陳艷伶

摘 要：文章針對(duì)近期鐵路貨車滾動(dòng)軸承熱軸故障問(wèn)題，剖析了滾子滾道損傷、注油量、軸承壓裝質(zhì)量等方面導(dǎo)致熱軸的原因，并圍繞改進(jìn)軸承材質(zhì)的制造工藝，對(duì)提高軸承組裝、軸承一般檢修、軸承大修質(zhì)量等提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承;熱軸;分析;預(yù)防

1? ? 貨車滾動(dòng)軸承熱軸故障情況統(tǒng)計(jì)

根據(jù)“鐵路車輛信息發(fā)布系統(tǒng)”提供的數(shù)據(jù)，2017年1—12月，全路紅外線軸溫探測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（THDS探測(cè)站）共預(yù)報(bào)熱軸故障59套（其中定責(zé)37套，待定責(zé)22套）。在定責(zé)的37套軸承熱軸原因分析中，定責(zé)缺陷是40件。其中，保持架破損疑似燃軸2件，軸承內(nèi)外圈滾道、滾子環(huán)形條紋9件，軸承內(nèi)外圈滾道、滾子磕碰傷6件，內(nèi)外油封變形、密封實(shí)效9件，外圈內(nèi)滾道與滾子接觸面不契合5件，密封罩脫出4件，軸承壓裝不到位3件，注油量不足2件。以上素材為剖析滾動(dòng)軸承熱軸原因提供了第一手資料。

2? ? 貨車滾動(dòng)軸承熱軸原因

2.1? 滾子滾道損傷對(duì)軸溫的影響

軸承滾子滾道表面劃痕剝離后，其表面粗糙度就會(huì)降低，摩擦面間的表面微觀凸峰接觸就會(huì)破壞油膜;滾子滾道剝離產(chǎn)生的金屬碎屑、粉沫混入油脂，就會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)配合摩擦副上的光滑油膜;潤(rùn)滑油膜受到破壞就會(huì)形成半干摩擦的狀態(tài)，導(dǎo)致軸溫上升，按照軸溫上升的等級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)定義為微熱、強(qiáng)熱、激熱，微熱、強(qiáng)熱定義為熱軸，激熱定義為燃軸。

2.2? 注油量對(duì)軸溫的影響

軸承潤(rùn)滑脂的作用主要是潤(rùn)滑和散熱。比如《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》規(guī)定352226X2-2RZ軸承的注油量為400～440 g。如果注油量低于下限指標(biāo)，就會(huì)降低潤(rùn)滑質(zhì)量，導(dǎo)致局部滾子與滾道的半干摩擦，產(chǎn)生大量的摩擦熱，導(dǎo)致熱軸。如果注油量高于上限指標(biāo)，就會(huì)影響滾子與滾道摩擦熱的散發(fā)，導(dǎo)致熱軸。但一般情況下，這種工況的熱軸溫升不會(huì)持續(xù)升高，也就是運(yùn)用中俗稱的“假熱軸”。

2.3? 軸承壓裝質(zhì)量的影響

2.3.1? 壓裝過(guò)盈量選擇的影響

軸承內(nèi)圈與軸頸采取的是過(guò)盈裝配，其過(guò)盈量的選擇是保證軸承軸向游隙合理性的關(guān)鍵工序。比如《鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則》規(guī)定的352226X2-2RZ軸承內(nèi)圈與軸頸配合過(guò)盈量為0.050～0.102，353130B軸承內(nèi)圈與軸頸過(guò)盈量為0.051～0.101。在實(shí)際操作中，如果過(guò)盈量低于下限或高于上限，就會(huì)造成軸向游隙的過(guò)大和過(guò)小，游隙過(guò)大會(huì)影響軸承的運(yùn)行軸線，加大噪音、加大磨損導(dǎo)致高溫，游隙過(guò)小就會(huì)增加滾子與內(nèi)外圈間的摩擦熱，導(dǎo)致高溫。

2.3.2? 壓裝不到位的影響

軸承的壓裝到位是判定軸承壓裝合格與否的3個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)之一。比如352226X2-2RZ軸承的壓裝到位尺寸為-17.4～-14.4 mm，353130B軸承壓裝到位尺寸為8.4～11.3 mm。如果軸承壓裝不到位，將導(dǎo)致軸承密封罩在運(yùn)行過(guò)程中松動(dòng)脫落，造成軸承密封罩油封與軸承前蓋干預(yù)，產(chǎn)生的摩擦熱將導(dǎo)致油封變形甚至失效，造成油脂外溢，導(dǎo)致軸承熱軸。

