关于铁路货车热轴故障的调查与分析

卓凤玺（西安铁路局榆林车辆段，陕西榆林719000）

关于铁路货车热轴故障的调查与分析

卓凤玺（西安铁路局榆林车辆段，陕西榆林719000）

由于列车目前列车运行速度快，列检安全保障距离不断延长，预防货车滚动轴承热轴故障的主要设备是THDS红外探测站。热轴故障预报分为激热、强热、微热三个级别，货车滚动轴承热轴故障长期以来一直是困扰车辆系统的惯性故障。本文对近期热轴产生的原因进行了深度分析，制定了相应的防范措施。

铁路货车；热轴故障；调查

1 引言

所谓热轴是指列车在运行中，由于轴承内部故障、转向架组装不良或车辆超载偏载等等引起的车辆轮对滚动轴承发热的故障。滚动轴承是车辆轮对的重要组成部分，现有通用货车上装用的轴承均为滚动轴承，滚动轴承热轴故障严重影响车辆的运行安全，而且故障发生快、发展快、危害大。一旦发生热轴，轻者造成车辆甩车，列车晚点等不良后果；如果处理不及时就会造成切轴、列车颠覆等严重事故的发生，会给铁路运输带来巨大的损失和负面影响。

2 货车常用的滚动轴承型号及工作原理

目前我国铁路货车使用的滚动轴承型号主要有352226XZ-2RZ及353130B型轴承，其中352226XZ-2RZ型主要用于载重60T级的货车，353130B型主要用于载重70T级的货车。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚子、保持架、中隔圈等组成。滚动轴承是借助于在内、外圈之间的滚子滚动实现传力和滚动。

3 黄陵运用车间近期货车滚动轴承热轴故障概况

（1）2014年8月21日13时18分电22021次货物列车运行至蒲城西下行探测站时机次39位C70H 1505113右1轴预报激热，温升135℃，环温29℃。13时22分在包西线蒲城东站至张桥站间下行线804km+975m处停车，14时09分区间开车，15时02分到达张桥车站甩车处理，张桥站16时32分开车。耽误本列3小时10分，构成一般D21类事故。造成该故障的主要原是探测站系统对异常波形判别算法未能识别和滤除，误报激热。

（2）2014年9月2日0时45分电68091次货物列车运行至黄陵南下行探测站时预报机次46位KM70 0552009左1轴（现车7位）强热。温升72℃，环温15.6℃，1时07分停于包西线北塬站进行甩车处理，2时15分开车。耽误本列1小时08分，构成行车设备故障。造成该故障的主要原因是轴承内部滚道、滚子剥离。

4 货车热轴故障原因分析

4.1 THDS红外探测站设备质量不良

THDS探测设备系统滤除异常波形能力不足：

（1）分析热轴波形异常。2014年8月21日13点18分，蒲城西下行THDS探测站接车52辆220轴，最低速度68km/h，最高速度73km/h，平均速度71km/h。环温29.0℃。机后第39辆C70 1505113右1轴内探预报激热，温升135℃，外探预报温升18.4℃，图1为热轴标准波形与该轴实际预报波形的对比。

从轴温波形上分析，该轴热轴预报波形与标准的货车内探热轴标准波形存在一定差异：①波形整体分为三个峰，不是一个整体波；②波动幅度超过整个幅值的2/3，车轴的温度不同区域变化不会这么大。

图1

（2）探测站抗干扰数据检测数据良好。技术人员同时对蒲城西下行THDS设备进行了抗干扰数据检测，对地线阻值进行测量，重点对预报激热的右内探头进行检查。从测量结果看，探头、磁钢绝缘情况正常，地线阻值符合要求。

（3）THDS设备抗干扰能力不足。①目前北京康拓红外技术股份有限公司生产的THDS红外线探测站设备采取的抗干扰措施大多是针对电磁方面的，探头电缆采用双层屏蔽，即电缆总体屏蔽，探头信号线单独屏蔽。探头信号进入室内控制箱后，经过信号调理板，进入工控机。信号调理板设计有低通滤波器，滤除部分高频干扰。②由于北京康拓红外技术股份有限公司生产的THDS红外线探测站设备内探采用的是光子探头，探头本身是光线敏感的部件，无法从硬件上消除外来光源的干扰，只能从软件方面进行滤除。此次热轴波形与标准波形又比较相似，除中间部分有波动外，上升沿和宽度与标准波形基本相当。蒲城西下行THDS探测设备系统对该异常波形判别算法未能识别和滤除，造成误报激热热轴故障。

