机车轴箱轴承故障分析及改进措施

周剑

摘 要：分析了内燃机车轴箱轴承故障的主要种类及其发生的原因，针对轴承故障提出了相应的对策和建议。

关键词：轴箱轴承；故障分析；改进措施

轴箱轴承是机车走行部的重要组成部分，是发生故障概率最高的零部件之一[1]。轴箱轴承在极端的运行环境中，突发性的损坏会造成热轴、燃轴、切轴等情况，导致重大交通事故，威胁乘客生命安全，造成重大经济损失[2]。因此，提高轴箱轴承的使用安全性并采取一定的改进措施，将轴箱轴承故障消灭在萌芽状态，是行车安全的需要，也是节约成本的需要。

1 常见故障及分析

在2014-2015年期间，中车戚墅堰机车有限公司的厂修机车中，发生了多起轴箱轴承故障，统计情况见表1。从表1中可以看出轴箱轴承的主要故障为表面拉伤、疲劳剥离、锈蚀、破裂、保持架铆钉松脱、轴承温升高等。这些故障有的是在机车运用中发生的，有的是在机车中修解体时才发现的。

1.1 轴承温升高

造成轴承温升过高的主要原因为润滑不良，如润滑不足或过分润滑，润滑油不符合要求、变质或有杂物；轴承异常，如轴承损坏，轴承装配工艺差，轴承组装游隙过小等；振动大，如滚子存在动、静不平衡，基础刚性差等。

1.2 保持架铆钉松脱

保持架铆钉松脱主要是由于铆钉受多次交变载荷和冲击载荷而引起，少数是由于铆接时铆钉头歪斜、缺口所致。

1.3 锈蚀

轴承锈蚀的主要原因是轴承清洗不干净，油脂脏污含水、轴箱密封不良进入水分所引起。轴承长期不用时，滚子和套圈接触面因缺少油膜或油脂变质，也常会出现锈蚀。轴承内外径和轴颈、轴箱的配合表面，也常会出现摩擦腐蚀。轴承工作表面有锈蚀，将会过早地出现剥离、麻点，因而大大地降低了轴承的使用寿命。

1.4 轴承内外圈滚道及滚子表面剥离

剥离的部位和形状不同，产生原因也不同。如在滚道中央剥离呈现一块不深的鳞片状，是由于金属受多次交变应力而使金属表面发生疲劳剥离。若剥离断口较光滑平整，则系材质缺陷（含夹杂物或脱炭等）所致。如圆柱和圆锥轴承套圈滚道边缘剥离，则是由于套圈歪斜所引起，而套圈歪斜又与两列轴承的径向游隙差过大、轴颈与轴箱配合面锥度过大以及轴箱导框间隙不正确等因素有关。

1.5 滚子及滚道表面拉伤

套圈和滚子滚动表面擦伤，主要是滚子和套圈相互滑动所致，特别是当滚动表面有细微裂纹时，相互滑动容易出现擦伤，油脂中含有金属杂质、砂砾也会引起擦伤。圆柱轴承滚子端面与套圈挡边润滑不良或挡边高度较小，在经常性的轴向力作用下产生滑动摩擦也会擦伤。轴承滚动表面擦伤后，会很快变为剥离破坏。

2 改进措施

机车轴箱轴承的质量状态主要取决于新装轴承的基本质量，中修时轴承的组装质量及平时运用的油润保养。

2.1 严格把控采购轴承质量

对采购轴承的外观质量状态及合格证件进行全面检查。抽检轴承有无锈迹、碰伤等缺陷，对于不符合要求的轴承应退货；加强大、中修机车交验前的轴承把关检测，合格后方准交车。

2.2 认真落实轴承组装工艺

运送轴承时要小心谨慎，保证轴承的清洁，并避免意外伤害；在安装时要认真对轴承内圈内径及轴径进行检测，重点对轴承内圈与轴的接触面进行检查，确保接触面符合工艺要求；在轴箱轴承的组装中要严格按工艺要求填充润滑油，严禁直接锤击轴承，确保轴承的组装质量。

2.3 保证轴承的给油保养

机车轴承的给油保养十分重要，给轴承加适量的油能保证轴承有良好的润滑，给油不当极易造成轴承故障，油加少了容易造成轴承润滑不良而发热，加多了也容易造成搅拌过热。因此，在保养中给油要适当，同时轴承的润滑油脂的清洁也十分重要，一旦油脂中进入杂质和水分，就会影响正常的游隙和建立必须的油膜。因此，日常检修时应保证对轴承适当补充润滑脂。

2.4 认真落实轴箱轴承检修工艺

在大、中修机车作业中，要认真检查轴箱轴承状态，确认油润状态良好，轴承内圈无过热变色，轴承内圈标记清晰、无转动。

2.5 严格轴承寿命管理

当轴承超过使用寿命时，很容易造成材质的疲劳。由于运行时强烈的冲击作用易使材质变形，使得滚子、滚道面产生剥离、碾片，从而造成润滑不良和振动加大，进一步导致轴承的烧损。日常检修中要严格按照相关规范要求进行寿命管理[3]。

3 结语

轴箱轴承技术状态直接关系到列车的运行品质、速度和安全性，必须在各个环节给予充分重视和保障，才能以其长时间免维护的高可靠性实现铁路运输的高安全性。通过实时监测、及时检修，特别是设定严格的寿命管理进行强制报废与更换，控制或避免由于轴承严重失效导致行车安全事故，特别是重大财产损失和人身伤害事故的发生，这才是实现保证列车运行安全性的最关键措施！

参考文献

[1]吴德华.列车滚动轴承故障诊断与监测系统研究[D].中南大学，2005

[2]段中华.铁路轴承分布式智能检测系统[D].烟台大学，2008

[3]刘仲铭，岳利众.机车轴箱轴承外圈故障多发的原因分析及应对措施[J].内燃机车，2009，（1）：35-36