貨車無軸箱滾動(dòng)軸承常見故障及檢查辦法
2012-06-26
鐵路貨車是完成鐵路貨物運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?。貨車無軸箱滾動(dòng)軸承是鐵路車輛上的重要部件,其技術(shù)狀態(tài)的好壞,將直接影響行車安全。因此,列檢將面臨滾動(dòng)軸承故障復(fù)雜等問題,早期發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部故障,消滅車輛燃切軸事故,已成為車輛部門廣大列檢干部、職工急需解決的重大安全課題。
一、故障種類
1、保持架裂損。
在檢查中發(fā)現(xiàn),一般多為端環(huán)與小橫梁相交處裂紋、裂折直至破碎。保持架破損后將使?jié)L子失去定位,軸承正常的承載狀態(tài)受到破壞。由于保持架材質(zhì)較軟,破損后磨損嚴(yán)重,磨下來的鐵粉混入軸承脂中,破壞軸承脂的潤滑作用。
2、滾子破損。
這類故障多為滾子端部裂紋導(dǎo)致破碎。碎塊混入滾道中,將造成滾子卡滯,破壞軸承的滾動(dòng)狀態(tài)。
3、滾道、滾子剝離。
這類故障主要發(fā)生在承載面上,大面積剝離將造成軸承高溫。
二、故障的外觀特征
分析滾動(dòng)軸承內(nèi)部構(gòu)件嚴(yán)重破損故障,歸納出五種共性外觀特征。
1、輪對(duì)踏面擦傷后車輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)而使保持架及滾子受到較大的沖擊振動(dòng)載荷,加速了軸承內(nèi)部構(gòu)件的破損。
2、軸承外部甩油的特征。
由于保持架破碎后,車輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)而把碎塊甩到密封罩中,刮壞橡膠油封的唇口,使油脂從密封罩與軸承前蓋或軸承后擋間的縫隙中被甩出。甩在搖枕、側(cè)架、枕簧、輪芯及車底板處,甩出的油脂呈點(diǎn)狀。而密封罩與軸承外間隙甩出的油脂大部分上由于密封罩松馳的原因,而軸承內(nèi)部無破損故障。
3、油脂含金屬粉末的特征。
被分解的滾動(dòng)軸承的保持架或滾子均無尖銳棱條,而被磨得平圓光滑,產(chǎn)生了大量的金屬粉末,混在油脂中被一同甩出,油脂混濁呈銀灰色。手捻油脂明顯感覺到有顆粒狀金屬粉末。軸承內(nèi)部無破損故障甩出的油脂呈黑色,手捻油脂無金屬粉末。
4、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承有異聲的特征。
保持破碎后,失去了對(duì)滾子的定位作用。軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾子之間發(fā)生相互撞擊或破碎后的保持架在滾道內(nèi)磨擦產(chǎn)生異音。
5、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承發(fā)生卡滯的特征。
保持架破碎后,有的造成密封罩變形或松動(dòng),使密封罩磨前蓋或后擋而產(chǎn)生卡滯現(xiàn)象。有的破碎的金屬碎塊對(duì)滾子運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生阻力,軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)發(fā)生卡滯現(xiàn)象。
三、產(chǎn)生故障的原因
1、構(gòu)造上的原因。
?。?)保持架材質(zhì)為08OALT,其窗梁橫斷面Z小面積為2.5mm×5mm,其窗口是采用冷沖加工方式。因此,保持架由于材質(zhì)強(qiáng)度低,受力結(jié)構(gòu)尺寸小,各彎角應(yīng)力集中未消除,在運(yùn)用中極易造成裂紋、折斷。
