卓鳳璽（西安鐵路局榆林車輛段，陜西榆林719000）

關(guān)于鐵路貨車熱軸故障的調(diào)查與分析

卓鳳璽（西安鐵路局榆林車輛段，陜西榆林719000）

由于列車目前列車運(yùn)行速度快，列檢安全保障距離不斷延長(zhǎng)，預(yù)防貨車滾動(dòng)軸承熱軸故障的主要設(shè)備是THDS紅外探測(cè)站。熱軸故障預(yù)報(bào)分為激熱、強(qiáng)熱、微熱三個(gè)級(jí)別，貨車滾動(dòng)軸承熱軸故障長(zhǎng)期以來(lái)一直是困擾車輛系統(tǒng)的慣性故障。本文對(duì)近期熱軸產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深度分析，制定了相應(yīng)的防范措施。

鐵路貨車；熱軸故障；調(diào)查

1 引言

所謂熱軸是指列車在運(yùn)行中，由于軸承內(nèi)部故障、轉(zhuǎn)向架組裝不良或車輛超載偏載等等引起的車輛輪對(duì)滾動(dòng)軸承發(fā)熱的故障。滾動(dòng)軸承是車輛輪對(duì)的重要組成部分，現(xiàn)有通用貨車上裝用的軸承均為滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承熱軸故障嚴(yán)重影響車輛的運(yùn)行安全，而且故障發(fā)生快、發(fā)展快、危害大。一旦發(fā)生熱軸，輕者造成車輛甩車，列車晚點(diǎn)等不良后果；如果處理不及時(shí)就會(huì)造成切軸、列車顛覆等嚴(yán)重事故的發(fā)生，會(huì)給鐵路運(yùn)輸帶來(lái)巨大的損失和負(fù)面影響。

2 貨車常用的滾動(dòng)軸承型號(hào)及工作原理

目前我國(guó)鐵路貨車使用的滾動(dòng)軸承型號(hào)主要有352226XZ-2RZ及353130B型軸承，其中352226XZ-2RZ型主要用于載重60T級(jí)的貨車，353130B型主要用于載重70T級(jí)的貨車。滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾子、保持架、中隔圈等組成。滾動(dòng)軸承是借助于在內(nèi)、外圈之間的滾子滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳力和滾動(dòng)。

3 黃陵運(yùn)用車間近期貨車滾動(dòng)軸承熱軸故障概況

（1）2014年8月21日13時(shí)18分電22021次貨物列車運(yùn)行至蒲城西下行探測(cè)站時(shí)機(jī)次39位C70H 1505113右1軸預(yù)報(bào)激熱，溫升135℃，環(huán)溫29℃。13時(shí)22分在包西線蒲城東站至張橋站間下行線804km+975m處停車，14時(shí)09分區(qū)間開車，15時(shí)02分到達(dá)張橋車站甩車處理，張橋站16時(shí)32分開車。耽誤本列3小時(shí)10分，構(gòu)成一般D21類事故。造成該故障的主要原是探測(cè)站系統(tǒng)對(duì)異常波形判別算法未能識(shí)別和濾除，誤報(bào)激熱。

（2）2014年9月2日0時(shí)45分電68091次貨物列車運(yùn)行至黃陵南下行探測(cè)站時(shí)預(yù)報(bào)機(jī)次46位KM70 0552009左1軸（現(xiàn)車7位）強(qiáng)熱。溫升72℃，環(huán)溫15.6℃，1時(shí)07分停于包西線北塬站進(jìn)行甩車處理，2時(shí)15分開車。耽誤本列1小時(shí)08分，構(gòu)成行車設(shè)備故障。造成該故障的主要原因是軸承內(nèi)部滾道、滾子剝離。

4 貨車熱軸故障原因分析

4.1 THDS紅外探測(cè)站設(shè)備質(zhì)量不良

THDS探測(cè)設(shè)備系統(tǒng)濾除異常波形能力不足：

（1）分析熱軸波形異常。2014年8月21日13點(diǎn)18分，蒲城西下行THDS探測(cè)站接車52輛220軸，最低速度68km/h，最高速度73km/h，平均速度71km/h。環(huán)溫29.0℃。機(jī)后第39輛C70 1505113右1軸內(nèi)探預(yù)報(bào)激熱，溫升135℃，外探預(yù)報(bào)溫升18.4℃，圖1為熱軸標(biāo)準(zhǔn)波形與該軸實(shí)際預(yù)報(bào)波形的對(duì)比。

