茍貝書

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266111

1 高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障原因分析

1.1 組裝不當(dāng)

對高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向車輛軸承失效時(shí)間進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向車輛軸承失效的高升時(shí)間主要集中在大修階段。分析了造成這一問題的原因是裝配不當(dāng)。因?yàn)樵诟邔有蘩砗徒M裝的過程,這個(gè)過程用于組裝框架和軸承裝置仍有一些改進(jìn),和很容易引起問題的框架和軸承裝配后互相影響,這將造成損害軸承的軸承。軸承玻璃質(zhì)量存在一定隱患。高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承在車輛的高速暈輪下，會(huì)在軸承環(huán)內(nèi)的滾動(dòng)元件之間形成彈性波動(dòng)。反復(fù)的交變應(yīng)力會(huì)使軸承疲勞更加嚴(yán)重，最終導(dǎo)致剝離失效[1]。

1.2 潤滑不足

高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承采用潤滑脂作為潤滑介質(zhì)。一般用于軸承的最外圈，以減少軸承與滾道之間的摩擦。有利于滾動(dòng)軸承密封，防止軸溫過高造成的不良影響。通過對一些軸承故障的診斷和分析，如果不及時(shí)加脂或不加脂，軸承內(nèi)的油脂會(huì)減少，甚至出現(xiàn)局部無油脂潤滑的情況，運(yùn)行時(shí)間過長便會(huì)導(dǎo)致軸承損傷。

1.3 其他原因

在高速動(dòng)車組運(yùn)行過程中，由于軸承的密封性能較好，可以消除由于雨水、灰層等異物進(jìn)入軸承造成的潤滑不良而導(dǎo)致的軸承失效因素。軸承失效是導(dǎo)致軸承失效的主要因素之一，軸承失效分析還包括軸承制造材料的質(zhì)量和軸承制造過程的失效。目前市場上常見的高速動(dòng)車組軸承的加工方法有馬氏體法和貝氏體淬火法[2]。

2 關(guān)于高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷的幾點(diǎn)建議

通過高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承的摩擦損失和性能狀態(tài)判斷和預(yù)測軸承的可靠性和可用性，在分析和診斷的原因和危險(xiǎn)程度受損的部分，它可以及時(shí)、準(zhǔn)確地檢查故障，防止事故發(fā)生，確保高速。EMU正在安全運(yùn)行。因此，高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷可分為三部分：運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障排除與診斷、軸承的精確管理與維護(hù)。①運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測是基于環(huán)境的考慮和突然因素結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn)，使用各種方法來控制設(shè)備的工作狀態(tài)，達(dá)到準(zhǔn)確判斷軸承故障，軸承狀態(tài)異常時(shí)，會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒相關(guān)人員及時(shí)采取措施，提供一個(gè)信息數(shù)據(jù)依據(jù)軸承失效分析和故障診斷的可靠性。②故障診斷和診斷技術(shù)是基于操作歷史，滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和參數(shù)條件，根據(jù)獲得的信息和數(shù)據(jù)由國家檢測各種故障發(fā)生在滾動(dòng)軸承檢查和檢測來確定故障類型。和嚴(yán)重程度。③根據(jù)診斷結(jié)果，對軸承進(jìn)行了正確的管理和修復(fù)。高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障檢測的常用技術(shù)有：振動(dòng)診斷技術(shù)、溫度診斷技術(shù)、油樣分析技術(shù)、油膜電阻診斷技術(shù)、聲發(fā)射診斷技術(shù)[3]。

3 高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承診斷實(shí)例

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，根據(jù)軸承運(yùn)行里程的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，利用軸承檢測設(shè)備對滿足檢測條件的軸承進(jìn)行診斷。軸承轉(zhuǎn)速21r/min，外圈基頻3．04Hz。從試驗(yàn)結(jié)果分析，部分軸承表現(xiàn)出早期失效特征。根據(jù)特征光譜分析，故障主要是外環(huán)的早期缺陷，軸承的故障頻率特征不是很明顯，周期振動(dòng)的時(shí)域譜是不明顯，和軸承的應(yīng)用不受影響。根據(jù)上述檢測判斷，對軸承進(jìn)行分解，損傷情況如圖1所示。軸承有明顯剝落，圓周方向長度已達(dá)170mm，接近軸承的軸承長度范圍。軸承的連續(xù)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度的增加，異常噪聲會(huì)更加明顯，及時(shí)的故障排除可以有效的保證車輛的運(yùn)行安全。

圖1 軸承剝離狀態(tài)

針對動(dòng)車組運(yùn)行狀況以及軸承的故障狀況，對軸承承運(yùn)行性能的監(jiān)測主要從以下方面進(jìn)行控制：①提高辨別能力的機(jī)械故障軸承、和加強(qiáng)監(jiān)測的范圍內(nèi)頻繁的軸承故障。制定了相應(yīng)的軸承故障聲特性，便于機(jī)修人員及時(shí)確認(rèn)故障軸承。②采用跟蹤試驗(yàn)方法，對滿足監(jiān)測條件的軸承制定相應(yīng)的檢測計(jì)劃，定期對軸承進(jìn)行診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期故障，制定跟蹤計(jì)劃。③改進(jìn)先進(jìn)修理轉(zhuǎn)向架的裝配工藝，注意裝配工藝和設(shè)備的可靠性，盡量避免在裝配過程中軸承表面損壞。從目前的軸承故障的診斷結(jié)果的分析，現(xiàn)有的檢測方法只能確定是否有剝離斷層在每一部分，但是剝的長度和深度的判斷是不清楚，和故障后的操作狀態(tài)的預(yù)測尚不清楚。這給實(shí)際生產(chǎn)帶來了一定的困難。后期將針對這些問題進(jìn)行深入研究，為電動(dòng)車組的運(yùn)營提供合理的指導(dǎo)。

總之，為了進(jìn)一步提高高速動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架軸承故障診斷水平，減少高速動(dòng)車組運(yùn)行中的軸承故障，有必要對軸承故障診斷技術(shù)和診斷方法進(jìn)行更深入的研究。