高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承故障分析及診斷處理
2020-06-25 顧賀
摘 要:文中通過(guò)對(duì)高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承進(jìn)行檢查與分析,發(fā)現(xiàn)軸承早期故障,消除安全隱患。分析了故障發(fā)生的可能原因,提出診斷處理辦法,為動(dòng)車(chē)組的安全運(yùn)行提供了相應(yīng)的指導(dǎo)意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:高速動(dòng)車(chē)組;軸承故障;故障診斷;原因分析
1 概述
高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架的軸承故障極易引起熱軸、燃軸、切軸等事故的發(fā)生,如若不能及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向架軸承故障進(jìn)行診斷與處理,將嚴(yán)重危及行車(chē)安全。由于高速動(dòng)車(chē)組的運(yùn)行速度快,所以對(duì)車(chē)上各零部件的標(biāo)準(zhǔn)也是很?chē)?yán)格的。高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承主要用來(lái)承受并傳遞車(chē)體上方載荷,一般多采用圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承兩種類(lèi)型,相比于其他部件,軸承的工作條件尤為惡劣,運(yùn)行途中一旦發(fā)生故障,故障發(fā)展極為迅速。因此,提升軸承的工作能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承故障的精準(zhǔn)判斷,對(duì)于保證高速動(dòng)車(chē)組行車(chē)安全,節(jié)約維修成本具有重大意義!
2 故障原因分析
當(dāng)軸承發(fā)生故障時(shí),只要列車(chē)達(dá)到一定的運(yùn)行速度后,就會(huì)引發(fā)恒定頻率的異響,通過(guò)隨車(chē)機(jī)械師的檢查得以發(fā)現(xiàn),此類(lèi)故障均處于初發(fā)階段,軸溫尚未達(dá)到報(bào)警限界,所以高速動(dòng)車(chē)組的IDU(用以監(jiān)測(cè)動(dòng)車(chē)組狀態(tài))上未能發(fā)現(xiàn)故障,此故障診斷困難,必須在高速動(dòng)車(chē)組達(dá)到一定速度并發(fā)出異響后才可發(fā)現(xiàn),需隨車(chē)機(jī)械師仔細(xì)分辨。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋?br> ?。?)軸承加工與組裝不良。高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承內(nèi)部一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成,為保證軸承潤(rùn)滑與密封性能良好,在軸箱體處加裝密封圈,并注入潤(rùn)滑脂;防止?jié)櫥涣蓟蛴晁?、灰塵等異物進(jìn)入軸箱內(nèi)部。由此可見(jiàn),外部環(huán)境因素幾乎不會(huì)對(duì)軸承造成影響??赡芤l(fā)軸承故障的原因在于軸箱內(nèi)部,的因素為:軸承的加工與安裝。在加工過(guò)程中,車(chē)加工設(shè)備與夾具的操作、設(shè)計(jì)或選用不當(dāng);在組裝軸承時(shí),軸承安裝位置存在偏差,造成軸承內(nèi)外圈旋轉(zhuǎn)中心不一致,軸承游離間隙過(guò)大或過(guò)小;以上兩種情況均有可能造成軸承作用不良,引發(fā)軸承故障。
?。?)潤(rùn)滑不良。高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承采用潤(rùn)滑脂作為潤(rùn)滑介質(zhì),一般涂抹于軸承的最外圈,用于降低軸承與滾道間的摩擦,利于滾動(dòng)軸承密封使用,防止軸溫過(guò)高造成不良影響。通過(guò)對(duì)部分軸承故障進(jìn)行診斷與分析發(fā)現(xiàn):若未及時(shí)加注潤(rùn)滑脂或潤(rùn)滑脂加注不到位,會(huì)造成軸承內(nèi)部潤(rùn)滑脂減少,甚至出現(xiàn)局部無(wú)油脂潤(rùn)滑的情況,運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)便會(huì)導(dǎo)致軸承損傷。
?。?)其他原因。由于軸承長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行、維修不當(dāng)、設(shè)備老化等原因造成材質(zhì)正常疲勞破壞;軸承安裝環(huán)境不清潔,造成軸承表面有污染物或者一系懸掛裝置結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理,可能傳遞來(lái)自軌道的沖擊與振動(dòng),軸承若長(zhǎng)期處在交變沖擊載荷的作用下,就會(huì)造成軸承局部外傷、銹蝕、偏載、過(guò)載,增加了軸承剝離的風(fēng)險(xiǎn)。
3 故障診斷處理
通過(guò)高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承的摩擦損傷以及性能狀態(tài)對(duì)軸承的可靠性和使用性進(jìn)行判斷和預(yù)測(cè),在分析、診斷損傷部位原因和危險(xiǎn)程度后,能夠及時(shí)準(zhǔn)確排查故障,防止事故發(fā)生,保證高速動(dòng)車(chē)組安全運(yùn)行。因此,我們可將高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷內(nèi)容分為:運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障排查與診斷和對(duì)軸承進(jìn)行精準(zhǔn)管理與維修三大部分。
?。?)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)是在考慮環(huán)境和突發(fā)因素并結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用各種方法掌控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承故障的準(zhǔn)確判斷,當(dāng)軸承狀態(tài)異常時(shí),便會(huì)發(fā)出警報(bào),提醒相關(guān)人員及時(shí)采取措施,為軸承的故障原因分析和故障診斷可靠性提供信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
?。?)故障排查與診斷技術(shù)是在結(jié)合滾動(dòng)軸承的運(yùn)行歷史,結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)條件的基礎(chǔ)上,根據(jù)狀態(tài)檢測(cè)所獲得的信息和數(shù)據(jù),對(duì)滾動(dòng)軸承發(fā)生的各種故障進(jìn)行排查和檢測(cè),確定故障類(lèi)型及嚴(yán)重程度。
?。?)根據(jù)診斷結(jié)果,對(duì)軸承進(jìn)行精準(zhǔn)管理與維修,高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承故障檢測(cè)的常用技術(shù)主要有:震動(dòng)診斷技術(shù)、溫度診斷技術(shù)、油樣分析技術(shù)、油膜電阻診斷技術(shù)、聲發(fā)射診斷技術(shù)等;通過(guò)以上技術(shù)的有效應(yīng)用,及時(shí)診斷故障,合理制定設(shè)備維修方式和維修周期,延長(zhǎng)軸承使用壽命,減少維修時(shí)間,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約開(kāi)支,避免維修過(guò)剩,預(yù)防因不必要的拆卸使設(shè)備精度降低,減少和避免重大事故的發(fā)生。
4 結(jié)語(yǔ)
依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)手段,只能檢測(cè)出轉(zhuǎn)向架軸承是否發(fā)生剝離故障,但無(wú)法判斷軸承剝離的具體長(zhǎng)度與深度尺寸,由此可見(jiàn),現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)仍存在較大的提升與進(jìn)步空間。為降低高速動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架軸承故障率,須加強(qiáng)對(duì)軸承的精準(zhǔn)管理與維修,合理改進(jìn)制造工藝流程,有效應(yīng)用軸承故障排查與診斷技術(shù),提高軸承的質(zhì)量與使用壽命。
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作者簡(jiǎn)介:顧賀(1991-),男,吉林公主嶺人,遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道機(jī)車(chē)系教師,助教,研究方向:車(chē)輛工程。
來(lái)源: 《科技風(fēng)》2019年26期