趙小輝

摘 要：文章基于上海動車在CRH2動車組三級修過程中軸承檢修的故障進(jìn)行統(tǒng)計分析，以鐵路總公司下發(fā)的CRH2型車四級修規(guī)程為指導(dǎo)，借鑒學(xué)習(xí)了青島四方公司的工藝指導(dǎo)性文件，對上海鐵路局上海動車段即將進(jìn)行的CRH2型車軸箱軸承四級修檢修提出了合理化建議和對檢修工藝進(jìn)行了細(xì)化和補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：CRH2動車組；軸承；故障；四級修

CRH2型動車組分為CRH2A、CRH2B、CRH2E、CRH2C1、CRH2C2、CRH380A和CRH380AL型共七種車型。上海動車段于2010年8月18日正式進(jìn)行三級修以來，共完成約200多組CRH2型動車組三級修檢修任務(wù)。隨著時間的推移，動車組四級修僅依靠青島四方機(jī)車車輛股份有限公司承擔(dān)已無法滿足上海局所配屬的所有CRH2型車四級修檢修需求。所以2015年起，我段將承擔(dān)起CRH2型車四級修的部分檢修任務(wù)。這對我段技術(shù)人員來說是個機(jī)遇也是個挑戰(zhàn)。就像四年前的三級修一樣，是一個再次學(xué)習(xí)探索的過程。四級修與三級修相比，多了更多轉(zhuǎn)向架部件和輪對部分的深層次檢修內(nèi)容。其中軸承作為動車組主要受力部件和影響動車組安全運行的非常重要部件，在四級修檢修過程中將作為一個獨立分解部件進(jìn)行徹底檢修。文章主要針對CRH2型車軸承在三級檢修過程中存在的問題進(jìn)行了分析和查找原因并給出了在四級修軸承檢修過程中的諸多工藝完善建議。

1 CRH2軸承特點介紹及故障分析

1.1 CRH2軸承特點介紹

車軸軸承為外徑Ф230mm，內(nèi)徑Ф130mm的自密封式雙列圓錐滾子軸承。為潤滑脂方式，使用的油脂商標(biāo)為“SHIERU NERITA 2858”。軸承單元的結(jié)構(gòu)如圖1所示。軸承由外圈，內(nèi)圈組合件，通孔，油封，前蓋，后蓋，隔板構(gòu)成，為內(nèi)部封入油脂的自密封型軸承單元。圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)術(shù)語，如圖2所示。

1.2 CRH2軸承四級修流程和工藝標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 四級修流程

外觀檢查→軸承分解→部件清洗→部件檢修→軸承組裝→填寫記錄→交檢、交驗。

注：▲為檢驗點

1.2.2 四級修工藝標(biāo)準(zhǔn)

⑴外觀檢查時軸承從車軸軸頸退卸前應(yīng)對其表面進(jìn)行清理，使用毛刷和擦拭布蘸煤油對軸承表面及后擋圈進(jìn)行清洗去除表面油污，使用180#以上細(xì)砂紙去除軸承表面銹跡。

⑵軸承退卸后進(jìn)一步檢查軸承外圈、軸承內(nèi)圈、內(nèi)圈表面，一旦發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重劃傷或存在電蝕、裂紋、剝離缺陷時，軸承整套需要進(jìn)行整體報廢處理。

⑶安裝、取下軸承分解退卸工裝時要避免磕碰軸承內(nèi)圈滾道面，取出軸承內(nèi)圈時，避免與工裝或其它部件磕碰。

⑷軸承A、B兩側(cè)的內(nèi)圈組件須與軸承外圈之間做好標(biāo)識，避免混淆，檢查合格后重新組裝時必須原位組裝；軸承內(nèi)圈組件存放時不要讓滾子的滾動面互相接觸，為防止各個零部件的順序號碼不一致，如圖3所示擺放每個軸承單元。

⑸軸承分解后使用運輸小車將各部件運至軸承清洗區(qū)內(nèi)進(jìn)行清洗，清洗介質(zhì)為煤油或其它中性清洗劑。清洗時將軸承部件浸入煤油中，使用毛刷將軸承表面的油質(zhì)和其它雜質(zhì)洗凈。

