朱培呈

（上海铁路局上海动车客车段）

　　摘　要：通过对上海动车客车段25K、25T既有车轴箱轴承检修的故障现象及原因进行分析，借鉴四方公司的相关四级检修工艺标准，对上海动车客车段开展轴箱轴承四级修检修提出处理方式，并对工艺完善进行探讨。

　　关键词：CRH₂动车组；轴承；故障；四级修

　　时速200km/h的CRH₂型动车组分为CRH_2A、CRH_2B、CRH_2E型。该型动车组即将大批量进入三、四级检修周期。目前，仅靠南车集团青岛四方机车车辆股份有限公司（以下简称四方公司）承担检修任务，已无法满足实际需求。为此，铁道部分别在北京、武汉、上海、广州成立了四个动车组检修段（基地）。上海动车客车段于2010年8月18日正式进行三级修。四级修也即将纳入日程。动车组四级检修，对我段技术人员来说，是个陌生的专业领域，是一个学习探索的过程。四级修与三级修相比，多了对轴箱轴承检修。可见，四级修中轴箱轴承检修检修的重要性。因此，结合我段对25K、25T既有车轴箱轴承检修的经验，并借鉴四方公司的相关检修工艺标准，对我段开展轴箱轴承四级修检修工艺进行探讨。

　　1　25K、25T轴承故障现象、原因分析及故障统计

　　1.1 25K、25T轴承常见故障现象及原因分析

　　1.1.1 按照故障性质分类

　　按照故障性质分类，可分为：

　　（1）耗损型：如轴承游隙因磨耗而到限使保持架磨损等。

　　（2）疲劳型：如滚子、内圈、外圈发生剥离、电蚀和麻点。

　　（3）机械损伤型：如内外圈发生裂纹、压痕、保持架松旷、裂纹。

　　（4）组装工艺标准不当：如配合面透锈，接触不良等。

　　（5）油脂与其它润滑油变质、内外圈变色、拉伤、外伤等。

　　1.1.2 25K、25T轴承故障定义、形态特征、部位及原因分析

　　（1）麻点

　　定义：零件表面呈分散或群集状的细小坑点。

　　形态特征：呈黑色针孔状凹坑；有一定深度；个别存在或密集分布。

　　部位：多出现在轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面上，也出现在滚子球基面或内圈滚子引导面上。

　　原因分析：金属表面疲劳。在滚动接触应力的循环作用下，在金属亚表层形成微观裂纹，并逐渐发展成凹坑状的微小剥离；金属的亚表层存在夹杂物或大颗粒碳化物形成应力集中，过早产生微观裂纹并逐渐发展成剥离；装配不当或润滑不良。

　　（2）剥离

　　定义：零件表面在高接触应力的循环作用下产生的金属片状剥落现象。

　　形态特征：具有一定的深度和面积；表面呈凹凸不平鳞状；具有尖锐的沟角。通常呈现疲劳扩展特征的海滩状条纹。

　　部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。

　　原因分析：过载应力作用；材质不良或热处理不当；润滑不良；装配不当。

　　（3）擦伤

　　定义：零件表面因滑动摩擦而产生的金属迁移现象。

　　形态特征：沿滑动方向，具有一定长度和深度的表面机械性损伤。

　　部位：轴承零件工作面。

　　原因分析：轴承游隙过小；润滑不良及润滑脂中含有杂质；轴向预负荷过大。

　　（4）热变色

　　定义：由于温度升高致使零件表面产生氧化的现象。

　　形态特征：变色部位局部或全部呈现淡黄色、黄色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色。严重变色将导致表面硬度降低。在确认零件变色时，应考虑润滑脂粘附表面的影响。

　　部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。

　　原因分析：润滑不良或油脂老化变质；游隙过小；轴承滚动表面加工粗糙；过载。

　　（5）磕碰伤

　　定义：轴承零件间或轴承零件与其他硬物间相互碰击而产生的零件表面机械性损坏。

　　形态特征：多呈棱角形或半月形的刻印状；边缘凸起，手感明显。有时在尖角处产生微裂纹。

　　部位：轴承零件各表面。

　　原因分析：粗鲁作业及相互碰撞而致。

　　（6）电蚀

　　定义：当电流通过轴承时，在接触点或面击穿油膜放电，产生高热，造成金属表面局部熔融形成弧坑或沟蚀。

　　形态特征：一般呈斑点、凹坑、密集的小坑状；有金属熔融现象。电蚀产生的弧坑在放大境下观察呈火山喷口状。当电流通过运转中的轴承连续击穿油膜时，形成条状平行沟蚀（俗称洗衣板状）。电蚀降低蚀点周围区域金属的硬度，严重时形成剥离。

