范海榮

(中國鐵路南昌局集團(tuán)有限公司 福州東車輛段，福建 福州 350014)

鐵路貨車輪對軸承滲油是一種較為常見的現(xiàn)象。在運(yùn)用中，常常把大面積的滲油稱之為甩油，并把甩油軸承列為故障軸承。出現(xiàn)故障軸承后，會(huì)將車輛扣修并回送到鄰近的運(yùn)用車間站修所進(jìn)行更換輪對。在段修收入輪對進(jìn)行檢修時(shí)也是如此處理，遇見滲油較多的軸承就列為故障軸承，并做退卸軸承處理。但是在2020年4月份，福州東車輛段在進(jìn)行段修時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)量不少的352226X2-2RZ甩油軸承，這批352226X2-2RZ軸承于2019年4—5月份段修期間壓裝在輪對上支出，已經(jīng)運(yùn)行了約1年時(shí)間，而在這1年時(shí)間里均沒有出現(xiàn)TADS和THDS報(bào)警。為什么軸承滲油并沒有在運(yùn)用中引起熱軸？為解決這個(gè)問題，本文進(jìn)行了一系列的調(diào)查和分析。

1 滲油軸承情況

1.1 滲油軸承分解前狀態(tài)

滲油軸承在分解前的外觀狀態(tài)如圖1所示。

圖1 滲油軸承分解前的外觀

1.2 滲油軸承分解檢查情況

現(xiàn)場查驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，滲油軸承內(nèi)外油封及密封罩外觀質(zhì)量良好，密封罩及密封座壓裝深度合格。拆解檢查發(fā)現(xiàn)，軸承外圈、內(nèi)組件、油脂良好。清洗后稱重注脂量為405 g，符合要求。

1.3 滲油軸承油封檢測情況

通過觀察分析軸承滲油位置，確定油脂是從內(nèi)油封與外油封間隙處滲出，初步分析原因?yàn)閮?nèi)外油封的徑向間隙和軸向間隙不符合要求導(dǎo)致。緊接著對內(nèi)外油封組成相關(guān)尺寸進(jìn)行了檢測，從密封座退卸后對內(nèi)油封進(jìn)行測量，對比軸承組裝圖的有關(guān)尺寸進(jìn)行如下檢測：軸承內(nèi)外油封軸向間隙涉及4處，如圖2中①②③④所示。涉及軸向間隙的內(nèi)外油封尺寸見圖3。

圖2 軸承內(nèi)外油封軸向間隙

圖3 涉及軸向間隙的內(nèi)外油封尺寸

涉及軸向間隙的內(nèi)外油封尺寸檢測數(shù)據(jù)見表1、表2。

表1 外油封高度尺寸 mm

表2 內(nèi)油封高度尺寸 mm

軸向間隙受外油封組成中密封罩C面與外圈端面間距、內(nèi)油封端面與密封座端面間距、兩密封座外端面間距及兩內(nèi)圈大端面間距的影響，上述尺寸測量結(jié)果見表3。

表3 相關(guān)配合間距尺寸 mm

根據(jù)表3中的檢測數(shù)據(jù)分析，內(nèi)外油封高度尺寸及相關(guān)配合間距尺寸均在合格范圍內(nèi)，但組裝后圖2中②處的內(nèi)油封唇口軸向間隙處于極限尺寸。

2 滲油原因分析

根據(jù)以上檢測情況，分析軸承滲油的原因。

2.1 圖2中②處內(nèi)油封唇口軸向間隙處于極限尺寸

受密封罩C面與外圈端面間距、內(nèi)油封端面與密封座端面間距、內(nèi)油封橡膠唇7.5 mm處尺寸影響，在出現(xiàn)極限組裝狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致圖2中②處內(nèi)油封唇口軸向間隙處于極限尺寸，內(nèi)腔變大，油脂有滲出風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 外油封主唇與密封座外徑間隙的影響

圖4 外油封主唇與密封座外徑間隙

2.3 軸承組裝過程中內(nèi)外油封預(yù)注油脂的影響

軸承在安裝內(nèi)油封組件時(shí)需在外油封內(nèi)徑處涂抹5～10 g油脂。由于人工涂抹油脂，個(gè)別產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)油脂涂抹過量或局部涂抹不均勻或違規(guī)作業(yè)導(dǎo)致大塊油脂掉落在油封外部現(xiàn)象，如圖5、圖6所示。

圖5 外油封內(nèi)徑處油脂不均勻

圖6 油封外部黏附油脂

2.4 軸承內(nèi)油脂運(yùn)動(dòng)原理

軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受運(yùn)轉(zhuǎn)熱內(nèi)壓增大及旋轉(zhuǎn)離心力的作用，軸承內(nèi)部所注油脂開始向油封空腔處移動(dòng)，如圖7所示。隨著外移油脂量的增加，密封腔內(nèi)壓力增大。油封主唇間隙偏大的油封，其空腔處預(yù)注油脂受壓力及旋轉(zhuǎn)離心力的作用導(dǎo)致油脂滲出。油封迷宮內(nèi)腔油脂流出后，軸承內(nèi)部黏稠度較高的油脂進(jìn)入內(nèi)腔，根據(jù)流體力學(xué)原理，此時(shí)軸承內(nèi)外壓力達(dá)到平衡，油脂不再滲出，如圖8所示。

圖7 軸承內(nèi)部油脂向空腔處移動(dòng)

圖8 空腔處油脂向內(nèi)外油封間隙處移動(dòng)至 內(nèi)外壓力差平衡

3 結(jié)論

經(jīng)分析，造成軸承滲油的主要原因是內(nèi)外油封軸向及徑向間隙處于極限尺寸造成，其次是由于人工涂抹油脂過量。當(dāng)滲油軸承在運(yùn)用中滲出少量油脂后，軸承內(nèi)外壓力達(dá)到平衡后即不會(huì)再出現(xiàn)滲油現(xiàn)象。

4 檢修建議

(1) 為避免極限組裝問題，建議油封制造廠家將內(nèi)油封唇口尺寸由7.5 mm調(diào)整為8.5 mm，將外油封主唇與密封座外徑間隙由-0.10～0.35 mm調(diào)整為-0.10～0.2 mm。

(2) 軸承廠家將油封涂脂由人工作業(yè)調(diào)整為自動(dòng)化作業(yè)，以確保油脂涂抹定量且均勻。

(3) 運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)軸承甩油時(shí)，除了觀察甩油程度外，還應(yīng)同時(shí)檢查密封裝置是否異常、有無碰傷，檢查施封鎖和軸端螺栓有無松動(dòng)等。若軸承檢查無異常，且沒有TADS和THDS預(yù)報(bào)，則不需要扣修輪對。

(4) 輪軸在進(jìn)行廠段修時(shí)，除了觀察甩油程度外，還可以查看軸承標(biāo)志板A欄的軸承首次裝用年月，同時(shí)加強(qiáng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)檢查和外觀檢查。若剩余壽命大于12個(gè)月且轉(zhuǎn)動(dòng)檢查無異聲、卡滯現(xiàn)象，密封裝置良好無異常，前蓋及后擋無碰傷、變形，軸端螺栓、施封鎖等均無異常時(shí)，可以不退卸軸承。