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铁路货车轴承热轴原因分析

2013-11-14

张守仁 李桂树 张成祜
(瓦房店轴承集团公司,辽宁瓦房店 116300)

  352226X2-2Z铁路货车轴承在运行过程中出现的质量问题主要表现为热轴、燃轴及切轴。通过调查分析,认为热轴的原因一部分属于产品质量问题;另一部分属于轴承在使用中因使用条件的变化,维修保养不当以及检测标准不同所致。
  1 轴承质量问题
  (1)保持架结构不合理,窗梁宽度窄,以及保持架冲压中产生的应力较大,窗口根部圆角小,造成应力集中,致使保持架断裂。
  (2)套圈在探伤时由于探伤设备性能差,复合磁化效果不佳,探伤前的产品时效不充分,以及探伤者疏忽,造成有裂纹的产品漏检。
  (3)采用橡胶迷宫密封装置的货车轴承,在内外油封组装时,如果安装不当,易造成内外油封唇口卷边;如果包装松散、运输不当,易造成密封装置变形,旋转不灵活。这就使轴承在运转时,产生较大的摩擦热,引起热轴。
  (4)润滑脂使用温度过高,使脂的理化性能劣化,进而引起热轴及切轴。铁路车辆轴承用的润滑脂属锂基脂。锂基脂的使用温度为-30~120℃。高于120℃时,脂的性能逐渐变坏。在200℃时,脂变干,轴承运动受阻,导致热轴、切轴。
  (5)轴承的硬度也是影响热轴的一个原因。因为铁路车辆在运行过程中,经常受沙石的袭击,轴箱内很难保持清洁。铁路车辆承受振动载荷较大,车速越高,在钢轨接头处,钢轨对轮缘的作用力也就越大。另外在冬季,由于钢轨的收缩,两钢轨接头处的距离加大,振动加剧,这就要求轴承的韧性要好,如果硬度太高,将使轴承韧性下降,造成轴承断裂。
  (6)内圈挡边角度不合适也会引起热轴。当滚子基面与挡边部分接触(挡边里高外低)时,旋转不灵活,摩擦产生热量,造成热轴。
  2 使用中的问题
  (1)检修工艺问题
  运行中的轴承外圈、前盖、承载鞍、轴箱裂损或密封罩及轴端螺栓脱出等末及时发现,而导致轴承内圈外移;磨耗超限,故障配件未更换;游隙选择过大或过小;油脂填注过多或过少;组装时带进杂质;使用旧密封罩重新压装,拆卸后的密封罩未经整形造成罩的脱落,引起松动;压装设备落后,压装质量达不到专业压装的水平,轴承压装不到位,后挡倾斜,螺栓未按规定力矩均匀紧固等,这些都是引起热轴的客观因素。
  (2)车辆转向架及轮对问题
  车辆转向架对角线或固定轴距相差过大,弹簧自由高不一致,各配件间隙不当,轮径差过大,车轮踏面擦伤,缺损过限等都会增大局部热应力而导致热轴。
  (3)车辆管理问题
  空车、重车在脱轨后未及时更换轮对,电焊作业时电流通过轴承而未退磁等,也会发生热轴现象。
  3 应采取的措施
  针对上述热轴原因,为了进一步控制热轴的发生,应采取以下措施:
  (1)轴承压装的压装力要均匀达到88.2~247kN。
  (2)轴承端面与前盖后挡的基本尺寸必须合格,尤其是新式密封装置前盖、后挡的凹槽要在5.305mm范围内,若超限严禁使用。
  (3)轴与轴承内圈的配合过盈量在0.05~0.102mm之间。
  (4)轴承压装游隙和自由游隙均处于下限时,容易卡死造成热轴,压装后的游隙(要求在0.075~0.500mm之间)要控制在0.25~0.45mm内。
  (5)严格控制滚道接触面及内圈挡边角度。
  (6)加大保持架窗口根部圆角尺寸及窗梁宽度,椭圆度和扩涨量均控制在0.3mm和0.6mm以内。
  (7)脂温由120℃上升到200℃,需要15~25min,在此时间段内发现温升并及时检修或更换轴承。
  采取以上措施可大大降低热轴事故的发生,为列车的安全运行提供可靠保障。

 

来源:《轴承》2002年06期

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