王鑫

摘　要：筆者結合實際情況，在本文中提出了鐵路貨車檢修中存在的軸承附件組裝質(zhì)量問題及可能產(chǎn)生的后果，文章在軸端螺栓壽命管理、組裝工藝、螺栓孔檢查、防松裝置等方面綜合分析了問題產(chǎn)生的原因，并根據(jù)這些原因提出了一些針對性建議和防范措施。
關鍵詞：鐵路貨車；軸承附件；軸端螺栓；對策
滾動軸承是車輛的重要部件之一，軸承部件的松動會破壞軸承的正常運轉(zhuǎn)并使其早期失效，造成螺栓丟失或者折斷，嚴重時會釀成燃軸、切軸事故，對鐵路行車安全構成極大的威脅。軸端螺栓用于對軸承進行軸向固定，它承受著安裝軸承的緊固力和運用中的部分軸向力，它的組裝質(zhì)量與整套軸承的使用性能和安全性能密切相關，組裝情況決定著軸承的運行狀況。
1.問題的提出
經(jīng)筆者對單位2011―2013年輪軸“三級交驗”中發(fā)現(xiàn)的故障進行全面統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)軸承附件組裝問題占到所有故障的45%，處于故障高位。故障主要集中在軸端螺栓松動、防松片變形、防松作用不良等方面，甚至出現(xiàn)螺栓用手能夠擰出的現(xiàn)象，檢修車輛在運行中也產(chǎn)生過螺栓丟失、折斷的嚴重情況（圖1）。該問題看似簡單，卻影響著鐵路貨車的運行安全，基于此，本文對該問題產(chǎn)生原因進行詳細分析，探討預防和解決之道。

 

 

圖1 軸端螺栓折斷

2.問題原因分析
2.1扭力矩值不符
螺栓的緊固力適當，可以使軸承各部件構成一個完整的組件，并使該組件發(fā)揮出性能，在智能化設備未全面應用之前，車輛檢修部門緊固軸端螺栓一般采用2步緊固法。首先用風動扳手預緊螺栓，再用扭矩扳手依次緊固校核，螺栓緊固的質(zhì)量處于“人控”狀態(tài)。在作業(yè)者普遍認為中，螺栓組裝應“寧緊不松”，于是便有意識地加大螺栓的擰緊力矩，如353130B型軸承規(guī)定值為315N•M～345N•M，但手工關蓋力道掌握不好，緊固扭力矩可能遠大于345N•M，結果導致螺栓滑扣。并且由于采用人工逐個緊固的方式，一方面會造成防松片變形；另一方面由于螺栓的緊固力過大，在后期車輛運行中極易造成屈服或斷裂。
2.2虛假堅固
一方面是螺栓或螺栓孔的螺紋內(nèi)有銹漬、水垢、鐵屑等雜質(zhì)，裝配前未予以清除，在擰緊螺栓時，由于軸端螺栓孔內(nèi)油泥、水垢等雜質(zhì)的頂托作用，雖然螺栓扭力符合規(guī)定，但前蓋并沒有壓緊。另一方面由于螺栓經(jīng)反復拆卸，可能產(chǎn)生因拆卸方式不正確而造成軸端螺栓孔螺紋滑扣，在組裝時螺紋牙口未嚙合，外觀看起來無異常，扭力值顯示符合規(guī)定值，實際上絲扣錯位。在上述兩種虛假堅固下，振動、載荷沖擊和溫度變化會使得螺栓很快松脫。
2.3螺栓疲勞失效
在目前貨車檢修制度下，每次檢修螺栓都需要拆裝一次，并且軸端螺栓屬于重復使用且非原位原回配件，在經(jīng)過多次裝用及長時間運行作業(yè)后，造成螺紋部分的塑性變形或疲勞，久而久之極易造成在運行中遇到載荷沖擊而折斷。
2.4防松失效
在軸端螺栓防松工藝上，我們采用的是止動墊片防松法，在螺栓擰緊后，將雙耳止分別向六角螺母側面折彎貼緊，實現(xiàn)防松。在實際作業(yè)中，經(jīng)常會出現(xiàn)防松片止耳未卷起或止耳卷起未貼靠在軸端螺栓的六方平面上，從而形成虛假防松現(xiàn)象，在遇到震動、載荷沖擊等情況時未能有效實施防松功能，造成螺栓松動甚至脫落。當一個軸端螺栓丟失后，車輛通過曲線時，易使其他兩個螺栓承受軸向作用力過大，造成全部螺栓折斷，軸承前蓋丟失。
3.解決對策
（1）改變輪軸配件組裝方式，使用軸端螺栓扭力矩智能扳機組裝。解決因人為因素造成的扭力矩值不均勻的問題。智能板機利用傳遞軸，等力矩的將力均勻的傳遞給三個動力頭，通過設置相應扭力矩值，可以實現(xiàn)同步均勻緊固螺栓。同時為確保扭力矩達到規(guī)定值，在智能扳機作業(yè)完畢后，用扭力矩扳手逐個進行最小扭力矩校核。
（2）組裝前要做好螺栓孔和螺栓外觀檢查。軸端螺栓孔逐個進行檢查，并用毛筆清理孔內(nèi)鐵屑雜物；發(fā)現(xiàn)螺紋有損傷或滑扣時，累計不超過3扣時（不得連續(xù)），用絲錐進行攻絲加修，毛刺必須清除。
（3）螺栓必須用標準件，螺栓端部35號鋼標記、制造年標記和制造單位代號三種標記必須齊全方能使用。并且施行螺栓壽命管理，防止因使用時間過長而造成疲勞失效。拆卸下來舊的螺栓首先通過初步外觀檢查篩選，不得有滑扣、彎曲、拉長、裂紋，通過初選將不符合要求的報廢處理；然后使用煤油進行清洗，清洗后檢查各類標記及外觀狀態(tài)。經(jīng)過上述兩個崗位作業(yè)，確保所裝用螺栓的質(zhì)量符合技術要求。
（4）軸端螺栓緊固后防松片的所有止耳要撬起，止耳要緊靠在軸端螺栓的六方平面上，翹起未密貼時需用榔頭敲擊，確保防松片防松作用良好。
（5）對螺栓端部敲擊是檢查螺栓是否松動的重要方法之一，在螺栓組裝完畢后，用檢點錘分別敲擊螺栓端部，通過聽音的方法辨別組裝質(zhì)量，松動的螺栓敲擊發(fā)出的聲音一般比較沉悶，敲擊發(fā)出清脆的“當當”聲即為合格。
4.結語
經(jīng)過上述措施一段時間的現(xiàn)場實踐，軸承附件組裝類故障在交檢故障中所占比重已經(jīng)逐月下降，證明該對策對軸端螺栓組裝風險點防范效果較為明顯，實現(xiàn)了輪對檢修質(zhì)量過程控制的目標。
參考文獻：
[1]劉吉遠，陳雷編.鐵路貨車輪軸技術概論[M].北京：中國鐵道出版社，2009.
[2]劉文瑞.關于鐵路貨車車輛輪對故障及其解決方案的思考[J].科技世界，2013，27：86-87
[3]李春芳.軸端螺栓緊固裝置[J].鐵道車輛，2005年第43卷第3期.
作者簡介：王鑫（1987-），上海杭州北車輛段助理工程師，本科學歷，機械設計制造與自動化專業(yè)。