⑹軸承部件檢修過程中油封、油封蓋及防磨墊圈須更換新品，無需再進(jìn)行檢修。

⑺軸承外圈、內(nèi)組件存在超限缺陷時，整套軸承報廢（擋油環(huán)、后擋圈除外）。

⑻軸承組裝前須進(jìn)行檢測，如表1所示。

⑼用酸筆在軸承外圈外側(cè)中部書寫軸承檢修標(biāo)記：檢修年、月和檢修單位代號。

1.3 CRH2軸承故障分類

如圖4所示，依照三級修過程中軸承出現(xiàn)的故障分類，大致可以分為以下幾種。

⑴耗損型：例如軸承游隙因為劇烈磨耗而使保持架磨損。

⑵疲勞型：如軸承滾子、軸承內(nèi)圈、軸承外圈在長時間干摩擦、進(jìn)水或周期性載荷下發(fā)生剝離、電蝕和麻點等機(jī)械故障。

⑶機(jī)械損傷型：例如在沖擊載荷或周期性載荷嚴(yán)重不均內(nèi)外圈發(fā)生裂紋、壓痕、保持架松脫、裂紋等現(xiàn)象。

⑷組裝工藝標(biāo)準(zhǔn)不當(dāng)：例如壓裝機(jī)械精度不高、配合面處理不當(dāng)或接觸不良等。

⑸物料監(jiān)管不到位或機(jī)械操作不當(dāng)，例如油脂變質(zhì)、內(nèi)外圈變色、拉傷等。

2 CRH2軸承故障原因分析及處理辦法

2.1 CRH2動車組軸承故障原因分析

造成軸承的故障往往有以下原因：

⑴材質(zhì)不良，主要是因為制造時的缺陷。

⑵潤滑不良，主要是潤滑油失效變質(zhì)或添加劑量不符合標(biāo)準(zhǔn)。

⑶組裝不良，組裝時因設(shè)備、人為或工藝問題造成的故障。

⑷軸承和軸配合不當(dāng)，軸承和車軸壓裝過盈量過小時，將產(chǎn)生相對滑移；過盈過大，則造成軸承游隙偏小，過盈量過大或過小都不能保證軸承在運行過程中熱狀下的安全。

⑸附加的軸承應(yīng)力，往往會呈偏載狀態(tài)。

⑹組裝過程造成的軸承擦傷、磕碰失效。

2.2 CRH2動車組軸承故障處理原則

⑴缺陷對軸承性能和使用安全性沒有影響，修復(fù)與否均可使用；

⑵缺陷對軸承性能和使用安全性有一定影響，但經(jīng)修復(fù)可再使用；

⑶缺陷對軸承性能和使用安全性有嚴(yán)重影響，不可再修復(fù)使用。

保證滾動軸承正常工作，應(yīng)當(dāng)著重從下述準(zhǔn)則入手：

⑴保證最小油膜厚度準(zhǔn)則；

⑵保證軸承內(nèi)圈最小安裝過盈量準(zhǔn)則；

⑶最大機(jī)械負(fù)荷和沖擊負(fù)荷準(zhǔn)則；

⑷最高熱負(fù)荷（絕對溫度、濕度梯度）準(zhǔn)則；

⑸相關(guān)工作條件準(zhǔn)則（軸承座，軸的剛度，密封等）。

基于此，我們進(jìn)一步完善四級修軸承檢修工藝，由以下幾個方面展開：

檢査項目：

①外圈外徑面：侵蝕摩耗，蠕動及其它。

②外圈軌道面：電氣腐蝕，蹭臟，變色，壓痕及其它。

③外圈密封鑲嵌結(jié)合部：受傷，缺欠及其它。

④內(nèi)圈內(nèi)徑面：線傷，蠕動及其它。

⑤內(nèi)圈大端面：侵蝕摩耗，蠕動及其它。

⑥滾子轉(zhuǎn)動面：電氣腐蝕，蹭臟，變色及其它。

⑦滾子大徑側(cè)端面：咬住，摩耗，及其它。

⑧保持架：裂縫，摩耗，打傷及其它。

結(jié)合CRH2型車三、四級修檢修規(guī)程之要求，我段對于軸承問題外觀判定標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

3 CRH2動車組軸承四級修檢修過程中工藝完善建議

3.1 軸承的潤滑

NTN軸承內(nèi)注入潤滑脂，其中兩列內(nèi)圈注脂量均為（70±5）g，外圈中央位置注脂量（145±5）g，油封部位涂抹2～3g的油脂。NSK軸承內(nèi)注入潤滑脂，其中兩列內(nèi)圈注脂量均為95g，外圈中央位置注脂量56g，兩列外圈滾道面各涂抹2g油脂，兩列油封部位各涂抹2.5g的油脂。

3.2 軸承的清洗與檢查

軸承分解后使用運輸小車將各部件運至軸承清洗槽處進(jìn)行清洗，清洗介質(zhì)為煤油或其它中性清洗劑。清洗時將軸承部件浸入煤油中，使用毛刷將軸承表面的油質(zhì)和其它雜質(zhì)洗凈軸箱及其附件須清洗，清洗后各工作表面手感不得有顆粒物存在，非工作表面不得有易脫落的物質(zhì)，清潔度須達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

