兩起客車熱軸甩車原因分析及預(yù)防措施

鄧普忠

（南寧鐵路局 車輛處，廣西 南寧 530029）

2016年，南寧鐵路局發(fā)生了2起客車熱軸甩車，這2起故障均發(fā)生在新組裝輪軸第一趟運(yùn)行的客車上，嚴(yán)重危及行車安全。針對(duì)這2起客車熱軸甩車故障的表現(xiàn)特征、運(yùn)行規(guī)律、對(duì)比試驗(yàn)，筆者全程參與了調(diào)查分析和研究。

1 故障概況

2016年4月5日，K 985次桂林北站15時(shí)50分始發(fā)，17時(shí)13分運(yùn)行至衡柳線青茅站至柳州西站間，機(jī)后第12位RW25G555622運(yùn)行方向左側(cè)第3軸(現(xiàn)車6位)激熱，列車限速運(yùn)行至柳州站辦客，經(jīng)檢查確認(rèn)后甩車處理。

2016年8月24日，K 748次列車在南寧站12時(shí)40始發(fā)，14時(shí)09分運(yùn)行至湘桂線黎塘南上行THDS探測(cè)站時(shí)，機(jī)后第2位YZ25G343687（2016年8月22日南寧A3修）運(yùn)行方向左側(cè)第2軸(現(xiàn)車4位)激熱、機(jī)后第9位YW25G670489（2016年8月22日南寧A3修）運(yùn)行方向右側(cè)第2軸（現(xiàn)車6位）激熱、左側(cè)第1軸（現(xiàn)車7位）強(qiáng)熱，檢查確認(rèn)后甩車處理。

2 原因分析

針對(duì)上述兩起客車熱軸甩車故障，筆者參與了有關(guān)調(diào)查和分析，現(xiàn)就導(dǎo)致故障的主要原因和相關(guān)過(guò)程及因素分析如下：

2.1 熱軸甩車故障表現(xiàn)特征通過(guò)對(duì)比分析以上2起熱軸甩車故障，發(fā)現(xiàn)二者存在以下較為明顯的共同特征：

1）據(jù)調(diào)查確認(rèn)，兩起故障客車的輪軸全部為組裝后第一趟運(yùn)行，其中K 985次RW25G555622故障輪軸于2月18日組裝，2月24日因臨修更換上該車備用，4月5日第一趟運(yùn)行；K 748次YZ25G343687、YW25G670489故障輪軸于8月16日組裝，8月22日客車段修時(shí)安裝在以上兩輛客車，8月24日第一趟運(yùn)行。

2）列車始發(fā)后均運(yùn)行約1小時(shí)左右就發(fā)生熱軸故障，且運(yùn)行距離較短。

3）軸承、軸箱分解檢查未發(fā)現(xiàn)異常。2起客車熱軸故障發(fā)生后，為最大限度地減少對(duì)運(yùn)輸秩序的影響，確保行車安全，故障確認(rèn)后立即安排甩車處理。經(jīng)分解檢查，故障輪軸輪對(duì)踏面狀態(tài)良好，輪對(duì)、軸承、軸箱等各部尺寸符合要求，軸箱無(wú)甩油現(xiàn)象。

4）原位原車組裝試運(yùn)行熱軸現(xiàn)象消失。故障輪軸經(jīng)分解檢查軸承、軸箱無(wú)異常后，重新原位原車組裝并安排試運(yùn)行，熱軸現(xiàn)象消失。

2.2 對(duì)比試驗(yàn)情況為進(jìn)一步查清客車熱軸原因，2016年8月26日將K 748次客車熱軸故障的3條輪對(duì)原車原位安裝，還在有關(guān)部門的相互配合下安排試運(yùn)行并跟蹤軸溫變化。同時(shí)，為便于對(duì)比試驗(yàn)獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，將裝用8月16日同一天檢修組裝輪軸的其他5輛客車整備編組一起試驗(yàn)，共計(jì)7輛，在南寧至桂林北間開(kāi)行57868/7次試驗(yàn)列車。

