海外国家铁路客车轴温异常处理方法研究

张龙波 王峰 徐力

摘要：在海外国家进行铁路客车检修时，轴温异常（铁路客车运行时轴温超出环境温度45℃以上）是最常见的问题之一。轴温异常可能是热轴、燃轴等重大事故的前期表现，是值得重点注意的问题。由于国产铁路客车海外检修项目大多在条件欠发达的非洲等国家，可能引起轴温异常的因素有很多，故此次重点研究轴温异常的相应处理方式。轴温异常一般和轴承、润滑脂及轴箱上负载有关，处理时也针对这三个方面进行。其中，最方便也是最常见的处理是针对润滑脂相关的处理。

关键词：内燃机车;铁路客车;轴承;轴温异常

中图分类号：TP277                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0141-02

1  绪论

随着我国内燃机车、铁路客车等铁道车辆进入国际市场（大多是非洲国家），带来大量新造车订单的同时，也带来了更多的车辆检修机会。在车辆检修过程中，轴承轴箱装置作为车辆走行部件的关键部位，需要分解检修和重新组装。这一过程中，受海外国家条件限制，难以达到国内现场的无尘环境、充足配件、性能达标的消耗料等条件，轴承装备后车辆的运行过程中很可能会出现各种问题，其中最明显的表现就是轴承的异常升温，即轴温异常。在海外铁路客车检修过程中，笔者就遇到了这种问题。后来，经过反复摸索和实验，找出了比较方便可行的处理方法。

2  问题

此次检修铁路客车由内燃机车牵引，日常运行速度为100km/h，最高运营速度110km/h。在轴承轴箱装置检修后，50%以上的轴承轴箱装置都出现轴温异常的现象。

2.1 问题描述

检修过程中，依次进行了轴承轴箱装置的分解、零部件清洗检修（含探伤）、重新装配、重新注轴承润滑脂、跑合试验。该过程中，对损坏的零部件进行了更换，对检修后的零部件清洁程度、新注轴承润滑脂的重量和状态在现有条件下也进行了严格控制，且最终跑合试验时间由标准要求的15min延长到30min以上。

检修后的首次空载运行，有20%左右轴承轴箱装置出现轴温异常现象。对问题轴承轴箱装置处理完毕后，在铁路客车首次载客正常运行时，又额外有40-60%以上轴承轴箱装置出现轴温异常。

列车载客运行的某辆铁路客车温升曲线如图1所示。

从图1中可以看出，从异常温升温度来看，异常温升大多在45-47℃之间，最高约52℃，无超过60℃情况（超过60℃须停车檢查）;从异常温升出现时间上来看，异常温升一般出现在下午铁路客车长时间高速运营状态下，且铁路客车速度下降后，部分轴承轴箱装置的温升出现明显下降。综合来看，曲线前半段无温升报警，后半段铁路客车长期高速运行后，异常温升开始出现，且部分轴承轴箱装置长期保持在异常温升状态，直至铁路客车速度降低至低速运行状态。

2.2 原因分析

2.2.1 外观检查

对出现轴温异常的轴承轴箱装置和未出现轴温异常的轴承轴箱装置进行外观对比检查。

通过对比发现，温升较高，持续时间较长（2h以上）的轴端，在金属迷宫缝隙处，均出现明显的油脂甩出现象，且金属迷宫处呼吸孔（为保障轴承轴箱装置与外部大气连通而设置的小型机加工孔）也被甩出油脂堵住，如图2所示。

未出现轴温异常或仅短时间出现轴温异常的轴承轴箱装置，则油脂甩出较少或无油脂甩出，且金属迷宫处呼吸孔均未被堵住。

2.2.2 开盖检查

在发现轴温异常后，首先对轴承轴箱装置进行开盖检查（打开轴箱前盖，对轴承轴箱装置内润滑脂及外侧轴承轴箱装置进行检查）。

检查发现轴承润滑脂颜色因高温变色，但粘度无明显变化，取出的轴承润滑脂内部也无颗粒物等异物;检查轴承轴箱装置外侧，也未发现明显异物，未发现零部件碎裂等情况，紧固件紧固状态完好，未出现松脱等情况。

2.2.3 分解检查

对部分出现轴温异常的轴端进行彻底的分解检查（将轴承轴箱装置分解，取出轴承润滑脂，并将所有零部件进行清洗和外观检查）。

对取出的轴承润滑脂进行清洗检查，内部未发现异物，也未发现轴承润滑脂乳化变质等异常。

对轴承零部件清洗和外观检查，也未发现零部件表面有裂纹、飞边、毛刺等缺陷，表面状态均符合要求。

2.2.4 轴承轴箱装置负载检查

检修过程并未对轴承轴箱装置负载处进行改变。

2.2.5 跟踪观察

对部分出现轴温异常的轴承轴箱装置不做处理，继续运营。结果发现第二次和第三次载客运营时，轴承温升有明显改善，出现轴承异常温升的轴承轴箱装置明显减少，至第四次载客运营时，无轴温异常现象出现。

