馮樹東

摘要：輪軸作為鐵路貨車的重要組成部件，其一旦發(fā)生故障，就會(huì)給貨車的正常運(yùn)行埋下安全隱患，甚至釀出嚴(yán)重的安全事故。因此，為了提升鐵路貨車的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行安全性，就必須提升輪軸檢修質(zhì)量，將各種潛在安全隱患及時(shí)排除。

關(guān)鍵詞：鐵路貨車；輪軸；檢修質(zhì)量；提升策略

1鐵路貨車輪軸檢修現(xiàn)狀及問題分析

1.故障診斷手段落后

鐵路貨車每運(yùn)行一段時(shí)間后都要進(jìn)行檢修，同時(shí)還應(yīng)對(duì)輪軸進(jìn)行段修。而在輪軸段修工作中，對(duì)軸承內(nèi)部是否存在故障隱患進(jìn)行檢查就是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。其中，對(duì)于存在故障問題的軸承要進(jìn)行退卸檢修。現(xiàn)階段，我國(guó)鐵路貨車在進(jìn)行輪軸軸承的內(nèi)部故障診斷時(shí)，主要還是以檢修作業(yè)人員的手感和經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行故障判斷，這種方法顯然不夠科學(xué)，準(zhǔn)確性也存疑。即使是同一軸承做轉(zhuǎn)動(dòng)檢查，因?yàn)闄z修作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)和檢修技能存在差異，所以也可能得出不同甚至截然想法的結(jié)論。一些檢修作業(yè)人員出于謹(jǐn)慎的工作態(tài)度，可能導(dǎo)致軸承的退卸率接近一半，這不僅增加了檢修的工作量，而且還會(huì)大幅延長(zhǎng)檢修作業(yè)的時(shí)間，檢修成本較高。而粗心大意的檢修作業(yè)人員雖然可以降低軸承退卸率，但同時(shí)卻存在故障漏檢的風(fēng)險(xiǎn)。這種落后的故障診斷模式已經(jīng)制約了鐵路事業(yè)的發(fā)展，尤其是當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了高鐵時(shí)代，這種完全依靠檢修人員經(jīng)驗(yàn)和手感的故障診斷方式已經(jīng)無法滿足形勢(shì)發(fā)展的需求，還需采用新技術(shù)加以替代。

2.軸承內(nèi)圈滾道面缺陷易漏檢

現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)對(duì)鐵路貨車輪軸的軸承進(jìn)行檢修時(shí)，對(duì)軸承外圈、滾子以及保持架都有明確的檢修要求，而軸承內(nèi)圈滾道面因?yàn)椴灰讬z查的特點(diǎn)，所以一般沒被列為必檢項(xiàng)目。而這就可能導(dǎo)致軸承內(nèi)圈滾道面的質(zhì)量故障隱患被漏檢。經(jīng)過實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多內(nèi)圈滾道面的故障之所以能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，主要得益于檢修作業(yè)人員的細(xì)心，但如果故障缺陷較小或者滾子表面不存在明顯異狀，那么即使工作人員的責(zé)任心足夠強(qiáng)，也可能無濟(jì)于事。因此，有必要采用更加有效的方法來檢查軸承內(nèi)圈的滾道缺陷。

3.軸頸引導(dǎo)坡尺寸偏大

在鐵路貨車中，為了保護(hù)軸承與輪軸軸頸的壓裝，一般會(huì)在軸頸前端設(shè)計(jì)一定長(zhǎng)度的圓錐形引導(dǎo)坡。而在輪軸加工過程中，引導(dǎo)坡通常會(huì)采用先車后滾壓的加工方式，但在具體加工實(shí)踐中，因?yàn)檐囅骰蛘邼L壓不當(dāng)，很容易導(dǎo)致引導(dǎo)坡的長(zhǎng)度超限。此時(shí)如果向軸頸上進(jìn)行軸承壓裝操作，因?yàn)橐龑?dǎo)坡長(zhǎng)度超限的關(guān)系，軸承密封座與軸頸的配合部位就會(huì)出現(xiàn)在軸頸引導(dǎo)坡上，導(dǎo)致配合過盈量或配合面積偏小，進(jìn)而引發(fā)密封座松動(dòng)甚至脫出的故障。

4.軸頸測(cè)量工藝的不足

現(xiàn)實(shí)中，對(duì)軸頸的測(cè)量工藝主要是在其中選擇兩個(gè)截面，并在每個(gè)截面上測(cè)量均勻分布的三個(gè)方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。但這種測(cè)量方法存在以下兩個(gè)方面的不足：第一，軸頸尺寸超限易漏檢。軸頸的最終加工工藝為砂輪磨削，而工作人員移除砂輪的時(shí)機(jī)是在砂輪磨削到軸端的瞬間，所以軸頸的極大值和極小值往往存在于軸頸的兩端。同時(shí)，如果采用推壓軸端的方式來進(jìn)行輪軸的壓裝時(shí)，軸頸很容易被墩粗，而墩粗部位卻不一定是檢測(cè)截面的位置。第二，測(cè)量不方便。輪軸與軸承在壓裝前，同溫下的徑向公差要求相同，但當(dāng)工作者用外徑千分尺測(cè)量軸頸尺寸時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)截面需要均勻測(cè)三個(gè)方向上的工藝要求，所以每測(cè)一頭軸頸都要推動(dòng)輪對(duì)1～2次，則無疑就增加了測(cè)量作業(yè)的難度。