從軸溫波形上分析，該軸熱軸預(yù)報(bào)波形與標(biāo)準(zhǔn)的貨車內(nèi)探熱軸標(biāo)準(zhǔn)波形存在一定差異：①波形整體分為三個(gè)峰，不是一個(gè)整體波；②波動(dòng)幅度超過(guò)整個(gè)幅值的2/3，車軸的溫度不同區(qū)域變化不會(huì)這么大。

圖1

（2）探測(cè)站抗干擾數(shù)據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)良好。技術(shù)人員同時(shí)對(duì)蒲城西下行THDS設(shè)備進(jìn)行了抗干擾數(shù)據(jù)檢測(cè)，對(duì)地線阻值進(jìn)行測(cè)量，重點(diǎn)對(duì)預(yù)報(bào)激熱的右內(nèi)探頭進(jìn)行檢查。從測(cè)量結(jié)果看，探頭、磁鋼絕緣情況正常，地線阻值符合要求。

（3）THDS設(shè)備抗干擾能力不足。①目前北京康拓紅外技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的THDS紅外線探測(cè)站設(shè)備采取的抗干擾措施大多是針對(duì)電磁方面的，探頭電纜采用雙層屏蔽，即電纜總體屏蔽，探頭信號(hào)線單獨(dú)屏蔽。探頭信號(hào)進(jìn)入室內(nèi)控制箱后，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理板，進(jìn)入工控機(jī)。信號(hào)調(diào)理板設(shè)計(jì)有低通濾波器，濾除部分高頻干擾。②由于北京康拓紅外技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的THDS紅外線探測(cè)站設(shè)備內(nèi)探采用的是光子探頭，探頭本身是光線敏感的部件，無(wú)法從硬件上消除外來(lái)光源的干擾，只能從軟件方面進(jìn)行濾除。此次熱軸波形與標(biāo)準(zhǔn)波形又比較相似，除中間部分有波動(dòng)外，上升沿和寬度與標(biāo)準(zhǔn)波形基本相當(dāng)。蒲城西下行THDS探測(cè)設(shè)備系統(tǒng)對(duì)該異常波形判別算法未能識(shí)別和濾除，造成誤報(bào)激熱熱軸故障。

4.2 貨車滾動(dòng)軸承造修質(zhì)量不良

（1）滾子、滾道剝離。2014年9月2日電68091次貨運(yùn)列車運(yùn)行至包西線黃陵南-北塬區(qū)間，預(yù)報(bào)機(jī)后第46位KM70 0552009車輛運(yùn)行方向左1軸發(fā)生熱軸。9月4日16時(shí)，在榆林車輛段榆林站修作業(yè)場(chǎng)對(duì)該軸承進(jìn)行了分解鑒定，分解檢查發(fā)現(xiàn)該軸承前排內(nèi)圈滾道沿圓周方向有不規(guī)則剝離，前排23個(gè)滾子表面均有不規(guī)則剝離，前、后排滾子表面均存在局部變色（棕紅色）。由于瓦房店軸承股份有限公司生產(chǎn)的該軸承存在制造缺陷，在運(yùn)用中發(fā)生內(nèi)圈滾道、滾子不規(guī)則剝離，發(fā)生熱軸，是造成故障的直接原因。

（2）軸承內(nèi)部其他缺陷。通過(guò)對(duì)以往的熱軸故障分析，熱軸發(fā)生原因還有：①軸承內(nèi)部注油過(guò)多或缺油。由于軸承內(nèi)部注油過(guò)多，列車運(yùn)行中會(huì)使軸承內(nèi)部發(fā)生過(guò)多的摩擦和攪拌熱，使軸承發(fā)熱；軸承內(nèi)部缺油，會(huì)使軸承內(nèi)部潤(rùn)滑狀態(tài)不良，造成軸承發(fā)熱。②軸承軸向游隙過(guò)大或過(guò)小。軸向游隙過(guò)大，會(huì)使軸承局部負(fù)荷加大，引起發(fā)熱；軸向游隙過(guò)小，將增加摩擦，使軸承發(fā)熱，甚至導(dǎo)致滾子卡死引起熱軸。③軸承內(nèi)混有異物。當(dāng)軸承清洗不干凈，油內(nèi)混有雜質(zhì)，密封不良而導(dǎo)致水、沙進(jìn)入，均可導(dǎo)致軸承發(fā)熱。④軸承保持架破碎、軸承銹蝕、軸承組裝不良、密封罩松動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致熱軸。