　　部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。

　　原因分析：电流通过轴承。

　　1.2 上海动车客车段轴承故障统计

　　根据我段2009年25K、25T既有车轴承各类故障占比统计结果显示，锈蚀、麻点、变色占绝大比例。个别故障：剥离如图1所示，电蚀如图2所示。

　　2　CRH₂轴承外观故障处理方式

　　2.1 CRH₂轴承外观故障处理方式

　　2.1.1 轴承故障处理方式

　　鉴于对25K、25T既有车轴承零件外观缺陷程度处理方式经验，可对CRH_2A、CRH_2B、CRH_2E型动车组按以下三种方式处理：

　　（1）缺陷对轴承性能和使用安全性没有影响，修复与否均可使用；

　　（2）缺陷对轴承性能和使用安全性有一定影响，但经修复可再使用；

　　（3）缺陷对轴承性能和使用安全性有严重影响，不可再修复使用。

　　特别是3类：如发现轴承密封失效，有甩油、混砂、混水或油脂变质现象时；轴承有异音、卡滞或其他不正常现象时；轴承的轴向游隙超过规定限度时；发生热轴故障的轴承等情况时，应不可再修复使用。

　　2.1.2 滚动轴承正常工作准则

　　保证滚动轴承正常工作，应当着重从下述准则^[4]入手：

　　（1）保证Z小油膜厚度准则。

　　（2）保证轴承内圈Z小安装过盈量准则。

　　（3）Z大机械负荷和冲击负荷准则。

　　（4）Z高热负荷（温度、湿度梯度）准则。

　　（5）相关工作条件准则（轴承座，轴的刚度，密封等）。

　　2.1.3 损伤原因

　　造成的损伤往往有以下原因：

　　（1）材质不良。

　　（2）润滑不良。

　　（3）组装不良。

　　（4）轴承和轴配合不当，当两者的配合过盈量过小时，将产生相对滑移；若过盈过大，则容易造成轴承游隙偏小，甚至消失，故过盈量过大或者过小均不能保证轴承热状态运行的安全。

　　（5）在组装过程中形成附加的轴承应力（有轴向的和径向的应力），且往往呈偏载状态。在组装中还有擦伤、磕碰等均会造成轴承失效。

　　（6）外部振源传进来的机械振动，外部热源传入的热量，通风条件恶化造成的损伤。

　　2.1.4 CRH₂轴承故障处理方式

　　结合25K、25T既有车检修方法及青岛四方CRH2四级修检修经验^[2，3]，我段轴承外观判定拟按表1内容执行。表中带符号"×"缺陷的轴承不能再使用，带符号"⊙"的轴承如缺陷轻微修复后可再次使用，但缺陷严重者不能再使用。

 

　　2.2 CRH₂动车组轴承检修注意事项

　　（1）轴承零件须清洗，清洗后各表面及沟角处不得有目视可见的油污、水分、灰尘、纤维物和其它污物。外圈外径面锈蚀时须清除锈垢，允许局部留有除锈后的痕迹。轴承零件清洗后整套轴承的清洁度须达到规定标准。

　　（2）轴承外圈、内圈制造日期、制造编号须一致，严禁混装；挡油环、后挡圈及油封可互换使用。为了防止内圈，外圈，衬垫的系列号码不一致，防止，建议如图3方式，对内置前的轴承进行排列。

　　（3）在使用轴承时，Z为重要的是：“保持清洁”，“防锈”，“不可受冲击”。

　　3　结论

　　CRH₂动车组轴承四级修中，应在轴承的保养，解体，清洗与检查，测量与修理，组装与试验上进一步完善工艺流程。轴承检修人员应及时对故障判断并且排除，对典型或者异常故障应召集技术人员进行分析解决，这样才能保证CRH₂动车组安全、快速运行。

　　参考文献

　　[1]客车轮对检修规则.

　　[2]冯自立.CRH₂型动车组轴箱轴承常见表面损伤原因分析[J]机车车辆工艺，3，2010，41.

　　[3]CRH_2A、CRH_2B、CRH_2E型动车组四级检修规程.

　　[4]王德志.滚动轴承的诊断与维修[M].北京，中国铁道出版社，1994：12.
 

来源：《上海铁道科技》2011年第1期