必做进一步处理，待运行一段时油脂泄漏故障：渗油、漏油发生在外圈牙口与密封罩配合处以及油封一般发生在端环与小横梁相交处，保持架折断后使滚子与保持架隔窗间隙增大，轴承的承载状态受到破坏。这类故障的外观象征虽不明显，但很容易在极短的时间内发生热、切轴。车辆轮对有超限的擦伤、剥离或轴承高温时，应对该轴承起镐转动检查，如发现在转动中有无节奏的振动或卡滞现象，要进行多次的正反转动，并召集有经验的人员会诊。滚道、滚子剥离，主要发生在轴承滚动面上。原因为内外圈存在材质不良等缺陷或车辆运行状态不良，长期运转后可能会发生滚道局部擦伤如图3-3所示，或剥离如图3-4所示。对此故障检查人员如果用力向下按或向上托起轴承转动，可以感到轴承有节律的振动，这类故障多伴有轮对陈旧性擦伤或剥离以及轴承轴向游隙大于0.75mm缺陷。对此类故障列检应及发生的原因为：滚子材质或热处理工艺达不到设计要求，在受到较大锥度过大或与内圈配合过盈量大，使内圈在组装时应力增大产生裂纹。发生的原因；轴承组装前滚道卡伤或组装时位置相互不正使轴承过早发生的原因为；滚动轴承油脂含有灰尘、金属粉末等杂质或车辆在运行中由于金属之间摩擦及材质缺陷等原因，使摩擦下来的金属微粒在滚道和滚子之间摩擦，造成滚子、滚道表面划伤或压痕。造成的原因为；车辆部件进行焊修作业时，因电焊回路接触不良使轴转动外圈时，轴承滚子自上而下的掉落，发出零乱的金属撞击声。保持架破碎严重者，甩出的油脂呈银灰色，怀疑为保持架破碎的轴承应就地换轮，在区间确因场地无法换轮时应按车辆原运行方向挂往前方站换轮；严禁反方向挂运，否则很容易导致轴承保持架突然卡滞而发生热切轴。保不高,保持架存在制造缺陷:据西南交通大学有关专家的研究,197726型存在着轮对擦伤或剥离,其中6417%的轮对擦伤或剥离过限,随着列车速15000～16000N。由此可见,踏面故障对轴承保持架的危害是非常大的,随着列车速度的提高其危害性还将增大,因为速度越高冲击力越大,冲击频315辆存在密封罩松动故障,密封罩松动后,导致密封性能降低,油脂不断甩出,轴承内部润滑效果降低,保持架承受压力不3.2车辆中的车轮擦伤、剥离故障，对滚动⑴、车轮踏面擦伤、剥离后，轮对圆弧面上出现较大局部平面，使车剧车轮与钢轨间的振动，使轮毂与车轴配合出现移动或轴身弯曲，轮对内造成车轮踏面擦伤，在直线上出现导前滞后现象不能自行纠正位置，加剧3.3减少车轮擦伤、剥离，减少滚动轴采取可以操作和见效的应急措施；二是经过试验研究后加以采取的措施，其核心是防滑、增粘、改进车轮材质等，以减少车轮擦伤剥离的产生。运用部门所反映的情况表明，因制动操作不当、制动系统故障而导致的车轮擦伤故障率最高，且后果也最为严重，所以应对列车制动系统的可车型制动率不统—、各车辆制动缸活塞行程不统一、空重阀作用不可靠、协调，不仅易造成列车纵向冲动加剧，而且易造成制动率偏高、制动力过闸调器试验质量标准，不得减少试验次数和缩短试验时间。对闸调器要按系到行车安全，而且对车辆的运行品质、对车轮的擦伤、剥离均有很大影响，尤其在提速和高速运行条件下，因为速度越高，动载荷越大，将加剧轮轨间接触疲劳引起的剥离。为此，应严格控制其制造、检修质量，在目前条件下，尤其对货车转向架在制造、检修时，其轮对的动平衡、同一轮对的轮径差、车轮加工的形位公差等均应严格控制，在段修或换轮时还应进行动平衡检验，以保证转向架及轮对一直处于良好的技术状态，改善运行品质，减少轮轨间作用力，从而降低车轮擦伤、剥离的程度。增加责任心，工作精力集中，充风时，不能对车辆制动机过充风。认真检修和调试机车上的列车试验器和机车空气压力调整阀，使其消除故障隐患。工务部门要加强对线路的维修保养，使其符合行车安全要求，不断货物均衡装载，杜绝超载，偏载和集重现象的发生。型制动机，加快120型制动机改造，使列车整体制动性能协调一致，动作同步。