5.密封罩脫出導(dǎo)致熱軸

鐵路貨車輪軸在實(shí)際工作中的一個(gè)突出問題就是軸承熱軸。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，因軸承密封罩脫出而導(dǎo)致的軸承熱軸件數(shù)占總熱軸件數(shù)的80～90%。當(dāng)前，預(yù)防密封罩脫出的方式主要是通過壓裝密封罩來讓其細(xì)牙落入軸承外圈內(nèi)徑面的牙口內(nèi)。但這種方式并不完全可靠，還需要采取進(jìn)一步的強(qiáng)化措施來進(jìn)行預(yù)防。

2鐵路貨車輪軸檢修質(zhì)量提升策略探討

1.人機(jī)結(jié)合準(zhǔn)確診斷故障

近年來，隨著故障診斷技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，在進(jìn)行鐵路貨車輪軸檢修作業(yè)時(shí)，可以采用人機(jī)結(jié)合的方式來進(jìn)行故障診斷。比如當(dāng)前已經(jīng)在列車部門投入使用的“貨車滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（TADS）”就可以根據(jù)采集到的軸承工作噪音來進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承內(nèi)部故障的監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的成效，對(duì)于分析發(fā)現(xiàn)的故障可以達(dá)到100%的準(zhǔn)確率，具有極強(qiáng)的推廣價(jià)值。與此同時(shí)，當(dāng)前列車部門對(duì)該系統(tǒng)的使用還存在一定的局限性，比如完全照搬到定檢使用時(shí)就沒有充分考慮到定檢和系統(tǒng)使用環(huán)境的差異性及定檢作業(yè)的單一性，同時(shí)這種使用模式的成本也較高。鑒于此，筆者建議可以在對(duì)TADS系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)后再投入到定檢使用，這既能充分利用TADS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，提高了檢修質(zhì)量和效率，另一方面還可以大幅減少軸承的退卸率，利于降低生產(chǎn)成本。

2.保持架結(jié)構(gòu)的改良

為了便于對(duì)輪軸軸承的檢修，可以在塑鋼保持架上設(shè)置專門的窗口，當(dāng)需要對(duì)軸承內(nèi)圈滾道面進(jìn)行檢查時(shí)，可以通過窗口將滾子取出，再通過窗口對(duì)內(nèi)圈滾道面進(jìn)行詳細(xì)檢查，這樣就提升了軸承的檢修質(zhì)量。通過實(shí)施這種改良工作，可以解決軸承內(nèi)圈滾道面檢查困難和故障漏檢的問題，進(jìn)而切實(shí)提升檢修質(zhì)量，降低安全故障的發(fā)生幾率。

3.縮短軸頸引導(dǎo)坡尺寸

為了保障密封座和軸頸配合面的過盈量或配合面積達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，可以對(duì)軸頸前肩的引導(dǎo)坡長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)縮短，這樣利于預(yù)防密封座松動(dòng)的問題。

4.完善測(cè)量工藝

考慮到現(xiàn)行軸頸測(cè)量方式一方面增加了推輪的工作量，測(cè)量作業(yè)不便，另一方面還無法有效檢測(cè)出軸頸端部的墩粗問題，所以建議采用三截面六點(diǎn)測(cè)量法，即在軸頸上距端面10～20mm、30～40mm、100～120mm處各取一個(gè)截面的測(cè)量方式。這樣做的好處在于：首先，可以有效檢測(cè)出軸頸的直徑、圓度和圓柱度；其次，可以對(duì)靠近軸端的墩粗問題進(jìn)行有效檢測(cè)；第三，每個(gè)截面測(cè)量相互垂直的兩個(gè)方向尺寸時(shí)，工作者可以不用推動(dòng)輪對(duì)；最后，在對(duì)已使用過的輪軸進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以對(duì)軸頸和軸承配合位的磨損情況進(jìn)行有效檢測(cè)。

5.密封罩壓裝技巧

首先，過盈量的選配要適中，既要避免因過盈量偏小而導(dǎo)致的緊固力不足，又要預(yù)防因過盈量偏大而造成的密封罩出現(xiàn)塑性變形問題。其次，要對(duì)壓裝各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制。壓裝前要仔細(xì)檢查模具是否存在損傷和變形的問題；壓裝中要密切注意密封罩上是否出現(xiàn)金屬絲脫落的現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)有脫落，就應(yīng)該及時(shí)更換密封罩；壓裝后要對(duì)壓裝是否準(zhǔn)確到位進(jìn)行檢查。最后，為了使壓裝后的軸承外圈與密封罩結(jié)合處更為緊密，可以考慮在外圈牙口和密封罩牙口的配合面上涂抹粘結(jié)劑。

3結(jié)束語(yǔ)

輪軸作為鐵路貨車的重要組成部件，其一旦發(fā)生故障，就會(huì)給貨車的正常運(yùn)行埋下安全隱患，甚至釀出嚴(yán)重的安全事故。因此，必須采取措施來提升輪軸的檢修質(zhì)量，進(jìn)而有效保證鐵路貨車的安全運(yùn)行。

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