杨林1 牛富杰2 侯有忠2
(1.中国南车股份有限公司,北京 100036;2.南车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛 266111)
摘 要:介绍了CRH2型动车组用轴承的结构、检修技术标准和检修方法。
关键词:CRH2型;动车组;轴承;检修
自2007年开行高速动车组以来,我国开始进入高铁时代。随着大量高速动车组的上线运营,动车组的各级检修工作也随之展开。轴承的检修是动车组检修的重要组成部分,是保障动车组安全可靠运行的关键。然而,我国高速动车组用轴承的检修工艺还是空白。为此,南车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称四方股份公司)与日本NTN轴承公司进行了多次技术交流,并结合动车组在我国线路运行的实际情况,Z终形成了适应我国高速动车组运用特点的轴承自主检修工艺。
1 轴承结构
CRH2型动车组用轴承采用日本NTN轴承公司生产的整体自密封式双列圆锥滚子轴承,其型号为2E-CRI-2677T2LLXCS770PX1/L552S17(以下简称RCT轴承)。TCT轴承由挡油环、外圈(含通气装置)、内圈组件、防磨垫圈、油封、油封盖和后挡圈构成,其内部封入油脂,轴承示意图见图1。该轴承有效地提高了轴承的高速性和可靠性。
2 轴承缺陷及其判断方法
目前,国内客车工厂和各铁路局只能检修速度低于160km/h的客车用圆柱轴承,而160km/h及以上速度的客车用圆锥轴承只能由轴承生产厂家进行检修,非轴承生产单位承检高速动车组用轴承还是次,既没有检修标准,也没有检修经验。为了掌握RCT轴承的检修技术,四方股份公司与日本NTN轴承公司进行了多次技术研讨和交流,分别对轴承运行45万km、75万km、90万km和120万km进行跟踪抽样分解检查,对不同阶段轴承组件进行尺寸检测和轴承组件外观状态检查,并对轴承油脂成分及其机械性能进行分析。同时,结合动车组运用情况和四方股份公司CRH2A型动车组四级检修时前3列轴承的检修情况,在日本NTN轴承公司对RCT轴承进行建模计算分析的基础上,Z终确定了轴承组件典型缺陷的定义与判断方法以及各组件的检修限度和检修方法。
采用该方法无需对各组件磁粉探伤即可进行故障判定,可节省大量的磁粉探伤工作量。轴承组件典型缺陷描述、可修复性和判断方法见表1。
1.挡油环;2.外圈;3.通气装置;4.内圈组件;5.防磨垫圈;6.油封盖;7.后挡圈;8.油封
图1 RCT轴承示意图
3 轴承检修
3.1轴承分解
RCT轴承是整体式结构,检修时需将轴承各部件进行分解。分解前先目视检查,若轴承外圈及轴承内圈表面(与车轴配合面)严重划伤或外圈表面存在电蚀、裂纹及剥离等无法修复并且影响轴承正常使用的缺陷时,轴承不需要再分解检修,直接按报废处理。分解时从轴承上取下轴承挡油环、后挡圈,手工拆除后挡圈上的防磨垫圈,使用压力机及相应工装将轴承油封分解下来,油封及防磨垫圈等橡胶件必须更换新品。
3.2各部件的清洗与检修
轴承分解后各部件(外圈、内组件、挡油环、后挡圈)在进行检查前需进行清洗,清洗介质为煤油或其他无腐蚀性的清洗剂。
轴承各部件需经过粗洗和精洗各一次。清洗前,将轴承各部件顺序放置到轴承粗洗槽内(轴承各部件可直接放置到轴承吹洗槽内),使用煤油或清洗剂浸泡,待油脂软化后进行清洗。清洗轴承各部件时,应在清洗槽底部垫上白布(避免清洗时轴承与槽底磕碰造成损伤),并使用毛刷反复洗刷,将轴承各部件表面的油脂和其他杂质洗净,粗洗完成后再将各部件放入精洗槽,按上述要求再进行一次清洗。
轴承清洗后,各部件表面及沟角处不得存在肉眼可见的油污、水分、灰尘、纤维物、锈斑及其他污物,但检修轴承的外圈、外径表面允许局部留有除锈后的锈迹,后挡圈内侧端面允许存在挤压防磨垫圈产生的材料痕迹。
轴承清洗后,用手触摸轴承各部件表面时,手感不得有颗粒物存在;使用洁净的棉白细布擦拭轴承表面后,白布上不得呈现污迹。轴承清洗后,对轴承内外圈、后挡进行尺寸检测,超限的一律报废;按照表1的要求对各部件外观进行检查、修理,该报废的报废。
表1 轴承部件典型缺陷描述、可修复性和判断方法
注:1)带符号“×” 的缺陷轴承不能再使用; 带符号“⊙” 的缺陷轴承可以进行修复处理后使用, 但缺陷严重者不能再使用;带符号“△” 的缺陷不需要进行判定。2)为了便于管理,轴承报废处理时,将内圈组件的保持架做剪断处理,避免报废轴承被再次使用。
RCT轴承对NTN并无相关清洁度要求,结合我国的实际情况,并参照TB/T2425-1993《铁道车辆滚动轴承清洁度》标准,制定了CRH2型动车组用轴承的清洁度要求(表2)。
表2 轴承清洁度检测表

轴承部件清洗后,要求每月从检修轴承中抽取3套检修合格轴承(含挡油环和后挡圈),按照表2要求对轴承和后挡圈进行清洁度检测。
3.3轴承组装
轴承属于高精度装配产品,轴承各部件检修合格后需进行注油、组装,轴承注油后的总质量为(240±10)kg。在轴承各部件注油、组装前,需对各部件进行精洗,清除在检修和测量过程中的杂质;同时要核对轴承外圈、内组件制造日期、制造编号,同套轴承的制造日期和编号需一致,要原件组装(油封和防磨垫圈更换新品除外),不允许混装。
4 结束语
2008年10月-2009年12月,四方股份公司对首批60列CRH2型动车组用轴承实施了自主检修,经过检修的3800余套轴承已安全运行2年多,至今未发生因轴承检修质量引起的运营故障;并且已有部分检修轴承安全运行了120万km以上,达到轴承报废寿命后正常报废。实践证明,CHR2型动车组用轴承的检修技术和方法是可行的。
来源:《铁道车辆》第49卷第9期2011年9月