HXD2B型機車牽引電機軸承故障分析及處置方法

李 明 中國鐵路上海局集團有限公司合肥機務段

1 引言

隨著運力資源變化調整，2017年以來，合肥機務段逐步配屬HXD2B型機車，目前，正為二通道阜陽至蕪湖間貨物重載運輸發(fā)揮著重要作用。但自從HXD2B機車投入使用以來，連續(xù)發(fā)生的多起驅動單元牽引電機軸承保持架裂紋故障，給行車安全帶來很大隱患。具體故障情況見表1。

表1 HXD2B機車輪驅牽引電機軸承故障統(tǒng)計表

2 故障分析調查

由于發(fā)生故障的3臺機車均為檢修段C4修后機車，段方除及時向上級主管部門匯報信息外，還積極配合檢修段，做好驅動單元更換及相關故障原因查找工作。

2.1 故障軸承狀況

本文所指的電機故障軸承位于牽引電機輸出端的外側，通過小密封圈與齒輪箱配合形成一個密封整體。

圖1 軸承保持架裂紋I

圖2 軸承保持架裂紋II

圖1、圖2分別為HXD2B-0207、HXD2B-0178機車4位牽引電機軸承開蓋檢查時照片，從照片中可以清晰看出保持架明顯存在的裂紋，經現場檢查軸承為FAG軸承。

2.2 化驗數據分析追溯

針對6月13日HXD2B-0207機車發(fā)現4D軸承保持架裂紋故障，且發(fā)生在1C3修程之后，段迅速采取措施，重點對該型機車1C3前后齒輪油化驗數據進行篩選，以便及時從中找出故障隱患預兆。以HXD2B-0178故障機車為例，通過篩選，該機車2C1、1C3修程時齒輪油光譜分析數據見表2。

表2 HXD2B-0178機車2C1、1C3齒輪油光譜分析數據表

從表2可以看出，HXD2B-0178機車1～6位齒輪油在2C1化驗時銅含量正常，1C3時4位銅含量10.06，5位5.05，出現異常波動，信息反饋專業(yè)工程師后，16日扣車檢查發(fā)現4、5位軸承保持架已出現裂紋，及時預防了一起走行部故障。

2.3 車載安全監(jiān)測平臺6A數據分析情況調查

上述三臺發(fā)生軸承故障的HXD2B機車，其中0207、0116均為6A數據分析發(fā)現異常后扣車檢查發(fā)現，尤其是HXD2B-0207機車，當首次發(fā)現42、32位都存在“保持架沖擊故障信息”，但未達到報警程度后，分析人員本著對專業(yè)負責、質量負責精神，經協(xié)同有關廠家聯合診斷后，決定開蓋檢查，結果發(fā)現4位電機軸承出現裂紋，不僅防止了一起走行部軸承燒損故障，也為我段后續(xù)處理類似故障積累了寶貴經驗。

3 原因分析與認定

由于目前我段沒有HXD2B型機車大型互換配件檢修生產能力，無法對故障部位進行現場分解與檢查，因此，對發(fā)生的多起該型機車牽引電機軸承故障產生原因，依據中國鐵路總公司運輸局關于印發(fā)《和諧型機車質量問題專題會會議紀要》的通知（運機檢修函〔2017〕237號）文件精神，故障原因界定如下：

（1）使用的FAG軸承保持架設計裕量與SKF相比偏低。

（2）2012～2014年生產的該批次軸承制造過程發(fā)生偏離，導致軸承質量波動。

（3）該批次軸承保持架原材料組織異常，利于裂紋的萌生與擴展。

綜上所述，對我段發(fā)生的多起軸承保持架裂紋故障，原因認定為FAG軸承本身質量不良造成。

4 采取措施

機車質量穩(wěn)定是保障鐵路安全生產最基本保證。當前，在鐵路高速、重載、長交路跨局輪乘情況下，應積極依托現有檢測平臺，切實抓好“人防、物防、技防”三位一體安全防控體系建設，充分利用現代科技手段，及時分析機車運行中監(jiān)控的時域波形或修程時化驗數據異常變化情況，提前消滅故障隱患，防患于未然。

4.1 高度重視車載安全裝備6A系統(tǒng)的現場應用

6A系統(tǒng)主要由中央處理平臺和涉及的機車高壓絕緣、防火、制動安全、走行部故障監(jiān)測等六個子系統(tǒng)構成，是目前機車上加裝的保障行車安全的重要安全裝備，因此，必須引起高度重視，科學、合理加以使用。

（1）制定下發(fā)6A相關管理制度，對相關車間、部門職責進行明確，規(guī)范運作。

（2）明確把6A的日常維護納入各級修程加強管理。

（3）提高文件分析質量。明確段、車間兩級專業(yè)管理人員每月現場抽查量化指標，加強作業(yè)過程監(jiān)督。對重要故障信息現場人員研判存在難度時，上報段專業(yè)技術管理人員，聯合診斷解決。每個季度組織開展一次6A執(zhí)標情況對規(guī)活動，對發(fā)現典型問題及時進行通報整改。

4.2 嚴密盯控齒輪油光譜分析銅含量縱向變化趨勢

對每一臺進入修程的機車1～6位齒輪油光譜化驗分析后，要把銅含量情況與前一次，甚至前兩次修程進行比對，發(fā)現增加趨勢明顯或突變的，應及時將相關信息反饋專業(yè)工程師處理。

5 結束語

2017年8月15 日HXD2B-0126機車2C2修時，通過齒輪油光譜分析數據比對，發(fā)現3位銅含量出現異常，開蓋檢查后，發(fā)現電機軸承保持架一處裂紋，又防止了一起可能影響走行部安全的行車故障。結合上述案例，希望通過不斷總結與摸索，探索出一條從6A以及化驗管理層面保障機車牽引電機軸承質量乃至走行部安全的重要途徑。