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| 机车滚动轴承故障的产生及诊断方法 | |
| 金城江机务段 郭盛 | |
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摘要：介绍机车滚动轴承的简易诊断和精密诊断，列举了检测事例。
主题词：机车滚动轴承故障检测
1 引言
轴承作为机车的主要部件，特别是牵引电机、轴箱轴承，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，将导致整列列车不能运行，堵塞运输正线，特别是客运列车发生故障，造成的负面影响就更大，同时一旦机车轴承发生故障，对机车的抢修也是十分困难的，因此预防和减少机车轴承故障的发生，对于机车的安全运输就显得十分重要，能不能在轴承装车前将有故障隐患的轴承检测出来，保证合格的轴承配件上车是本文论述的重点。
2 轴承的故障
轴承的严重损坏往往不是单一的原因引起的，而是在几方面综合作用下，在恶劣的运行条件下产生恶性循环，导致轴承的严重烧损，因此在事故发生后，往往很难判断是由何种原因所致，也就给我们制定相关的措施带来一定的困难，为讨论方便，先从几个方面进行分析轴承发生故障的原因。
2.1 轴承的非正常磨耗
2.1.1 当轴承运用一段时间后，轴承内圈、滚动体、保持架、外圈、滚道等产生一定的缺陷、伤痕，造成轴承的润滑不良，引起轴承的发热，长时间的发热，会导致：（1）轴承润滑油的稀释。（2）加速材质的疲劳，硬度下降。由于以上原因，而进一步形成恶性循环，加速过热而使轴承烧损。严重的轴承内圈位移，滚动体失圆，冲撞生热，最终熔接在一起。因此在线上运行时，如发现轴承严重发热、冒烟时，不要停车，而应维持运行到前方站，因为此刻过热轴承处于熔化状态，一旦停车冷却后就再不能行走，堵塞正线。
2.1.2 对机车轴承的给油保养十分重要，特别是给轴承适量的加油能保证轴承有良好的润滑作用，缺油和加油过多也都很容易造成轴承故障，油加少了容易造成轴承润滑不良而发热，加多了也容易造成搅拌过热，因此在保养中给油要适当，同时轴承的润滑油脂的清洁也十分重要，一旦油脂中掉入其它的杂质和水分，都会影响正常的游隙和建立必须的油膜。
2.1.3 轴承的使用时间过长，超过轴承的使用寿命而容易造成材质的疲劳，加上强烈的冲击作用而使材质变形，使得滚子、滚道面产生剥离、碾片，从而造成润滑不良和振动加大。
2.2 安装对轴承的影响
2.2.1 轴承内圈与轴的配合间隙过盈量不符，也很容易造成轴承故障，过盈量大，很容易造成轴承内圈因过大的张应力而崩裂，过盈量过小，也很容易造成轴承内圈“弛缓”。
2.2.2 轴承组装配合游隙配合不当，也容易造成轴承故障，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，相互之间存在着温差，因而膨胀量也略有不同，也就造成配合间隙的进一步减少，加据轴承的生热。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。
2.2.3 组装轴承时不按工艺要求，用铜锤冲击轴承，造成保持架变形，牵引电机轴承内外圈安装不正确或其它原因而使轴向横动量消失，造成轴承轴内挤死。
3 轴承故障的检测诊断
目前国内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、噪声的方法比较简便，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达到比较严重的损坏程度。而利用测量振动参数的方法，是当机车在中小修时对轴承进行检测，由于在检测中获取和采集信息比较方便简单，比较适用中修段推广使用，是一种既简便又实用的检测方法。
3.1 机车轴承的诊断方法
机车轴承的方法主要有两种：（1）机车轴承的简易诊断，（2）机车轴承共振解调谱分析技术-----精密诊断。
3.1.1简易诊断，就是在振动检测中一般是通过测试某些振动参数的大小，与标准值（门限值）比较来判断轴承的状态，在对机车轴承的简易诊断中，主要选择了时域波峭度系数参数的KV、、、加速度有效值参数Xrms两个指标来作为故障判断参数，其中峭度指标KV是无量纲参数，对轴承的早期故障敏感，而对运行工况不敏感，当轴承齿面工作表面出现故障时，每转一周将产生工作面缺陷处的冲击脉冲，故障越大，冲击响应幅值越大，KV值上升越快，但随着轴承故障后期的严重劣化而KV值则有所下降，而有较值则相反，它对早期故障不够敏感，但随着轴承故障不断劣化而上升，稳定性较好。总之，要取得简易诊断的可信较果，同时应用峭度系数与有较值是合适的，它兼顾了诊断参数敏感性与稳定性。 牵引电动机轴承地面检测门限值 （图片）东风4机车轴箱轴承顶轮检测门限值 （图片）（图片） 附机车主要滚动轴承故障频率 （图片）（图片） | |
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