鐵路貨車滾動軸承發(fā)熱的原因和處理方法分析

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對物流的需求也越來越大，物流事業(yè)也得到了快速的增長。其中鐵路貨車運(yùn)輸具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，對物流的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長具有特殊的推動作用。鐵路貨車滾動軸承的發(fā)熱問題嚴(yán)重影響了其安全和速度，對其滾動軸承的發(fā)熱問題進(jìn)行分析并且找到解決的辦法是十分有必要的。

關(guān)鍵詞：滾動軸承 發(fā)熱 問題分析

中圖分類號：U260.331.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0069-02

在鐵路貨車系統(tǒng)中，滾動軸承的故障和軸承相比比較多一些，但是對于滾動軸承來說一旦發(fā)生熱軸故障，就很難處理，只有更換車輪。隨著滾動軸承貨車的逐漸增加，對滾動軸承貨車的檢測工作也日益繁忙，使貨車的正常運(yùn)營面臨著巨大的壓力。為了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，需要認(rèn)真的分析滾動軸承發(fā)熱的原因，找到合適的檢查方法，進(jìn)行妥善有效的處理。

1 滾動軸承發(fā)熱的原因分析

滾動軸承在鐵路貨車上得到了大量的使用，滾動軸承的熱軸現(xiàn)象也隨著增加。滾動軸承出現(xiàn)熱軸時(shí)具有時(shí)間短、升溫快以及后果嚴(yán)重等特點(diǎn)，對鐵路的正常安全運(yùn)輸構(gòu)成威脅。通過對滾動軸承貨車的運(yùn)行情況的認(rèn)真調(diào)查，主要發(fā)現(xiàn)有以下幾種原因會導(dǎo)致滾動軸承發(fā)熱。

1.1 滾動軸承附屬部件的原因

在貨車的正常運(yùn)行中，當(dāng)軸承的防塵擋圈歪斜，密封罩松動、歪斜，緊定螺栓松動，密封油路密封的不好，密封圈密封磨耗失效等，都有可能引起滾動軸承與配件產(chǎn)生較大的摩擦熱而導(dǎo)致熱軸。

1.2 油脂的原因

滾動軸承在剛出廠或者在檢查注油后由于油脂較多，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受到的阻力比較大，容易產(chǎn)生較高的軸溫，但是這種軸溫相對比較溫和，不會超過強(qiáng)熱。

1.3 滾動軸承配件的原因

當(dāng)軸承本身的質(zhì)量不好，軸承的配件存在質(zhì)量上的問題，也會造成熱軸。例如當(dāng)軸的內(nèi)、外滾道表面不夠光滑時(shí)，當(dāng)兩個(gè)摩擦表面的凸峰相遇時(shí)就會破壞原有的油膜，使他們之間的摩擦力增大，形成了干摩擦的狀態(tài)，容易導(dǎo)致熱軸；還有軸承軸向之間的空隙過大，零件存在裂紋時(shí)，在運(yùn)行過程中軸承滾道、內(nèi)外圈和保護(hù)架的擦傷、剝離等都有可能造成熱軸。

1.4 車輪的原因

當(dāng)車輪受到缺損、局部凹下、踏面擦傷或者嚴(yán)重剝離超限時(shí)，容易受到周期性的沖擊力，附帶滾動軸承也將受到同樣的沖擊力，滾動軸承在這種沖擊力的作用下，就會出現(xiàn)保持架裂紋、破碎或者滾子裂紋，造成滾動軸承發(fā)熱。在維修時(shí)，如果沒有嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，造成同一軸間的輪徑差或者車輪的直徑過大，那么在軸承的運(yùn)行過程中也容易出現(xiàn)軸承發(fā)熱，造成熱軸現(xiàn)象。

1.5 轉(zhuǎn)向架的原因

轉(zhuǎn)向架的問題也容易引起滾動軸承熱軸的現(xiàn)象。在對轉(zhuǎn)向架維修的過程中如果沒有按照有關(guān)規(guī)定對側(cè)架、搖枕等有關(guān)配件進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的測量、調(diào)整，就容易導(dǎo)致側(cè)架、搖枕、彈簧等地方的磨耗部位得不得有效的修復(fù)，使轉(zhuǎn)向架各部分之間的間隙得不到調(diào)整，就會使轉(zhuǎn)向架呈現(xiàn)出菱形或者八字形。綜合橫向之間的間隙過小，容易限制軸承的正常的橫向移動，使?jié)L子的轉(zhuǎn)動出現(xiàn)困難，甚至出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。在滾動軸承的運(yùn)行過程中，特別是在做曲線移動使，更容易增加軸承上的軸向力，使其內(nèi)部出現(xiàn)大量的摩擦熱從而出現(xiàn)熱軸。

