铁路货车车间滚动轴承检修方法优化研究.pdf
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1、高速铁路新材料Advanced Materials of High Speed Railway第 2 卷 第 3 期2 0 2 3 年 6 月Vol.2 No.3June 2 0 2 3铁路货车车间滚动轴承检修方法优化研究周禄柠(中国铁路沈阳局集团有限公司 锦州车辆段,辽宁 锦州121000)摘要:针对铁路货车滚动轴承故障诊断方法现状进行调查分析,发现轴承外观检查阶段故障最多且存在故障漏检情况。为了实现检修作业的高效化,优化了不退卸轴承的检修方法,节省了轴承外观检查、转动检查、游隙测量3阶段的检查时间,且保证了轴承的检修质量。采用优化后的轴承检修方法工作效率提升26%以上,并通过运用优化后的轴
2、承检修方法达到了预期效果。关键词:铁路通用货车;不退卸轴承外观检查;轴承质量;轴承检查中图分类号:U279.3+4 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.2097-0846.2023.03.013滚动轴承从1978年开始研发使用到2005年调整改进完成,随着国内铁路货车新技术、新材料、新工艺的投入,逐渐研发出适合我国铁路货车应用的紧凑型轴承1。现阶段,我国铁路货车通常使用的轴承是无轴箱双列圆锥滚子滚动轴承,相较于早期的滑动轴承而言,无轴箱双列圆锥滚子滚动轴承具有摩擦系数小(车辆启动阻力和运行阻力小)、安全性高(磨损小,发热量小且易散发,可减少热轴、热切轴的发生率)、转速高(允许
3、运行速度高)、承载能力强(装载质量大)、使用效率高(车辆检修时间短、周转快、检修周期长)、维护成本低(检修时节省大量更换材料)、使用方便、维护简单、互换性强等优点,从而更符合我国铁路货车运行安全、快速、重载的要求2。尽管轴承质量得到大幅度提升,但仍存在危及行车安全的隐患,例如2021年16月,在对车辆轴温智能探测系统(简称:THDS)和车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统(简称:TADS)预报的 8 套轴承分解鉴定中,油脂变质1件、滚子环形条纹4件、内圈滚道剥离1件、内圈滚道环形条纹1件、外圈滚道环形条纹1件,若放任其继续运行,最终易造成热切脱轨。从日常检修情况来看,轴承会存在因意外或人为而造成的
4、故障,例如磕碰伤、卡滞、轴向游隙大、电流通过等情况。为了杜绝故障轴承漏检情况发生,保障铁路货车的安全运行,深入贯彻铁路货车轮轴组装及检修“安全第一,预防为主,以质量保安全”的方针3,从现场实际出发,理论结合实际,最终目的是优化现有的铁路货车滚动轴承故障诊断检查法。1 现状调查 铁路通用货车无需考虑车厢内载物舒适性问题,因此走行部无轴箱装置,轴承直接通过承载鞍与转向架侧架连接。在铁路货车运行过程中轴承不但要承受轮对和转向架侧架之间产生的冲击载荷,而且还要承受车辆转弯时产生的轴向载荷,所以在日常检修工作中,须对轴承质量进行严格把关,避免装车之后因轴承故障漏检导致铁路货车脱轨事故发生,进而造成巨大的
5、经济损失。1.1检修设备现况为加快实现设备的机械化、自动化、智能化,轮轴检修现场安装了2台配备扫描标志板信息、拍摄轴承及附件表面状态以及清理轴承外圈环带和密封装置表面的一体式设备,但在使用过程中会遇到下列问题:(1)标志板表面磨损严重时字迹不清或标志板表面凸凹不平,导致机器识别异常。(2)摄像头像素精度有限且位置固定,导致拍摄轴承及附件表面状态时画质不清晰,角度也受限,轴承密封装置尤其是内侧密封装置表面故障易漏检。(3)清理轴承外圈环带和密封装置油泥、锈垢的螺旋清理杆因自身过长、过细,经常出现折断、变形、不正位,且异物清理不彻底。此外,全程用机器操作,现场经常出现“后方班组被下轮线堵住,前方班