2.2.1 故障輪軸軸溫情況 57868/7次試驗(yàn)列車南寧站11時(shí)17分始發(fā)，12時(shí)47分通過(guò)湘桂線黎塘南上行THDS探測(cè)站，經(jīng)分解檢查原位原車安裝的故障輪軸軸溫正常，軸溫上升到最高后逐步平穩(wěn)，最高溫升37℃，全程上下行共26個(gè)THDS探測(cè)站均未發(fā)生軸溫報(bào)警，見(jiàn)表1。

表1 原故障輪軸軸溫情況（環(huán)境溫度32℃）

2.2.2 對(duì)比試驗(yàn)客車軸溫情況 試驗(yàn)列車在湘桂線伶俐至沙江間運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)后7位XL25G206755（16年8月25日南寧A3修）運(yùn)行方向右側(cè)第1軸（現(xiàn)車1位）異常升溫，12時(shí)47分通過(guò)黎塘南THDS探測(cè)站時(shí)預(yù)報(bào)強(qiáng)熱，13時(shí)37分通過(guò)來(lái)賓THDS探測(cè)站時(shí)預(yù)報(bào)強(qiáng)熱，13時(shí)58分通過(guò)白山THDS探測(cè)站時(shí)預(yù)報(bào)激熱。14時(shí)20分到達(dá)柳州站停車，XL 25 G 206755現(xiàn)車1位軸箱實(shí)測(cè)溫度為114℃，溫升81℃，打開(kāi)軸箱蓋檢查發(fā)現(xiàn)油脂顏色略有發(fā)暗，立即重新安裝并用扭矩扳手緊固（緊固力矩205N·m）。14時(shí)38分柳州站開(kāi)車，隨后通過(guò)車載軸溫報(bào)警器監(jiān)控該軸箱溫度，軸溫逐步下降至62℃后趨于穩(wěn)定，后續(xù)通過(guò)湘桂線鷓鴣江、鹿寨、黃冕THDS探測(cè)站均未發(fā)生報(bào)警。

2.2.3 對(duì)比試驗(yàn)客車故障輪軸分析 對(duì)比試驗(yàn)列車終到南寧站，立即對(duì)試驗(yàn)途中發(fā)生熱軸的XL25G206755第1位軸進(jìn)行分析。

2.2.3.1 分解前檢查 經(jīng)對(duì)XL25G206755全車4條輪軸8個(gè)軸箱蓋組裝螺栓扭矩進(jìn)行檢測(cè)，同一軸箱蓋4顆螺栓扭矩不完全相同，8個(gè)軸箱蓋的32顆緊固螺栓中，扭矩為200～220 N·m的有14顆，大于220 N·m的有18顆，最大的為290 N·m（規(guī)程要求為200～220N·m）。軸箱蓋與軸箱體間的縫隙普遍不均勻，4位軸箱蓋上方2個(gè)螺栓安裝座耳變形，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1輪軸結(jié)構(gòu)

2.2.3.2 分解軸承和軸箱 分解該車1位故障軸承軸箱發(fā)現(xiàn)油脂略發(fā)暗，內(nèi)排軸承內(nèi)圈擋邊有明顯圓周磨痕，清洗軸承后發(fā)現(xiàn)內(nèi)排軸承14個(gè)滾子端面與內(nèi)圈內(nèi)擋邊對(duì)應(yīng)處均有磨痕，檢查發(fā)現(xiàn)有少量微小的金屬粉末。測(cè)量軸箱、軸承內(nèi)外圈及滾子零件幾何尺寸符合規(guī)定。

2.2.3.3 試驗(yàn)情況分析 根據(jù)試驗(yàn)列車運(yùn)行情況以及該車途中熱軸處置、分解檢查情況分析，XL25G206755第1位軸箱熱軸是由于組裝軸箱蓋時(shí)操作不當(dāng)，使用風(fēng)動(dòng)扳手一次緊固到位，造成前蓋個(gè)別螺栓緊固力矩過(guò)大，4顆螺栓扭矩不均勻，導(dǎo)致前蓋凸緣與軸承外圈端面沒(méi)有均勻壓實(shí)，運(yùn)行中軸承外圈在軸箱內(nèi)發(fā)生輕微偏移，內(nèi)排軸承滾子非正常運(yùn)動(dòng)，滾子端面與內(nèi)圈擋邊摩擦發(fā)熱，造成熱軸。該車試運(yùn)行途中第1位軸箱熱軸，在柳州站僅進(jìn)行了打開(kāi)軸箱蓋檢查，重新安裝后開(kāi)車，軸溫即出現(xiàn)下降，后續(xù)軸溫趨于正常，熱軸故障現(xiàn)象消失。