二是要改进转向架结构，减少其振动，增加运行平稳性，如侧架增加稳定性，两侧架间需增加类似于弹簧托板作用的支撑装置：旁承增加液压旁承或橡胶旁承垫，减少上下旁承间隙或无间隙缓冲旁承；侧架与承载鞍间增加橡胶减振垫，以避免各部件刚性接触及运行中过大振动或位移，使车轮与钢轨减少不必要的刚性力。扫了踏面，增加了粘着，而且简化了结构，降低了成本，建议对此进行研借鉴客车防滑器运用的经验，开发研制货车车辆专用的防滑器。对于高速车辆，国外已开发性能更好、灵敏度更高的由微机控制的防滑系统，径向转向架在改善曲线通过性能、减少轮轨滑动、减少轮轨磨耗及车轮擦伤、剥离等方面均有明显效果，在提速及高速转向架的研制开发中，应尽量使之能实现径向(或准径向)的曲线通过能力，这是转向架改进与发以上诸方面均可在不同程度上减少车轮的擦伤、剥离,减少滚动轴承列检作业必须卡死提前出动，做好进入检查，接车位置要尽量避开噪要特别注意列车二次启动时，车速较低时轴承的声音。特别注意听车速较快时轴承发出的哗啦声和车速较低时轴承滚子相互撞击发出的咔哒声，对与车轮的磨擦声。③有规律的金属打击声时要区分是轴承内外圈裂损、剥离发出的声响，还是车轮踏面擦伤剥离堆铁后打击钢轨声。滚动轴承的温度，主要是由滚子与内外圈滚道间的滚动磨擦，滚子与保持架间的滑动磨擦，滚子端部与内圈挡边间的滑动磨擦，以及滚子与润滑油脂间的磨擦等产生的热量引起的。同时和以下因素有关，重点要区分③线路状态是否良好，坡道、弯道等。保持架、内外滚道剥离脱落物所致，杂质使得轴承内部磨擦加剧，保持架轴承状态正常。观察甩出的油脂是否含有铁粉，也可以随身带一块磁铁，将油脂涂抹容易掌握而且容易判断。确认轴承故障时，要以手感为主，听音为辅，手感判断要将精力集中于双手，双手用力压在轴承外圈外径下部位置，左右转动轴承多圈，耳听是否有不正常的声音和感觉手感的振动。转动时要稳，以免轴承摆动产生其它声响；转动时要慢，感受轴承内部有无卡滞或振动；转动时要听，仔细听轴承内部有无滚子碰撞的声。②滚子哗啦哗啦往下落为保持架破碎。这对滚子的定位作用，轴承转动时滚子之间发生相互撞击造成的声响。保持架破碎后有的轴承在转动时会发生卡滞，这是保持架破碎后脱落的金属碎块对滚子运转产生阻力所致，因此在转动轴承时要坚持手感与听音相结合咯哒声；滚子剥离转动外圈时，手感有无规律的别劲，声响为无规律的咯④保持架隔窗断裂转动轴承外圈时，会听到无规则的滚子下落声。⑤密封罩偏磨转动轴承外圈时，会发出嘶嘶声响。实际温度，并对照值班员提供的轴温、环温、温升等参考温度，根据轴承的具体型号、标志板刻打内容、现场环境温度和轴承实测温度，进行综合步判断轴承的发热原因。这样既加强了长交路列车的防燃卡控，更注重了小运转列车预报热轴的防燃监控，对预报温升超过正常温升10℃以上的轴承，值班员及时向前方站了解列车运行途中有无停车、热轴等情况，班组长根据列车运行距离、装载货物情况及轴承的外观状态，判断轴承的技术状态，坚持做到没有找到发热原因不放过，没有把握的轴承不放行，防止列检对扣车后的轴承要做好信息跟踪，会同轮轴专职分析轴承故障原在滚动轴承组件中，圆锥滚子、密封装置、保持架被密封，有故障也不能看到，而造成滚动轴承热轴、切轴的最终原因是轴承受到破坏。滚动4.2轴承案例到了非常严重的程度。造成热切事故的直接经济损失达数十万元。而且激济损失就更大。因此，必须在坚持红外线联网预报的基础上，在列车技术检查中积极发现圆锥轴承的故障。因为列检检查时，没有外观象征的车辆放行后不一定不发生事故，而有外观象征的车辆放行后必发生事故。5.1发现滚动轴承的意义从发现滚动轴承故障的意义来看，在列检检查中发现即不造成什么后果，又不大影响运输计划；而红外线探测站发现温升变化，需要进一步跟踪观察（指红外线探测站形成网络的区段）或甩车，而在观察中就可能造成切轴，即影响运输计划有可能造成严重后果。5.2发现滚动轴承的阶段从发现滚动轴承故障的阶段来看，红外线探测站发现已到中后期，且多在运行中，极易发生切轴事故。而列检检查发现的是初期或早期，且在5.3发现滚动轴承的隐蔽性滚动轴承故障具有较强的隐蔽性，在故障初期、早期没有温升变化或变化不大，不能被红外线探测站发现。