5 貨車熱軸故障的預(yù)防措施

（1）提高軸承造修質(zhì)量。①對(duì)預(yù)報(bào)的熱軸故障軸承每次分解鑒定時(shí)通知軸承造修單位，查明軸承質(zhì)量問(wèn)題，做好信息反饋，便于軸承造修單位不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)軸承造修技術(shù)。②嚴(yán)把軸承一般檢修及壓裝質(zhì)量。定期組織輪軸質(zhì)量鑒定對(duì)規(guī)檢查，分析存在問(wèn)題，制定強(qiáng)化措施。

（2）提高轉(zhuǎn)向架檢修質(zhì)量。在進(jìn)行轉(zhuǎn)向架檢修時(shí)要嚴(yán)格落實(shí)修車工藝及標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)卡控轉(zhuǎn)向架對(duì)角尺寸、轉(zhuǎn)向架中心距、承載鞍與軸承的配合、承載鞍前后間隙等，防止因轉(zhuǎn)向架組裝不良而產(chǎn)生的熱軸。

（3）強(qiáng)化列檢減少熱軸故障能力。①卡死到位接車關(guān)，檢車員應(yīng)該提前上崗，完善接車制度，針對(duì)軸承進(jìn)行按時(shí)檢查，要認(rèn)真對(duì)軸承的不同尋常發(fā)出的聲音做出預(yù)判；②卡死外觀檢查關(guān)。檢車員要仔細(xì)對(duì)軸承外圈、前蓋、后檔等重要的零部件進(jìn)行檢查。如果一旦發(fā)現(xiàn)外圈甩油的軸承、前蓋磕碰傷、軸端螺栓脫出等故障現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)該通知該班的組長(zhǎng)進(jìn)行鑒定；③卡死同節(jié)會(huì)診關(guān)。針對(duì)于預(yù)報(bào)的熱軸軸承，工作人員應(yīng)該第一時(shí)間與同車廂的檢修人員一起診斷。主要針對(duì)軸承外觀、貨物裝載、輪對(duì)踏面等重要部位進(jìn)行檢查，這個(gè)時(shí)候也要與對(duì)軸、臨軸、同車、全列軸溫的點(diǎn)溫進(jìn)行比較；④卡死起軸鑒定關(guān)。對(duì)外觀有異常的軸承，及時(shí)起軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢查，一旦軸承轉(zhuǎn)動(dòng)有卡滯、異音等情況的發(fā)生，應(yīng)該立刻共同會(huì)診，反復(fù)循環(huán)的鑒定，堅(jiān)決不允許漏放熱軸車。

（4）提高THDS探測(cè)設(shè)備質(zhì)量。①THDS設(shè)備生產(chǎn)廠家要對(duì)設(shè)備配件進(jìn)行研究更新，從技術(shù)角度上避免因鏡片上存在水滴或者成片的水的情況下，引起探頭光路的偏移，從而引起溫度的偏差。另外要從設(shè)備硬件、軟件方面著手進(jìn)行技術(shù)更新，完善異常波形的判別，優(yōu)化異常波形判別模型，提高異常波形的識(shí)別率，從根本上杜絕異常波形無(wú)法篩除的問(wèn)題再次發(fā)生。②THDS設(shè)備維修人員要加強(qiáng)設(shè)備工作原理的學(xué)習(xí)，提高THDS探測(cè)站維修質(zhì)量，正確辨識(shí)熱軸預(yù)報(bào)報(bào)文、波形，發(fā)生熱軸預(yù)報(bào)后，立即趕赴預(yù)報(bào)探測(cè)站按半月檢標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行鑒定分析。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)查閱科技資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在鐵路貨車運(yùn)用過(guò)程中發(fā)生THDS預(yù)報(bào)高值一般存在五個(gè)方面的原因，即：軸承故障、車輪故障、車輛偏載、外部因素引發(fā)THDS誤判、THDS設(shè)備故障。為了更好地分析、處理熱軸預(yù)報(bào)的高值軸承，筆者從輪軸生產(chǎn)及檢修、列檢作業(yè)、THDS設(shè)備維護(hù)以及加強(qiáng)鐵路各部門聯(lián)勞協(xié)作4個(gè)方面提出解決策略，希望能夠幫助得到。

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U279.34

A

2095-2066（2016）33-0193-02

2016-11-10

卓鳳璽（1965-），男，工程師，本科，現(xiàn)主管貨車車輛運(yùn)用與檢修工作。