4.2 货车滚动轴承造修质量不良

（1）滚子、滚道剥离。2014年9月2日电68091次货运列车运行至包西线黄陵南-北塬区间，预报机后第46位KM70 0552009车辆运行方向左1轴发生热轴。9月4日16时，在榆林车辆段榆林站修作业场对该轴承进行了分解鉴定，分解检查发现该轴承前排内圈滚道沿圆周方向有不规则剥离，前排23个滚子表面均有不规则剥离，前、后排滚子表面均存在局部变色（棕红色）。由于瓦房店轴承股份有限公司生产的该轴承存在制造缺陷，在运用中发生内圈滚道、滚子不规则剥离，发生热轴，是造成故障的直接原因。

（2）轴承内部其他缺陷。通过对以往的热轴故障分析，热轴发生原因还有：①轴承内部注油过多或缺油。由于轴承内部注油过多，列车运行中会使轴承内部发生过多的摩擦和搅拌热，使轴承发热；轴承内部缺油，会使轴承内部润滑状态不良，造成轴承发热。②轴承轴向游隙过大或过小。轴向游隙过大，会使轴承局部负荷加大，引起发热；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热轴。③轴承内混有异物。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，均可导致轴承发热。④轴承保持架破碎、轴承锈蚀、轴承组装不良、密封罩松动也会导致热轴。

5 货车热轴故障的预防措施

（1）提高轴承造修质量。①对预报的热轴故障轴承每次分解鉴定时通知轴承造修单位，查明轴承质量问题，做好信息反馈，便于轴承造修单位不断总结经验，改进轴承造修技术。②严把轴承一般检修及压装质量。定期组织轮轴质量鉴定对规检查，分析存在问题，制定强化措施。

（2）提高转向架检修质量。在进行转向架检修时要严格落实修车工艺及标准，重点卡控转向架对角尺寸、转向架中心距、承载鞍与轴承的配合、承载鞍前后间隙等，防止因转向架组装不良而产生的热轴。

（3）强化列检减少热轴故障能力。①卡死到位接车关，检车员应该提前上岗，完善接车制度，针对轴承进行按时检查，要认真对轴承的不同寻常发出的声音做出预判；②卡死外观检查关。检车员要仔细对轴承外圈、前盖、后档等重要的零部件进行检查。如果一旦发现外圈甩油的轴承、前盖磕碰伤、轴端螺栓脱出等故障现象的发生，应该通知该班的组长进行鉴定；③卡死同节会诊关。针对于预报的热轴轴承，工作人员应该第一时间与同车厢的检修人员一起诊断。主要针对轴承外观、货物装载、轮对踏面等重要部位进行检查，这个时候也要与对轴、临轴、同车、全列轴温的点温进行比较；④卡死起轴鉴定关。对外观有异常的轴承，及时起轴转动检查，一旦轴承转动有卡滞、异音等情况的发生，应该立刻共同会诊，反复循环的鉴定，坚决不允许漏放热轴车。

（4）提高THDS探测设备质量。①THDS设备生产厂家要对设备配件进行研究更新，从技术角度上避免因镜片上存在水滴或者成片的水的情况下，引起探头光路的偏移，从而引起温度的偏差。另外要从设备硬件、软件方面着手进行技术更新，完善异常波形的判别，优化异常波形判别模型，提高异常波形的识别率，从根本上杜绝异常波形无法筛除的问题再次发生。②THDS设备维修人员要加强设备工作原理的学习，提高THDS探测站维修质量，正确辨识热轴预报报文、波形，发生热轴预报后，立即赶赴预报探测站按半月检标准对设备质量进行鉴定分析。

6 结束语

综上所述，通过查阅科技资料、现场调查，发现在铁路货车运用过程中发生THDS预报高值一般存在五个方面的原因，即：轴承故障、车轮故障、车辆偏载、外部因素引发THDS误判、THDS设备故障。为了更好地分析、处理热轴预报的高值轴承，笔者从轮轴生产及检修、列检作业、THDS设备维护以及加强铁路各部门联劳协作4个方面提出解决策略，希望能够帮助得到。

[1]雷 磊.货车滚动轴承热轴故障防范[J].科技创新与应用，2015（02）：34～35.

[2]刘 沛.货车热轴故障预报处置控制体系建设的几点思考[J].上海铁道科技，2013（06）：39～40.

[3]赵勇强.货车车辆信息化系统综合运用[D].西南交通大学，2014（14）：39～40.

U279.34

A

2095-2066（2016）33-0193-02

2016-11-10

卓凤玺（1965-），男，工程师，本科，现主管货车车辆运用与检修工作。