軸承、軸箱及其附件清洗時應(yīng)選用對軸承零件無腐蝕、具有防銹作用的清洗介質(zhì)。軸承清洗干凈后，基本干燥后再進(jìn)行下部操作，軸承表面的煤油殘留可以用棉細(xì)布擦拭干凈。

3.3 軸承的測量與修理

⑴表面清洗后外觀檢查，軸承外圈外表面不得存在剝離、電蝕、裂紋等缺陷，表面銹蝕及劃傷時使用細(xì)砂紙打磨處理。

⑵軸承分解檢修，擋油環(huán)、外圈、內(nèi)圈組件、后擋圈各件清洗后進(jìn)行外觀檢查，油封及防磨墊圈須更換；軸承外圈、內(nèi)組件存在超限缺陷時，整套軸承報廢，擋油環(huán)、后擋圈除外。

⑶軸承組裝在軸承組裝間內(nèi)進(jìn)行，工作間溫度不低于10℃，軸承分解、清洗可在清洗間或其它地點進(jìn)行。

⑷測量和組裝前，各件必須進(jìn)行清洗并用白細(xì)布擦拭干凈，以保證各件的清潔度。軸承須在組裝間內(nèi)同溫放置8h 后再進(jìn)行尺寸檢查。

⑸擋油環(huán)、后擋圈與油封配合表面不得有明顯傷痕，有銹跡時用280#以上細(xì)砂紙打磨消除。

⑹軸承檢修重新組裝后，組裝人員須填寫各種交檢、交驗組裝記錄卡片。

3.4 軸承的組裝與試驗

軸承壓裝前，車軸軸肩R及與后擋圈配合處應(yīng)涂抹防銹劑，軸頸前部約1/3處涂二硫化鉬潤滑劑；軸承壓裝時應(yīng)記錄壓裝過程最大壓力值，過程壓裝力和最大止推力，如表3所示，建議采用有打印壓力曲線功能的壓裝設(shè)備壓裝軸承。

更新軸箱軸承時，手動旋轉(zhuǎn)軸承外圈使外圈通氣孔朝向正上方后再安裝軸箱，并在每次高級修時都將軸承外圈沿圓周順時針方向轉(zhuǎn)動120°，然后安裝軸箱。NTN軸承壓裝后軸承軸向間隙為0.150～0.620mm，NSK軸承壓裝后軸承軸向間隙為0.150～0.561mm。手動轉(zhuǎn)動軸承，轉(zhuǎn)動靈活無卡阻等異常現(xiàn)象。

3.5 軸承保養(yǎng)注意事項

在使用軸承時，最為重要的原則是：“保持清潔”“防銹”“不可受沖擊”。詳細(xì)注意事項如下所示。

3.5.1 保持清潔

（a）在使用軸承之前不要打開其包裝。

（b）在無垃圾、塵埃的清潔場所進(jìn)行軸承的處理和作業(yè)。

（c）處理時使用的工具須清洗并須潔凈保管。

（d）須擦拭壓入軸承的軸及軸箱體內(nèi)壁的塵埃后潔凈保管。

3.5.2 防銹

（a）因作業(yè)人員的手汗是生銹的原因，所以在處理軸承時須戴清潔的手套。

（b）只能用裸手處理軸承的場合，須先將手洗凈并涂抹優(yōu)質(zhì)礦油后再進(jìn)行作業(yè)。

3.5.3 不可讓其受沖擊

（a）處理軸承時須小心，不可使其跌落，不可讓其受沖擊。

（b）因跌落而受傷的軸承不得再使用。

4 結(jié)語

CRH2型動車組軸承四級修過程中，應(yīng)在軸承的保養(yǎng)，解體，清洗檢查，測量修理，組裝與試驗各個工序上做好關(guān)鍵項點的卡控工作。另外要做好軸承拆卸、壓裝和試驗設(shè)備的維護(hù)和校驗工作，確保設(shè)備正常工作的溫濕度條件。段、車間管理部門應(yīng)從人為因素、機(jī)械原因、配件輔料因素、規(guī)章制度制定和對環(huán)境影響等各個因素上做好人員培訓(xùn)和過程監(jiān)管工作。軸承檢修人員應(yīng)及時對故障判斷并且排除，對一些自身無法判定的問題及時上報技術(shù)部門。對典型或者異常故障應(yīng)召集技術(shù)人員進(jìn)行分析解決，并建立起完善的故障顯現(xiàn)記錄、故障處理方法匯總和故障分析會議紀(jì)要。這樣才能保證CRH2動車組軸承四級檢修向更精準(zhǔn)更深層次發(fā)展，也為以后五級修做好準(zhǔn)備，確保動車組運行過程中安全穩(wěn)定。

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