2.3 結(jié)果分析

2.3.1 通過(guò)分析客車熱軸表現(xiàn)特征，對(duì)比試驗(yàn)列車運(yùn)行軸溫分析，發(fā)生熱軸的軸箱經(jīng)打開(kāi)軸箱蓋后重新組裝，熱軸現(xiàn)象全部消失，說(shuō)明以上熱軸故障與軸箱蓋組裝有關(guān)。

2.3.2 K748次列車故障輪軸都分解軸箱蓋檢查后，全部原位原車安裝，試驗(yàn)列車上試運(yùn)行時(shí)未再發(fā)生熱軸。

2.3.3 綜合以上分析和試驗(yàn)，可以得出發(fā)生2起客車熱軸甩車故障的原因與對(duì)比試驗(yàn)車XL25G206755熱軸原因相同，都是由于軸箱蓋組裝不當(dāng)，力矩不均勻，造成軸箱蓋凸緣與軸承外圈端面沒(méi)有均勻壓實(shí)，運(yùn)行中軸承滾子端面與內(nèi)圈擋邊異常摩擦。

3 預(yù)防措施

為防止類似故障再次發(fā)生，建議采取以下措施，確保客車輪軸檢修質(zhì)量。

3.1 細(xì)化軸箱蓋組裝作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂細(xì)化軸承、軸箱組裝工藝標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)同一軸箱的4顆安裝螺栓進(jìn)行編號(hào)，明確規(guī)定安裝時(shí)須按序號(hào)對(duì)角均勻組裝，軸箱蓋須平行進(jìn)入軸箱體，在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)扭矩210±10 N·m前須留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚昧匕馐中?duì)并最后緊固安裝螺栓。

3.2 嚴(yán)禁使用大扭矩電動(dòng)和風(fēng)動(dòng)扳手在組裝軸箱蓋時(shí)，嚴(yán)禁使用最大扭矩大于組裝標(biāo)準(zhǔn)扭矩的電動(dòng)、風(fēng)動(dòng)扳手，避免在使用過(guò)程中由于疏忽造成扭矩過(guò)大，軸箱蓋壓裝不均勻。

3.3 細(xì)化軸箱蓋組裝后質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)輪軸組裝完工后，須將軸箱翻轉(zhuǎn)180度檢查4個(gè)軸箱蓋耳是否發(fā)生變形、裂紋，沿四周逐個(gè)檢查軸箱蓋與軸箱體的間隙須均勻。

3.4 安排試運(yùn)行及時(shí)消除故障隱患為及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除熱軸故障隱患，對(duì)所有段修客車、臨修換輪后在編組正式上線前的客車安排試運(yùn)行，監(jiān)控軸溫變化，確認(rèn)良好才能編掛上線。

4 結(jié)束語(yǔ)

輪軸是客車的重要走行部件，其檢修質(zhì)量關(guān)系到客車運(yùn)行安全，本文通過(guò)試驗(yàn)分析找出了客車輪軸熱軸的原因，提出輪軸檢修組裝過(guò)程中須重點(diǎn)卡控的環(huán)節(jié)、細(xì)化組裝工藝標(biāo)準(zhǔn)等措施，期望引起有關(guān)維修單位和人員的重視，努力確保輪軸檢修組裝質(zhì)量，杜絕客車熱軸故障發(fā)生。

［1］宋順寶.客車車輛構(gòu)造與檢修.北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

［2］楚永萍，王興華.209P型轉(zhuǎn)向架.北京：中國(guó)鐵道出版社，2013.