6、组无轮可干”的情况。1.2检修流程检查轴承前须先进行轮轴外观检查和轮对尺寸测量,因为轮轴有电流通过、擦伤或局部凹陷超限、剥离文章编号:2097-0846(2023)03007005收稿日期:20220823;修回日期:20221230作者简介:周禄柠(1997),男,助理工程师。E-mail:第 3 期周禄柠:铁路货车车间滚动轴承检修方法优化研究或缺损超限以及轮辋厚度超限等情况时均会导致轴承需要退卸。检查轴承后方可进行信息录入、退卸轴承编号、轮轴开盖、轴端信息检查以及轴承退卸等工作,其中轴端信息检查会通过判定车轴使用时间是否到限来卡控轴承是否需要退卸。1.3工艺文件以 TG/CL 224201
7、6 铁路货车轮轴组装检修及管理规则(铁总运2016191号)3和 铁路货车轮轴组装检修及管理规则(附件)4内容为基准,根据现场实际情况编制本岗位的作业指导书。作业指导书中规章条例记录得很全面,但是作业步骤以及故障实例编写得还不够详细。2 轴承检修现况 2.1轴承典型故障中国铁路沈阳局集团有限公司锦州车辆段(简称:锦州车辆段)滚动轴承检修作业中发现的主要故障有:螺栓磕碰伤,见图1(a);防松片损伤,见图1(b)图1(d);外圈破损,见图1(e);密封装置损伤,见图1(f)图1(i);后挡故障,见图1(j)图1(m)。2.2近期故障轴承统计为了方便完善后续的检查流程,实现滚动轴承全面检查,通过质量
8、追溯将20182020年间除使用寿命到限须退卸以外的故障轴承按类型和数量进行统计,统计结果见表1。经过对近3年故障轴承数据进行统计分析,结合现场实际发现,轴承外观故障数量最多且种类繁杂,容易出现漏检;异音和卡滞故障数量较少且标准不定,还易存在导致误判的干扰因素;游隙超限故障数量最少且最直观,根据轴向游隙测量仪规范测量后的示数就能判定。2.3轴承现有检查方法TG/CL 2242016 规定轴承(包括外圈、前盖、后挡、轴端螺栓等)不得有裂纹、碰伤、松动、变形、电流通过和其他异状;密封装置不得有裂纹、碰伤、松动、变形、脱出、密封失效等现象;轴承不得有异音、卡滞等不正常现象;轴承轴向游隙不得大于0.7
9、5 mm。不符合规定的轴承须退卸3。因此检查轴承时须按外观、转动、游隙测量3阶段依次检查。2.3.1轴承外观检查阶段待一道轮轴停稳后,工作者须在首尾两端放置止木且止木须密贴车轮踏面。(1)检查标志板:使用手枪钻清除标志板表面灰图1轴承典型故障71高速铁路新材料第 2 卷尘、锈垢。目测标志板内容是否清晰、轴承使用寿命是否到限、车轴使用寿命是否到限、车轴未到限者是否需要超声波探伤检查。(2)检查轴端螺栓:目测轴端螺栓标记是否清晰、使用寿命是否到限、轴端螺栓外观是否有磕碰伤;锤敲轴端螺栓端面判定是否有松动迹象。(3)以上两因素导致轮轴开盖的频率最高,若无问题则须重点检查以下部位外观状态:施封锁:目测
10、施封锁标记是否齐全;手拉施封锁是否有断股、错装、开锁等异常现象。防松片:目测防松片是否有变形、破损、止耳密贴不符合规定等异常现象。前盖:圆周目测前盖是否有裂纹、磕碰伤、变形等异常现象;锤敲前盖判定是否有松动迹象。密封装置:转动目测密封装置是否有裂纹、磕碰伤、变形、窜出、甩油等异常现象;手掐密封装置判定是否有松动迹象。轴承外圈:转动目测轴承外圈是否有裂纹、磕碰伤、变形、破损等异常现象。后挡:圆周目测后挡是否有裂纹、磕碰伤、变形、通气栓孔未堵实等异常现象;锤敲后挡判定是否有松动迹象。2.3.2轴承转动检查阶段轴承及附件外观状态检查合格后,在轴承外圈(任意一处)和轮辋外侧面(每隔120一处)上涂打“
11、”检查起始标记。轮轴每转动120诊断轴承1次,轴承每次左右转动不少于3圈,判定轴承内部是否有异音、卡滞等异常情况。2.3.3轴向游隙测量阶段轴承转动检查合格后,工作者使用轴向游隙测量仪测量轴承轴向游隙:(1)将轴向游隙测量仪置于轴承外圈上。(2)扳动手柄(凸轮夹紧轴承外圈),轴向向后扳动定值扳手至扳手自动打响(达到预定力矩)。(3)拉动百分表顶杆(使其触头与轮毂外端面垂直,防止测量过程中因触头晃动而影响测量结果)。(4)调整百分表外转盘至零位(方便计算)。(5)轴向向前扳动定值扳手至扳手自动打响(达到预定力矩),此时百分表读数为轴向游隙值。(6)松开手柄,取下轴向游隙测量仪。工作者根据轴向游隙
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