2.2.6 综合分析

通过前期检查，可以看出，轴承轴箱装置检修过程中并未对轴承轴箱装置造成损害，唯一异常点是出现轴温异常的轴端，轴承润滑脂甩出较多。

此次检修过程中，对轴承轴箱装置注入的润滑脂重量符合标准要求。分体式轴承是靠多注油来保证建立油膜，实现充分润滑的;多余油脂甩出，为必然过程，无法避免。

综上所述，最有可能的原因如下所述：多余油脂甩出后，若堵住金属迷宫缝隙和呼吸孔，就会造成轴箱内微负压，导致轴承轻微卡滞。在高速运营阶段，轴温会升高明显，且因为金属迷宫缝隙和呼吸孔被堵住，散热缓慢，就会出现温升异常。

3  解决方法

3.1 解决思路

已经发现问题产生的原因是高速运营时甩出的大量轴承润滑脂堵塞呼吸孔和金属迷宫缝隙，则让轴承轴箱装置提前甩出轴承润滑脂并处理即可。

3.2 解决时机

检修的铁路客车在投入运营前，有两个时间段会出现多余轴承润滑脂甩出现象，分别是30min的跑合试验和空载试运营，且运营时间不超过5h。为了不影响正常运营，解决手段应在空载试运营时或空载试运营与正式运营之间解决，不将问题留在正式运营。

3.3 解决措施

解决措施①：对部分轴承轴箱装置增加跑合试验时间至2h，并与正常跑合试验时间的轴承轴箱装置进行对比，观察甩出轴承润滑脂数量的多少。

解决措施②：空载试运营时，往返途中各保证有2h以上的高速运营时间，运营速度和载客运行时最高速度（110km/h）一致。在铁路客车运行到往返中点站时，进行金属迷宫及呼吸孔处轴承润滑脂的清理工作;待铁路客车运行到终点站时，再次进行金属迷宫及呼吸孔处轴承润滑脂的清理工作。

3.4 实施效果

解决措施①：

选择四套轴承轴箱装置，进行2h跑合试验;选择四套已经完成30min跑合试验的轴承轴箱装置备用。

2h跑合试验结束后，对轴承轴箱装置进行检查。结果发现轴承轴箱装置金属迷宫部位和呼吸孔部位无明显轴承润滑脂甩出;甩出的轴承润滑脂集中出现在轴箱前盖内和轴承轴箱装置前端，甩出轴承润滑脂重量约100-150g。

对备好的已完成30min跑合试验的轴承轴箱装置进行检查。结果发现轴承轴箱装置金属迷宫部位和呼吸孔部位无明显轴承润滑脂甩出;甩出的轴承润滑脂集中出现在轴箱前盖内和轴承轴箱装置前端，甩出轴承润滑脂重量约100-150g。

通过对比，可以发现只是增加跑合试验时间，无法甩出更多的轴承润滑脂。该解决措施无效。

解决措施②：

列车空车试运营时，往返过程均保证2h以上的110km/h高速运行。

去程时，在高速运行阶段前期即有50%左右的轴承轴箱装置出现轴温异常，最多有70%左右轴承轴箱装置出现轴温异常，异常温升在47-55℃。在中点站，对所有轴承轴箱装置进行检查，发现大多轴承轴箱装置金属迷宫部位和呼吸孔部位出现明显轴承润滑脂甩出。对所有轴承轴箱装置甩出的轴承轴箱润滑脂进行清理后，进行返程运行。

返程时，在高速运行阶段前期，无轴承轴箱装置出现轴温异常。在高速运行1.5h后，有个别轴承轴箱装置出现轴温异常，且异常温升在45-48℃，相比去程时明显好转。

试运营结束后，再次对所有轴承轴箱装置甩出的轴承轴箱润滑脂进行清理。并跟踪首次正式运营状态。结果正式运营时，仅有不到10%轴承轴箱装置出现轴温异常现象，且持续时间较短，温升一般也在45-47℃，说明解决措施有效。

4  结论

在海外条件欠缺国家，无所需国内检测、检修设备，无充足备品等条件下，单纯增加跑合试验时间是无效的。可采用增加铁路客车试运营时间和运行速度，并多次清理甩出軸承轴箱润滑脂的方法来处理轴温异常问题。

参考文献：

[1]GB T 34626.1-2017，金属及其他无机覆盖层 金属表面的清洗和准备 第1部分：钢铁及其合金[S].

[2]TB/T 1716-2016，铁道客车轮对轴箱装置组装技术条件[S].

[3]铁总运〔2013〕191号《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》.