毕远祥
【集通铁路（集团）有限责任公司总工室，内蒙古呼和浩特 010050）
摘 要：详细分析了内燃机车轴箱轴承故障成因及表现，提出了预防及改进的措施。
关键词：轴箱轴承；故障；原因；预防措施
1 问题的提出
集通铁路（集团）公司机务系统目前共配属内燃机车机车196台，担当集通线1218.6km， 锡多线279.3km客货运牵引任务。2010年3月19日～25日集团公司大板机务段DF4D3331、3332两台客运机车在小辅修作业开轴箱端盖检查时连续发生两次动轮轴箱轴承保持架破损，更为严重的是：2010年10月12日，DF8B5640机车担当锡——正间44164次货物列车，运行至灰腾梁——白音库伦74.976km～71.919km间，16位轴温报警，Z高温度为87.0°，环温10为15.5°，环温20为17.0°，累计报警57分，司机站内停车打开左一动轮轴箱盖检查发现轴承内套 迟缓窜出，险未形成机车设备恶性故障。因此，轴箱轴承作为走行部重要组成部分，其功能对安全运输起着举足轻重的作用，机车在线上运行时一旦轴承发生故障，势必导致堵塞区间，严重干扰运输生产秩序，有效预防和减少轴承故障的发生，对于机车的安全运输就显得尤为重要。
2 轴箱轴承常见故障的主要表现
滚动轴承常见损伤有：内外圈和滚动体裂纹、磨损、剥离、穴蚀、保持架裂损、铆钉脱落、裂纹及非正常磨损、轴承润滑脂有机械杂质，材质不良等几方面。
2.1 铆钉脱落
铆钉脱落后的直接影响就是保持架松散，造成对滚子失去定位作用。轴承转动时滚子之间发生相互撞击在滚道内摩擦产生异音并会产生卡滞现象。
2.2 保持架裂损
一般多为端环与小衡梁相交处裂纹、裂折直至破碎。保持架破损后将使滚子失去定位，轴承正常的承载状态受到破坏。由于保持架材质较软，破损后磨损严重，磨下来的粉末混入到轴承脂中，破坏轴承脂的润滑作用。同时，保持架破碎后，车轮高速运转会把碎块甩到轴承端或后盖中，可能破坏橡胶圈，使油脂从轴承端盖或轴承后盖与轴箱体配合面的缝隙中甩出，造成甩油现象（如图1）。
2.3 滚子破损
这类故障多为滚子端部裂纹导致破碎，碎块混入滚道中，将造成滚子卡滞，破坏轴承的滚动状态。
2.4 滚道、滚子剥离
这类故障主要发生在承载面上，大面积剥离将造成轴承高温。
3 轴箱轴承故障原因分析
3.1 轴承构造上的原因
保持架由于材质强度低，受力结构尺寸小，各弯角应力集中来消除，在运用中极易成裂纹、折断。另外，滚动轴承向游隙的作用是减小滚子端面与外圈滚道的经常摩擦，转向架倾斜车轮蛇形运行或通过曲线时，确保滚子能正常工作而不被卡住。而径向游隙的作用是保证滚子受力合理，转动灵活，径向游隙如果过小，转动中稍有膨胀便会发生转动困难，导致热轴；如果过大，便会使滚子受力不均匀，局部负荷加大，应力加大，导致滚子、滚道剥离，甚至破损等故障。
3.2 轴承组装方面的原因
轴承内圈与轴的配合间隙过盈量不符合要求：过盈量大，容易造成轴承内圈因过大的张应力而崩裂，过盈量过小，造成轴承内圈弛缓。轴承组装配合游隙配合不当：游隙小很容易造成滚子和滚道摩擦发热，随着温度的不断上升，轴承内圈、滚动体、保持架、外圈、端盖的温度并不相同，相互之间存在温差，因而膨胀量也略有不同，也就造成配合间隙的进一步减少，加剧轴承的发热。间隙过大，滚子的振动加大，加剧滚子和滚道的冲击，同时也易造成内部负荷分布不均，承载滚子减少，中央滚子负荷过大。组装轴承不按工艺要求，用铜锤敲击轴承造成保持架变形，造成轴向横动量消失，造成轴承轴内挤死（如图2）。
4 防止轴箱轴承故障的措施
4.1 严格按规定的工艺检测和组装
装车前轴承的检测是必要的，也是必须的。检测重点是对外观检查、内圈内径测量、外圈外径测量、径向游隙测量。
外观检查可检查出轴承表面存在的缺陷如：锈蚀、铆钉松动、断裂、保持架变形、轴承异音等，内径测量有两个作用，①保证内径在合格范围内，排除不合格品，②将合格内径的轴承选配到合适的车轴上，避免配合间隙过盈量过大或过小；外径测量作用是控制轴承外圈与轴箱体内孔的间隙；径向游隙是通过游隙测量专用仪器进行测量，该游隙值必须在规定要求下，避免游隙过小滚子转动困难导致热轴，游隙过大滚子受力不均中央滚子负荷过大，从而保证滚子能正常工作。
轴承组装过程中要严格按工艺进行，严禁违规操作。轴承内圈加热套装，加热时温度不得超过限度，温度过高会导致轴承材料内部结构发生变化，损坏轴承内圈；外圈组装到轴箱内孔时，外圈应自由落下，若有卡滞，用铜棒敲击外圈的端部，严禁直接敲击保持架，以避免引起保持架变形。轴承组装到车轴上后进行要求时间的饱合试验，正常情况下，轴承转动无异常、温度不会超过限值，但也可能会有轴承温度高和存在异音的情况，这说明轴承存 在安全隐患，严禁上车使用。
4.2 利用机车自动顶轮检测装置等有效手段，加大对运用机车走行部监测或轴温报警装置轴承报警机车检测力度
目前，采用检测轴承故障的手段大致有测量温度、噪声及振动参数的方法，利用测量温度、噪声的方法比较简单，但缺乏有效的预防作用，一旦在运行中轴承温度过高和噪声很大，一般都认为机车轴承都已经达到比较严重的损坏程度。而利用测量振动参数的方法，由于在检测中获取和采集信息比较方便简单，是一种实用的检测方法。目前，大机务段使用JL-601A机车自动顶轮装置对报警的轴箱轴承、牵引电机轴承进行检测，方法是机车在定置条件下，人工操作油压千斤顶，顶轴箱下底面，将轮对顶离钢轨月10mm左右，切断其他牵引电机电源，只启动被检轮对上的电机，此时，电机带动轮对空转，用JL-601A轴承故障诊断仪进行检测（如图3）。
以上预防轴箱轴承的方法是Z基本也是Z常用的，除了预防之外，各段还应建立专职的轴承检测验收中心，并且对使用过程中发生问题的轴承及时反映给制造厂家，以便及时改进轴承的工艺或结构，提高轴承的质量。
5 结束语
通过对轴箱轴承检测、严格工艺落实及日常对轴温报警机车顶轮检测，集通铁路（集团）有限责任公司运用机车轴箱轴承使故障率明显下降，有力地保证了机车在线上的运行安全。
参考文献
[1]辜红兵,等.内燃机车检修[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[2]严怀,张洪良,等.东风9型内燃机车[J].铁道知识,1991,(1).
来源：《内蒙古科技与经济》2011年02
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