1.6 軸承在組裝和壓裝工藝上的原因

當(dāng)軸承在檢修過程中清洗不干凈，軸承之間的間隙過大或者過小，組裝時(shí)帶有其他的雜質(zhì)，有故障的或者超過使用期限的配件沒有及時(shí)的更換，都會導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)熱軸；還有保持架的窗梁根部有裂紋，外圈牙口、內(nèi)圈小擋邊有裂紋或者缺陷，內(nèi)外圈滾道有裂紋或者剝離等，都會出現(xiàn)熱軸。所以在組裝前要對軸承的外觀進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真的檢查，以便發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象，進(jìn)行及時(shí)的更換。在軸承組裝前，不僅要測量軸承的各部件的尺寸，還要認(rèn)真測量軸承在自由狀態(tài)下的軸向游間和裝配高度。軸向游間過大，會增加軸承間的橫向軸向力，從而導(dǎo)致軸承損壞；軸向游間過小，軸承在做曲線運(yùn)動時(shí)容易受到側(cè)面力的作用導(dǎo)致摩擦，而產(chǎn)生大量的摩擦熱而出現(xiàn)熱軸。當(dāng)軸承的組裝或者壓裝質(zhì)量不高時(shí)，在軸承的運(yùn)行過程中容易引起軸承密封罩在運(yùn)行過程中產(chǎn)生松動或者脫落，導(dǎo)致軸承前蓋和密封罩之間產(chǎn)生摩擦，使其出現(xiàn)磨損、變形，也同時(shí)有可能造成油封的松動、脫落，而產(chǎn)生油脂的泄露問題，從而產(chǎn)生熱軸現(xiàn)象。

1.7 保持架的原因

保持架出現(xiàn)故障的原因主要有：（1）車輪的踏面出現(xiàn)剝離或者擦傷，當(dāng)車輪踏面出現(xiàn)擦傷，就會加大輪軌之間的沖擊作用，當(dāng)車輛的運(yùn)行速度較高時(shí)，沖擊力就會變的比較大，當(dāng)貨車的超載嚴(yán)重時(shí)，輪軌之間的沖擊力也隨之變大，從而導(dǎo)致保持架出現(xiàn)破損。（2）軸承出現(xiàn)甩油現(xiàn)象。當(dāng)軸承出現(xiàn)甩油現(xiàn)象時(shí)，就會導(dǎo)致軸承內(nèi)部的有效潤滑作用降低，使得保持架和滾子之間的摩擦力和沖擊力增大，容易導(dǎo)致保持架出現(xiàn)破損。（3）保持架受到外力的損傷。（4）保持架本身的制造質(zhì)量和材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)保持架結(jié)構(gòu)不太合理，造成窗梁的寬度較窄，保持架產(chǎn)生的應(yīng)力就比較大，在加上窗口根部的圓角比較小，使得軸承產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，導(dǎo)致保持架斷裂。

1.8 軸承本身的硬度問題也容易引起熱軸現(xiàn)象

在鐵路的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會遇到環(huán)境比較惡劣的情況，例如砂石和泥沙的污染，使得軸箱不能夠保持足夠的干凈、清潔。當(dāng)貨車承受的荷載比較大，車速度比較快時(shí)，鋼軌對輪字邊緣的作用力也就比較大；在冬天，由于室外的溫度比較低，特別是在比較低溫的狀態(tài)下，鋼軌會產(chǎn)生一定的收縮，使得鋼軌的兩個(gè)接頭之間的距離會稍微的變大，導(dǎo)致車輪產(chǎn)生嚴(yán)重的振動現(xiàn)象，如果軸承的硬度比較高，容易引起發(fā)熱而導(dǎo)致軸承的斷裂，所以要保證軸承具有一定的韌性。

1.9 檢修人員的個(gè)人原因

鐵路貨車的檢修當(dāng)班人員在檢修過程中由于個(gè)人的技術(shù)素質(zhì)原因，對軸溫的檢測不夠熟悉；在檢修的過程中不認(rèn)真，導(dǎo)致問題不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決，使情況進(jìn)一步惡化從而出現(xiàn)熱軸現(xiàn)象。例如當(dāng)重車、空車在脫軌后沒有及時(shí)的更換輪對，在對軸承進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，電流通過了軸承而沒有對其進(jìn)行退磁等其它的行為，也會導(dǎo)致軸承熱軸的故障。