?。?)游隙不易調(diào)整滾動(dòng)軸承軸向游隙的作用是減小滾子端面與外圈滾道的經(jīng)常摩擦,保證在轉(zhuǎn)向架傾斜車輪蛇形運(yùn)行或通過曲線時(shí),滾子能正常工作而不被卡住。而徑向游隙的作用是保證滾子受力合理,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。徑向游隙如果過小,轉(zhuǎn)動(dòng)中稍有膨脹便會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)困難,導(dǎo)致熱軸;如果過大,便會(huì)使?jié)L子受力不均勻,局部負(fù)荷加大,應(yīng)力加大,導(dǎo)致滾子、滾道剝離,甚至破損。
圓錐軸承因結(jié)構(gòu)關(guān)系只規(guī)定軸向間隙,《貨車段修規(guī)程》規(guī)定軸承軸向間隙壓裝前為0.57~0.9mm,壓裝后為0.075~0.75mm。目前段修時(shí)用百分表測(cè)量,要求扳動(dòng)軸承的力為294~490N,用手扳動(dòng),這種方法不易掌握,測(cè)量的結(jié)果也不準(zhǔn)確,一旦偏差過大,就會(huì)造成滾子和滾道的損傷。
2、加工、組裝工藝上的原因內(nèi)、外圈及滾子由于熱處理工藝不當(dāng),使軸承零部件產(chǎn)生破損或變形。保持架因沖壓工藝不當(dāng),容易造成破損、折斷。壓裝時(shí),內(nèi)圈與軸頸的過盈配合量不符合限度要求,可能造成內(nèi)圈崩裂或松動(dòng);軸向游隙不符合限度要求,也直接影響滾動(dòng)軸承的使用壽命。
3、外界原因滾動(dòng)軸承輪對(duì)在運(yùn)輸過程中的碰撞會(huì)造成軸承外圈破損;貨物的偏載超重,使軸承受力超過額定載荷,造成受損,車輛運(yùn)行過程中,鋼軌接頭對(duì)輪對(duì)產(chǎn)生沖擊,輪對(duì)擦傷也可能造成滾動(dòng)軸承內(nèi)部故障。由于軸承的密封裝置失效,雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)部,造成軸承內(nèi)部故障。
四、發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部破損故障的檢查方法
透過滾動(dòng)軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損的外觀現(xiàn)象,歸納出五種共性的外觀特征。通過五種外觀特征發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承在沒有溫長、紅外線沒有熱軸預(yù)報(bào)的情況下內(nèi)部嚴(yán)重破損故障的檢查方法,即“聽、看、摸、捻、轉(zhuǎn)、診、鑒”七字檢查方法。
1、聽:檢車員在接列車進(jìn)入時(shí),分別于列車兩側(cè)以面部余對(duì)進(jìn)車方向(與鋼軌呈45℃)進(jìn)行蹲視接車。仔細(xì)聽車輪有無振動(dòng)及滾動(dòng)軸承有無異常音響,把車輪有振動(dòng)和滾動(dòng)軸承有異音的車輛作為技檢時(shí)的重點(diǎn)。特別是當(dāng)列車一停再拉時(shí),對(duì)輪對(duì)有振動(dòng)或軸承外觀有甩油現(xiàn)象的軸承,要仔細(xì)辨聽是否軸承內(nèi)部有滾子互相撞擊的聲音或軸承卡滯發(fā)出的摩擦聲。如果后部檢車員發(fā)現(xiàn)列車前部車輛有振動(dòng)、軸承有異音時(shí),要及時(shí)與列車隊(duì)值班員聯(lián)系。列車隊(duì)值班員立即通知有關(guān)區(qū)段檢車員注意。
2、看檢車員對(duì)列車進(jìn)行技術(shù)檢查時(shí),要檢查車輪有無擦傷、剝離、欠損或粘貼。凡是對(duì)車輪有故障的滾動(dòng)軸承車輛決不能輕易放過。同時(shí)對(duì)軸承外觀要仔細(xì)檢查。看軸端螺栓有無松動(dòng)、丟失,密封罩與軸承前蓋或后擋間有無甩油,甩油是否甩在車底板、搖枕、側(cè)架及車輪幅板上,油脂是否呈銀灰色,是否呈點(diǎn)狀。
3、摸:對(duì)車輪踏面有故障或甩油等其他外觀有異狀的滾動(dòng)軸承必須手摸軸承外套檢查溫度是否正常。溫度高的要用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)溫檢查。
