朱崇飛，侯有忠，姜建東，曹君慈，劉 斌，張奕黃，葉 軍

（1. 南車青島四方機車車輛股份有限公司，青島 266111； 2. 北京交通大學電氣工程學院，北京 100044；3. 洛陽軸研科技股份有限公司，洛陽 471039）

前言

根據(jù)車輛段檢修車軸的工藝流程[1-3]，在對空心車軸進行探傷的過程中使用的探傷耦合劑會進入到軸箱軸承內(nèi)，理論上會對潤滑脂及潤滑性能產(chǎn)生影響。

為了驗證該影響是否存在以及對軸箱軸承運行性能的影響程度[4-6]，本文開展了在新的軸箱軸承內(nèi)注入探傷耦合劑后的臺架運行試驗，試驗按照EN 12082標準執(zhí)行。試驗共兩套軸承：一套為全新的軸承和潤滑脂，另一套中注入10%潤滑脂重量的探傷耦合劑，通過同軸同加載條件方式的臺架運行，分析探傷耦合劑對軸箱軸承的影響。

1 動車組軸箱軸承臺架試驗方法

軸箱軸承臺架試驗項目包括預備試驗和軸承耐久實驗，兩者均在軸箱軸承的試驗機上進行，如圖1所示為試驗機構造概略圖，圖2為試驗的加載模式圖。

試驗中的測量項目如表1所示。

預備試驗的試驗條件見表2所示。

耐久試驗的試驗條件見表3所示。

通過對CRH2型車空心車軸探傷工藝和流程進行了解，注入方案如下：

1）混入液體品種：超聲波探傷液體(不用混入防銹油)；

2）混入量：按照軸承內(nèi)部潤滑脂總量250g的10%計，為25g；

圖1 試驗機構造概略圖

圖2 運轉模式

表1 試驗測量項目

3）混入方法：可以用注射器在A列的密封圈處，注射進去，如圖3所示。

注入探傷液的具體操作如下：

1）注射器針頭上固定較細、較軟的細塑料管，塑料管頭端能從保持架內(nèi)側探入軸承原潤滑脂內(nèi)，圓周方向均勻旋轉注射，注入探傷液總重量為25g；

表2 預備試驗條件

表3 耐久試驗條件

圖3 探傷液注入示意圖

2）注射完成后保持A列朝上，人工旋轉50～100圈；

3）旋轉完成后保持A列朝上，放置24h后開始試驗。

2 臺架試驗的預備試驗

通過預備試驗獲得了軸承在各轉速條件下的溫升曲線，圖4為試驗軸承1的各運轉速度下的飽和溫度及相對于環(huán)境溫度的溫升變化曲線，圖5為試驗軸承2的各運轉速度下的飽和溫度及相對于環(huán)境溫度的溫升變化曲線。

3 臺架試驗的耐久性試驗

圖6為試驗軸承在試驗臺架運行120萬公里的溫度曲線。

4 軸承檢測及油脂化驗分析

耐久試驗結束后對試驗臺架進行了拆卸，取出軸箱軸承進行軸承和油脂的化驗分析。

圖7為打開軸箱軸承的工裝后試驗軸承的軸箱漏油情況圖。

圖4 試驗軸承1 的溫升變化曲線

4.1 潤滑脂的理化參數(shù)分析

對不同位置的潤滑脂進行取樣分析，如圖8所示。

試驗軸承1和試驗軸承2的潤滑脂理化參數(shù)分析結果見表4和表5所示。

圖5 試驗軸承2 的溫升變化曲線

表4 試驗軸承1 的潤滑脂理化參數(shù)分析結果

表5 試驗軸承2 的潤滑脂理化參數(shù)分析結果

4.2 泄露油品分析

圖9為泄漏油品與潤滑脂的FT-IR對比分析圖。

4.3 軸承狀態(tài)檢測與分析

試驗結束后對軸承各部位進行了清洗，并對兩個試驗軸承的部件進行了外觀檢查、對比分析，發(fā)現(xiàn)外觀、尺寸精度無明顯差異。以A列邊為例。

圖10為外圈滾道面（承載區(qū)域）。

圖7 軸箱漏油情況

圖8 潤滑脂取脂位置示意圖

圖11為內(nèi)圈滾道面。

圖12為滾子。

圖9 泄漏油品與潤滑脂的FT-IR 對比分析圖

圖10 外圈滾道面(承載區(qū)域)

圖11 內(nèi)圈滾道面

圖12 滾子

5 結束語

120萬公里耐久試驗全程探傷液混入品與未混入品軸承溫升水平相當，未見異常。且試驗后潤滑脂調(diào)查結果顯示兩套軸承潤滑脂無異?，F(xiàn)象。由此推斷，10%(25g)的探傷液混入并不會對軸承性能有明顯影響。

試驗后，試驗軸承2（探傷液混入品）有少量油品漏出，F(xiàn)T-IR 分析結果顯示該油品與軸承潤滑脂基礎油成分一致。

[1]輪軸微機控制超聲波自動探傷機探傷工藝規(guī)程[M]. 北京:中國鐵道出版社,1998

[2]司萬強，馬蘭童，余海軍. 機車車軸超聲波探傷工藝淺析[J]. 裝備制造技術, 2009, (10): 158-159.

[3]鄧嘉鳴. 高速動車空心車軸超聲波探傷工藝及探傷機的研究[J]. 機械設計與制造, 2009,(4): 212- 214.

[4]Chen Peng, Masatoshi T, Toshio T. Fault Diagnosis Method for Machinery in Unsteady Operating Condition by Instantaneous Power Spectrum and Genetic Programming[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2005,19(1): 175-194.

[5]周綱. 軌道車輛車軸超聲波探傷標準的分析與探討[J]. 鐵道技術監(jiān)督, 2012, 40(9): 14-15,19.

[6]周綱. 鐵路車輛車軸鑲入部超聲波探傷靈敏度的確定[J]. 無損探傷,2011(4):15-17.