2 對熱軸的處理

在實(shí)際工作中，列檢人員對熱軸的判斷和處理要注意以下方面。

（1）對于新出廠的的或者檢修后導(dǎo)致油脂過多而出現(xiàn)軸承發(fā)熱的現(xiàn)象，一般在微熱的范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)強(qiáng)熱現(xiàn)象，而且過一段時(shí)間就會自然消失，這種情況可以不處理。

（2）檢查軸承發(fā)熱時(shí)要注意多檢查外觀。對軸承要放到帶有燈光放大鏡的檢測儀器上，對滾子的情況進(jìn)行認(rèn)真檢測，并且按照有關(guān)的檢修工藝要求，對軸承的各部件的尺寸進(jìn)行測量。對軸承的外觀檢查主要是通過直觀的方法來推測其內(nèi)部是否有故障。要注意軸承的結(jié)構(gòu)是否完整，零件有沒有缺失現(xiàn)象，例如軸段前蓋螺栓是否丟失，密封罩是否松動；還要注意檢查零部件的外觀是否有變化，例如要檢查軸承的外圈是否有裂紋，是否存在較為嚴(yán)重的剝離、較為嚴(yán)重的擦傷或者粘連現(xiàn)象，還有觀察是否有甩油現(xiàn)象，注意判斷是因?yàn)榱悴考牧鸭y還是因?yàn)橛椭冑|(zhì)而導(dǎo)致甩油，對于檢修過期或者因?yàn)橛椭冑|(zhì)引起的軸承發(fā)熱現(xiàn)象要進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。減少因?yàn)檐囕啿羵斐傻臒彷S現(xiàn)象，要對車輪認(rèn)真的檢查和測量其擦傷情況，盡量確保滾動軸承車輪在檢修過程中沒有擦傷現(xiàn)象，對于踏面擦傷2 mm及以上的軸承輪，要加工踏面還應(yīng)該檢查軸承。嚴(yán)格測量車輪的直徑，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的要注意加修，在檢修時(shí)要注意減少同一輪的輪徑差，盡量不超過1 mm，防止因?yàn)檩啅讲钸^大而出現(xiàn)熱軸現(xiàn)象。嚴(yán)格測量同一套枕簧的內(nèi)、外簧的自由高度，保證其高度差并且其枕簧的外圈的自由高度差不超過3 mm防止因?yàn)檐圀w在做曲線運(yùn)動時(shí)因?yàn)閮A斜比較大而出現(xiàn)熱軸現(xiàn)象。

（3）對于軸承內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的變熱現(xiàn)象要特別加以關(guān)注，因?yàn)閷τ谕獠拷Y(jié)構(gòu)來說，變異情況容易分析和判斷，對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，如因?yàn)閯冸x、輾皮等原因?qū)е碌妮S承發(fā)熱，只有分解軸承，檢查內(nèi)部的搖枕、側(cè)架、輪對等有關(guān)配件的尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)，還需要認(rèn)真的分析其中的每個(gè)因素，然后才能綜合判斷得出正確的結(jié)論。

（4）改進(jìn)清洗、沖洗設(shè)備，提高對軸承各部件的沖洗、清洗質(zhì)量，要嚴(yán)格執(zhí)行對軸承零部件組裝前的干燥和噴淋要求。

（5）提高軸承的壓裝質(zhì)量。在壓裝前必須測量每個(gè)軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑和軸頸直徑，使軸承和軸頸的配合過盈符合有關(guān)規(guī)定；使用能夠打印壓力曲線的固定式軸承壓裝機(jī)進(jìn)行壓裝軸承，這樣可以方便觀察到軸承的壓裝力和終止貼合壓力是否符合規(guī)定的要求。

（6）要注意對軸承外圈和密封罩配合過盈量的控制，做好密封罩的扭矩試驗(yàn)，保證密封罩組裝的足夠牢固，對注油量要控制在500～510 g之間。

（7）還可以通過軸承的振動來發(fā)現(xiàn)問題。將手掌置于轉(zhuǎn)動軸承室軸承上，轉(zhuǎn)動外圈，當(dāng)軸承的內(nèi)圈、外圈滾道有剝離、壓痕時(shí)就會產(chǎn)生一定的振動，這樣就可以發(fā)現(xiàn)其中的故障，在檢修時(shí)可以通過傳感器等感應(yīng)手段來觀察軸承的缺陷。

3 結(jié)語

通過對鐵路貨車規(guī)定軸承的發(fā)熱現(xiàn)象的分析，找到其中的關(guān)鍵原因，并且也提出了改進(jìn)的措施。在鐵路的貨運(yùn)運(yùn)輸中要特別注意對熱軸現(xiàn)象的檢查，對滾動軸承各部件要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，減少熱軸現(xiàn)象的發(fā)生，為保證鐵路安全健康的運(yùn)行，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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