北京铁路局天津车辆段 天津市 300012
摘要：随着新技术不断应用，铁路货车无轴箱滚动轴承采用多项技术改进，提高了轴承制造和检修质量。但是，在铁路货车重载提速的新形势下，滚动轴承热轴故障对铁路正常运输工作造成影响，为此，以“杜绝激热、减少强热、压缩微热”为目标，针对2016年红外线预报的热轴故障数据进行了分析，确定产生滚动轴承热轴故障的主要原因，制定了有效的防范措施，进一步提高轴承制造和检修质量。
关键词：无轴箱滚动轴承；轴承热轴
一、数据统计分析
2016年因红外线报热轴故障车辆共358件，其中：经分解鉴定轴承存在故障208件；分解鉴定轴承无故障144件；待分解鉴定6件。通过对208件热轴故障进行分类分析发现：密封罩故障52件，占25%，滚子故障77件，占37%，油脂故障19件，占9.1%，外圈故障29件，占13.9%，内圈故障10件，占4.8%，游隙超限故障14件，占6.7%，其它故障3.5%。由上述分析可以看出，轴承故障主要集中在密封罩脱出和滚子故障上，共计129件，占故障总数的62%。因此，轴承密封罩脱出和滚子故障是影响轴承质量的主要因素。具体故障原因分类如下：
二、原因分析
1、轴承密封罩脱出的原因分析
对密封罩脱出的典型故障轴承进行鉴定，对轴承进行外观检查，发现密封罩局部高于轴承外圈端面2 mm。开盖检查，轴承前盖内侧平面部位有明显的摩擦痕迹，轴承外油封有明显磨损痕迹，弧长40mm。轴承分解后，密封罩凸台已成铁丝状，并由密封罩上脱落，密封罩的牙口配合面有摩擦痕迹，经清洗轴承零件，轴承内圈、外圈滚道表面、滚子、保持架、密封座、内油封和中隔圈状态均良好。
密封罩局部脱出后，车辆运行时，外油封与前盖内侧面产生摩擦是导致热轴的根本原因。
经过对密封罩脱出典型故障轴承和轴承一般检修中对轴承零件质量情况的调查分析，认为轴承外圈牙口槽、外圈牙口（与密封罩配合面）加工不符合要求，密封罩与外圈实际配合过盈量小，密封罩直径接近下限和牙口凸台高度小，轴承组装胎具、密封罩和外圈三者不同心，外圈牙口槽有油脂的成品轴承搬运中磕碰等问题，可导致轴承密封罩脱出。
2、轴承外圈牙口槽、外圈牙口（与密封罩配合面）加工不符合要求
在车辆运行中由于振动和车辆摆动，密封罩牙口凸台在外圈牙口槽内向外移动。轮轴收入检查时，发现个别密封罩端面高于外圈端面最大量1.07mm，容易造成密封罩与承载鞍之间的摩擦（轴承外圈在承载鞍内产生蠕动时），导致密封罩摩擦松动。
经数据统计，在轴承一般检修中发现新造轴承外圈未严格按照图纸制造，轴承外圈牙口槽深度浅，小于0.7±0.2 mm，外圈牙口槽距端面距离超过13+0.3 0mm（小或大），外圈牙口槽外侧倒角过大。轴承大修时对外圈牙口（与密封罩配合面，由牙口槽向外6 mm范围内）进行机加工，造成轴承外圈与密封罩实际配合过盈量与测量值不符。
在轴承一般检修中对12897套轴承零件进行检查，发现23件轴承外圈牙口槽、外圈牙口（与密封罩配合面）加工不符合要求，占总数的0.17%。
（1）、外圈牙口距端面距离小于13+0.3 0mm ，有5套，其中，新造 2 套，大修 3 套。1套轴承牙口槽距端面距离不等，造成密封罩组装后偏斜。
（2）、外圈牙口槽距端面距离大于13+0.3 0mm，有3套，其中新造2套，大修1套， 大修轴承牙口槽距端面距离不等，最大值为14.5mm，最小值为14mm。
（3）、轴承大修时对外圈牙口（与密封罩配合面，由外圈牙口槽向外6 mm范围内）进行机加工有6套。
（4）、轴承外圈牙口槽深度浅，小于0.7±0.2 mm，外圈牙口槽外侧倒角过大有9套。
3、密封罩直径接近下限和牙口凸台高度小
密封罩配合面直径为217.24+0.10 -0.06 mm，从实际测量数据统计，靠下限的密封罩较多，对14964件密封罩直径进行检测，直径为217.24 mm至217.34 mm密封罩13707件，直径小于217.24 mm至217.18 mm密封罩1257件。密封罩直径和牙口凸台高度小，造成轴承组装后，虽然过盈量符合要求，但密封罩涨力小，容易造成密封罩脱出。
4、轴承组装胎具、密封罩和外圈三者不同心，外圈牙口槽有油脂的成品轴承搬运中磕碰。
轴承组装普遍采用两侧密封罩同时组装，轴承组装胎具、密封罩和外圈不同心，易造成密封罩偏压，密封罩局部压装不到位或局部牙口凸台被剪切掉。
目前，在轴承新造、大修和一般检修中采用三点注油方式注油，然后压装密封罩，这种注油方式有效提高匀脂效果，而外圈牙口槽带入油脂，轴承组装后，在外圈牙口槽与密封罩牙口之间有油脂存在。成品轴承在运输、搬运时，由于操作不当，轴承磕碰后易造成密封罩局部脱出。
5、相对轴承外圈和组装胎具不平行
若轴承外圈和组装胎具不平行，虽然把密封罩摆放正位，但是在实际压装过程中也会导致偏压，造成密封罩牙口凸台被剪切掉或局部压装不到位。
三、防范措施及建议
1、在轴承制造时对外圈牙口槽、外圈牙口（与密封罩配合面）加工必须符合图纸要求。轴承大修时外圈牙口槽、外圈牙口（与密封罩配合面）不得磨削加工。
2、为保证轴承外圈与密封罩配合状态良好，建议修改密封罩制造尺寸限度。密封罩牙口配合面直径限度由217.24+0.10 -0.06mm改为217.24+0.10 0mm，加大轴承外圈与密封罩配合过盈量。
3、轴承大修、一般检修时加强对外圈牙口槽和外圈牙口（与密封罩配合面）的检查，测量牙口直径之前，须检查外圈牙口和牙口槽的状态，若坡度较大或牙口槽过浅，不允许使用。
4、轴承大修、一般检修时选配密封罩牙口直径限度为217.24+0.10 0mm，过盈量须符合要求，测量密封罩牙口凸台高度须符合要求。
5、轴承大修、一般检修时轴承密封罩组装建议采用立式组装，开工前，须对轴承组装胎具和外圈同心度进行校正，将密封罩摆放在外圈端面上时，检查摆正放平后进行压装。压装后，工作者须检测外圈端面距密封罩端面深度，SKF轴承应重新确定轴承外圈端面距密封罩或LL油封的深度值，并落实三点测量。
参考文献：
[1]《铁路货车运用维修规程》中国铁道出版社 2010
[2]《铁路货车段修规程》中国铁道出版社 2012
[3]《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》中国铁道出版社 2017
论文作者:刘则
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/24
标签：牙口论文; 外圈论文; 轴承论文; 端面论文; 故障论文; 胎具论文; 直径论文; 《基层建设》2017年第32期论文;