4、捻:對(duì)有甩油現(xiàn)象的滾動(dòng)軸承,要手捻油脂狀態(tài)。軸承內(nèi)部有破損故障時(shí),甩出的油脂呈銀灰色。手捻油脂中有顆粒狀金屬粉末。這是判斷滾動(dòng)軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損故障的重要依據(jù)。
5、轉(zhuǎn):對(duì)“聽、看、摸、捻”有故障特征的滾動(dòng)軸承,必須起鎬進(jìn)行360度正反轉(zhuǎn)動(dòng)檢查,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中仔細(xì)聽軸承內(nèi)部有無異常音響,手感有無異常振動(dòng),正反旋轉(zhuǎn)無有卡滯現(xiàn)象。特別是對(duì)軸承內(nèi)部有異常音響要仔細(xì)辨聽是否是滾子與滾子之間在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的撞擊聲。當(dāng)保持架破損初期,窗梁破壞較少時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)過程中軸承只在某一處有滾子撞擊聲,而這種聲音是滾子轉(zhuǎn)動(dòng)到Z高點(diǎn)時(shí),保持架失去定位作用后下落撞擊滾子的聲音。如果存在上述現(xiàn)象,說明有軸承保持架破碎或滾子破碎等軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損故障。
6、診:對(duì)有異狀的滾動(dòng)軸承,必須經(jīng)過檢車員、工長、大件修人員集體會(huì)診進(jìn)行判斷,會(huì)診確定軸承內(nèi)部存在故障時(shí),通知列車隊(duì)值班員扣車處理,列檢車間無權(quán)開蓋檢查。
7、鑒:扣修滾動(dòng)軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損故障車輛后,車間要及時(shí)上報(bào)段調(diào)度室,由技術(shù)科組織運(yùn)用工程師及有經(jīng)驗(yàn)的軸承檢查員檢查確認(rèn)。同時(shí)決定是否開蓋檢查,開蓋的滾動(dòng)軸承輪對(duì)須換輪處理,對(duì)確認(rèn)內(nèi)部有嚴(yán)重破損故障的滾動(dòng)軸隨進(jìn)行分解鑒定,確定其破損部件和破損程度,并做好鑒定記錄。
運(yùn)用“聽、看、摸、捻、轉(zhuǎn)、診、鑒”檢查判斷滾動(dòng)軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損故障方法時(shí),關(guān)鍵做好“聽、看、捻、轉(zhuǎn)”。“聽”是掌握滾動(dòng)軸承輪對(duì)有無振動(dòng),軸承有無異音的步,是提前發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部嚴(yán)重破損故障的基礎(chǔ),通過檢車仔細(xì)查看從而發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部破損故障的外觀異常現(xiàn)象。手“捻”油脂檢查是判斷軸承內(nèi)部是否存在嚴(yán)重破損故障的重要方法,手捻油脂中含有鐵粉,這是判斷軸承內(nèi)部破損故障的重要依據(jù)。“轉(zhuǎn)”是驗(yàn)證滾動(dòng)軸承內(nèi)部破損故障程度的Z有效方法,通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸承檢查,如果存在滾子與滾子之間有撞擊的異常音響或卡滯現(xiàn)象,則進(jìn)一步說明了滾動(dòng)軸承內(nèi)部存在故障,如果滾子與滾子多處撞擊則說明了滾動(dòng)軸承內(nèi)部存在故障,如果滾子與滾子多處撞擊則說明保持架窗梁多處破損。通過“聽、看、捻、轉(zhuǎn)”發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部破損故障的明顯外觀征狀,是防止?jié)L動(dòng)軸承內(nèi)部破損故障的重要方法。