浅谈轨道列车轴承故障及检修

高峰 刘承龙 李志高

摘要：我国轨道交通技术得到了快速的发展，轨道交通逐渐成为了促进我国国民经济发展重要手段。本文简单介绍轨道交通列车轴承的主要结构，着重介绍了轴承几种主要故障，详细阐述了轴承故障的诊断方法，以期能够为相关从业者提供一定的帮助。

关键词：轨道列车;轴承;故障;诊断

1.引言

随着中国进入“高铁时代”，轨道列车提速范围的不断扩大，列车速度的大幅提升，高速轨道列车（图1）速度已经达到四百公里每小时，列车动力牵引功率增大，使得列车车轮对钢轨的冲击、动力效应和振动的大幅提升，导致列车轴承故障不断增加。交通运输业以及物流行业不断的发展，铁路车辆列车已成为交通运输以及货物运输的主要工具之一。轴承是轨道交通列车的重要组成部分，是保障轨道交通列车能够正常运行的关键，开展轴承故障形式研究，对于保障轨道交通列车行车安全具有重要的意义。

2.轴承概述

轴承是一种精密机械部件，其通过将两者之间的相互摩擦转换为滚动摩擦的方式来实现减小摩擦。轴承主要由四部分组成，分别为：滚动体、内圈、外圈和保持架。滚动体均匀的分布在内圈和外圈之间，排列在保持架中，是轴承最重要的零部件。轴承内圈必须和车轴相匹配并且和车轴一起旋转。轴承外圈主要起到支撑作用，轴承外圈必须能够和轴承座相匹配，二者紧密结合，不能出现振动位移。保持架作用是保证滾动体均匀分布，引导滚动体旋转的同时减少滚动体间的磨损和摩擦。

3.轴承故障形式

轴承故障原因是非常复杂的，按照轴承故障机理，主要分为以下几类。内外滚道和轴承的滚动体表面发生大片脱落，这称为疲劳剥落。疲劳剥落使轴承在运转时产生冲击载荷、噪声加剧和振动。由于异物的入侵或者润滑不好，造成滚动体和滚道表面磨损。轴承在承受载荷过大或者硬度很高的异物侵入时，会在滚道表面产生压痕。高精度的轴承会因腐蚀导致精确度严重下降而不能继续工作。轴承表面腐蚀根据原因分为化学腐蚀、电腐蚀、微振腐蚀三种。过大的载荷可能会引起轴承零件的断裂，热处理和装配不当引起的残余应力以及工作时的热应力都会引起轴承零件的断裂。轴承接触面摩擦生热，零件在短时间内达到很高的温度而产生表面胶合的故障。

4.轴承故障诊断方法

轴承的故障诊断一直是走行部状态监测及故障诊断的重点研究部分。轴承的故障诊断方法有很多，按照性质大致可以分为三种。第一种是轴温检测法，通过安装在走行部各关键部位的温度传感器和相应的报带系统来实行监测，图2为轴温传感器图示。当轴承温度高于安全值时，系统就会发出预报。第二种是声发射法，声发射法常用于诊断两种故障，第一种是疲劳磨损，另一种故障是轴承断裂。第三种是振动信号分析法，振动信号分析法是通过安装在轴承座或机箱体上的传感器来采集轴承的振动信号，再根据转速和轴承的尺寸参数来计算各个元件的故障特征频率。

5.轴承检修标准

外观检查时轴承从车轴轴颈退卸前应对其表面进行清理。轴承退卸后进一步检查各零部件是否存在严重划伤、电蚀、裂纹、剥离缺陷。轴承分解及检修过程中各零部件不得与工装或其它部件磕碰。轴承内外圈组件之间必须做好标识，避免混淆，检查合格后重新组装时必须原位组装。轴承各零部件需按规定的位置摆放每个轴承单元。轴承分解后需使用煤油或其它中性清洗剂进行清洗。轴承外圈、内组件存在超限缺陷时，整套轴承报废。轴承组装前须对各尺寸进行检测，并在规定位置书写轴承检修标记。

6.结语

轴承是轨道交通列车的重要零部件，对保障轨道交通列车的行车安全具有重要的意义。本文简单介绍轨道交通列车轴承的主要结构，着重介绍了轴承几种主要故障，详细阐述了轴承故障的诊断方法及轴承检修标准，能够为相关从业者提供一定的帮助，为轨道交通列车轴承检修提升起到一定促进作用。

参考文献：

[1]范超，邱作成，张帅，阙光旭，蒋鹏，张艳明.高速动车组振动温度复合监控系统的应用[J].城市轨道交通研究，2021，24（02）：134-137.

[2]陆东浩，高敦升，宋东升.动车组车轴防尘座板与轴承后挡圈检修分析及优化[J].城市轨道交通研究，2020，23（04）：38-41.

[3]王艳爽，王靖.浅谈动车组轴箱轴承检修技术[J].黑龙江科技信息，2017（04）：90.