2.3.3? 軸承前蓋后擋溝槽磨耗的影響

裝用迷宮式密封組成的352226X2-2RZ，SKF197726，353130X2-2RZ型軸承的前蓋、后擋與軸承密封座配合處溝槽的深度為3.50～0.50 mm。如果溝槽深度大于3.50 mm，就會(huì)使軸承密封罩油封與前蓋、后擋干預(yù)，產(chǎn)生接觸摩擦熱，導(dǎo)致熱軸。

3? ? 貨車滾動(dòng)軸承燃軸原因

軸承燃軸是由軸承激熱引起的，其典型故障痕跡是軸承卡滯，密封失效，油脂流溢，前蓋、軸端螺栓、標(biāo)志板顏色變藍(lán)，附屬件有明顯燃燒痕跡、油漬及粉末。其形成的誘因是車輪踏面擦傷、剝離、閘瓦硫鐵粘著等缺陷加劇了輪軌間的振動(dòng)，軸承因周期性局部振動(dòng)導(dǎo)致保持架破損，滾子移位，滾子與內(nèi)外滾道間的潤(rùn)滑油膜受到破壞，形成金屬間的干摩擦和剛性摩擦，導(dǎo)致軸承溫度驟升，現(xiàn)場(chǎng)定義為“激熱”，造成軸承燃軸。

4? ? 預(yù)防措施

4.1? 增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)

從人防角度來(lái)看，要嚴(yán)格落實(shí)職工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，發(fā)揚(yáng)工匠精神，以一絲不茍的態(tài)度，嚴(yán)格控制人為誤差和缺陷漏檢。

4.2? 提高制造源頭質(zhì)量

4.2.1? 軸承材質(zhì)源頭質(zhì)量控制

提高滾道軸承制造源頭質(zhì)量，就要優(yōu)化軸承制造工藝，采用無(wú)氧化熱處理工藝，采取真空脫氣、爐外精煉、電渣重熔等先進(jìn)的熱處理工藝，獲得高純凈度、夾雜物含量低、均勻度穩(wěn)定性好、耐磨損、低摩擦熱的軸承鋼材質(zhì)。經(jīng)過(guò)內(nèi)外圈精密鍛造、滾子毛坯冷沖壓、高速切削、超磨加工等先進(jìn)金屬加工工藝獲得高質(zhì)量的滾子、內(nèi)外圈滾道等核心部件。

4.2.2? 提高軸承組裝質(zhì)量控制

軸承組裝質(zhì)量的核心參數(shù)之一就是軸向游隙，比如新造352226X2-2RZ軸承組裝后的軸向游隙為0.60～0.70，滿足指標(biāo)，需要選配合適的中隔圈，建議應(yīng)用在線檢測(cè)和數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)，便于提高中隔圈選配的效率和精確度。

4.3? 提高檢修質(zhì)量控制

滾動(dòng)軸承檢修分為軸承大修和軸承一般檢修。軸承大修的目的是恢復(fù)軸承的性能，軸承一般檢修的目的是維護(hù)軸承的性能。軸承一般檢修一般在軸承新造、大修質(zhì)量保證周期內(nèi)進(jìn)行。在檢修時(shí)，軸承外圈、內(nèi)圈幾何尺寸基本上實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字化檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，但滾道滾子的缺陷檢查基本上還是靠肉眼觀察、手感檢查，難免出現(xiàn)缺檢、漏檢的現(xiàn)象。建議研發(fā)共振解調(diào)技術(shù)研制缺陷診斷儀，運(yùn)用科技手段提高物防水平。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

總之，要預(yù)防滾動(dòng)軸承熱軸故障，就需要準(zhǔn)確識(shí)別滾動(dòng)軸承熱軸的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，準(zhǔn)確把握滾動(dòng)軸承熱軸的原因，通過(guò)人防、物防、技防相結(jié)合，把滾動(dòng)軸承熱軸風(fēng)險(xiǎn)控制在制造工藝改進(jìn)、檢修工序優(yōu)化的過(guò)程中，才能徹底解決貨車滾動(dòng)軸承熱軸、燃軸問(wèn)題，避免事故的發(fā)生。

[參考文獻(xiàn)]

[1]國(guó)家鐵路局.鐵路貨車輪軸組裝檢修及管理規(guī)則[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2016.

[2]國(guó)家鐵路局.鐵路貨車段修規(guī)程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2012.