从上述分析看，列检检查发现滚动轴承早期故障对防燃防切，保障运5.4列检发现的可行性检查法。近几年，全路各列检所的检车员运用此法已发现不少滚动轴承故班检车员技检24072次列车时发现机后19位C62A4403946三位轴承甩油，障可以看出，列检在技术检查中通过对滚动轴承的外观象征检查、判断是车间、作业场班组要坚持好每班安全教育制度，组织职工认真学习贯关安全生产的文件精神，增强安全责任意识和“安全是天、安全是命、安特别是应加强对职工的新技术、新设备、新知识的学习培训。车间、作业场班组的职教专职要经常深入生产一线，组织织工学习滚动轴承等新做到安全关口前移。部位、逐个配件地讲解滚动轴承的内部构造，讲解发生在轴承内部故障的通过精心挑选的实物故障轴承，组织职工亲自转动观摩，并从故障外观象征、判断轴承油脂、辨听轴承声响等方面讲解轴承故障判断方法，增强教学的生动性，提高职工的学习积极性。通过配备先进的判断轴承故障的仪器设备进一步增强防止车辆滚动轴积极进行起轴验证，积累轴承防燃方面的经验，并采取“传帮带”的重点检查货物装载、旁承游间、轮对状态等，起轴检查轴承的径向游隙和坚持统筹兼顾的原则，既加强长交路列车的防燃卡控，更注重小运转列车预报热轴的防燃监控，对预报温升超过正常温升10℃以上的轴承，值班员及时向前方站了解列车运行途中有无停车、热轴等情况，班组长根据列车运行距离、装载货物情况及轴承的外观状态，判断轴承的技术状态，坚持做到没有找到发热原因不放过，没有把握的轴承不放行，防止发生中6.3卡死四个关键，消除安全隐患要求职工严格落实到位接车制度，广播列车进站后，班组长迅速组织启动的时机，仔细辨听轴承的异常声响。对有异音的轴承，及时通知编组位数和轴承位数，由前方作业人员进行确认，确保在列车运行状态下提早发现轴承故障。引导职工加强轴承外圈、前盖、后档、密封罩等部位的检查意识。对发现的轴承外圈裂纹、前盖碰伤、轴端螺栓脱出等故障，班组长到位鉴定，及强化“报一摸三看对轴”的报轴会诊措施，对预报热轴的轴承，要求轮对踏面等技术状态；班组长及时到位用点温计进行测温，重点做好与对滚子有不规则撞击声等情况，做到反复转动、仔细辨听、多人会诊，杜绝前盖、后挡密封座槽深度加工不符合规定，使前盖侧面与外油封外端改进建议：轴承外观检查时，确定密封罩不松动后，需使用样板测量密封罩与外圈相对位移量，超限时须退卸轴承检查；轴承开盖检查时，须检查外油封与密封罩、外油封与内油封的配合状态；压装后进行转动灵活性的检查；磨合试验时密封罩、前盖、后挡的温度须低于外圈温度。松动,相比之下要好得多,故可作为改进措施;此外,一般检修及大修时应严格控制外圈与密封罩的过盈配合量,防止过盈量太小。轴承保持架(a)建议设计部门完善保持架的结构设计,提高保持架整因此制造厂家应提高工艺水平,严格各工艺环节的质量管理、监督和控制,消除产品的制造缺陷,使保持架质量不断提高。建议在新造轴承上采用塑钢保持架代替目前使用的钢保持架,同时积极开发新材料,以适应将来提速重载的要求。加强各级修程对轮对的检修,保证轮对特别是车轮踏面质量,避免踏面郑州北车辆段根据多年经验总结出“听、看、摸、捻、转、诊、鉴”摸———通过手摸判断轴温或用测温仪测温;捻———对甩出的油脂用手捻,判断油脂是否变质、是否含有金属粉末;转———是“七字”中的关键环节,通过听、看、摸、捻发现任何疑问,必须顶起转动检查。此时仔细听车轮踏面有故障和有异状的滚动轴承,必须经过有关人员会诊,制定处理方案;鉴———对扣修的轴承由段鉴定小组及有关人员共同鉴别,并作好记录字检查法”是提前发现保持架破碎故障,保证行车安全的有加强对滚动轴承各个零部件的外观检查，在认真执行滚动轴承七字检故障，重点分析判断漏泄油脂及各部件间的配合状态。卡死侧温、捻油、频率对轴承进行载荷冲击，其冲击载荷及破坏力是相当大的，造成轴承内最薄弱的保持架产生应力疲劳而断裂，破坏轴承的正常工作状态。