朱成九,朱愛華
(華東交通大學 a.土建工程學院;b.機電工程學院,南昌 330013)
鐵路貨車軸承型號眾多,23 t和25 t軸重鐵路貨車軸承型號有:主要用于70 t級鐵路貨車的353130B型,主要用于76 t級、80 t級鐵路貨車的353130X2-2RZ型、353130-2RS型、AP150型、TBU150型和TORAL150型。21 t軸重鐵路貨車軸承型號有:352226X2-2RZ型、SKF197726型、197726型和AP130型;12 t軸重鐵路貨車軸承型號有197720型,該軸承用在米軌車輛、家畜車上。下文重點分析提速鐵路貨車353130B型軸承檢修作業(yè)要點,為鐵路貨車軸承一般檢修作業(yè)提供參考。

主要結構特點為采用整體縮短和緊湊型設計,取消了密封座,其功能由內圈大擋邊替代;采用低摩擦的盒式油封(LL油封),油封的固定件安裝在軸承外圈的兩端密封槽上,旋轉件安裝在軸承內圈的大擋邊外徑上,具有良好、穩(wěn)定的密封性能,避免了微振磨蝕顆粒和其他雜質侵入軸承內部;保持架采用工程塑料,增加1個特殊的兜孔設計,方便軸承的一般檢修;在后擋和內圈間的塑鋼隔圈,保證了接觸面間無微振磨蝕顆粒。注脂工藝獨特,保證油脂均勻和注脂量精確。中隔圈部位與內組件部位對注脂量均有要求,以區(qū)別于傳統(tǒng)的軸承整體注脂量[1-2]。
一般檢修時,分清洗、探傷、檢測和組裝4個步驟進行。清洗間:分解、脫脂→初洗、編號→外圈除銹→精洗;探傷間:外圈探傷→外圈清洗、烘干→剩磁檢測→檢修標記;檢測間:外觀檢查→尺寸檢測→中隔圈選配、軸向游隙裝配高檢測→密封裝置選配;組裝間:噴淋、清洗、風干→注脂、均脂→組裝及組裝后的外觀檢查和間隙測量→軸承包裝、存放。
工裝設備主要是密封罩分解機。質量標準為:密封罩分解時不得損傷軸承外圈及外圈密封槽,密封罩分解機要操作方便、定位準確,同時具備軸承翻轉功能,建議同時配一套手工拆卸工具備用。
軸承脫脂工裝設備主要是氣爆脫脂機。質量標準為:脫去軸承內部的大部分油脂,以減小清洗工作量。氣爆脫脂機應有溫度控制和檢測功能,脫脂時加熱溫度不得超過80 ℃,脫脂效果要好。
工裝設備主要是軸承清洗機和外圈除銹機。質量標準為:目視檢查時軸承各零件表面及溝角處不得存在肉眼可見的油污、水分、灰塵、纖維物、銹斑和其他污物,但是檢修軸承的外圈外表面允許局部殘留有除銹后的銹跡;手感檢查軸承零件表面時不得有顆粒物存在;擦拭檢查時使用潔凈的白棉細布(不能用白色紗布、白毛巾或白棉紗代替)。擦拭軸承零件表面后,白布上不得呈現(xiàn)明顯污跡。注意軸承兩內圈組件必須與外圈原滾道一一對應,不得錯位;軸承清洗液采用煤油,清洗液更換時間應有量化標準。
工裝設備是酸筆。編號要清晰、準確,用酸筆刻寫好編號后,必須用中和液擦拭。
工裝設備是6000型軸承外圈磁粉探傷機。質量標準為:檢查工件表面應無缺陷磁痕。
(1)設備要求:輪對磁粉探傷機必須具備復合磁化和退磁功能,并有磁懸液攪拌裝置,周向磁化電流0~6 000 A連續(xù)可調,縱向磁化磁勢2 000~12 000 A/m連續(xù)可調;每季度對探傷機進行一次全面檢查,新購置或檢修完畢第一次投入使用的探傷機,使用前按季度性能檢查要求進行全面檢查;各計量器具及儀表須及時送檢,不得超過定檢期。
(2)環(huán)境要求:軸承磁粉探傷作業(yè)必須在探傷工作間進行,環(huán)境溫度為10~30 ℃;探傷作業(yè)場地要整潔明亮,探測面的白光照度應不小于500 lx;探傷所用電源必須與大型機械、動力電源分開。
(3)材料要求:軸承外圈探傷應配有相應的實物試塊,試塊應符合TB/T 1987—2003規(guī)定;必須配備A型標準試片,規(guī)格為:Al-15/50;試片有銹跡、折痕時不得使用;磁粉必須采用有資質廠家生產的產品;每盒磁粉使用前必須進行化驗,并有檢驗證明;磁粉不得超過質量保證期;磁粉粒度小于320目(0.128 mm)。
(4)磁懸液:磁懸液成分為變壓器油與無味煤油,配制比例為 1∶1~1∶3;非熒光磁粉為 15~30 g/L;磁懸液濃度為1.2~3.0 mL/100 mL;磁懸液根據工作量、季節(jié)變化及其清潔程度定期更換,更換周期最長不得超過3個月。
(5)日常性能校驗:進行設備常規(guī)檢查,檢查電器連接線有無破損、折斷或松動,電流及電壓表定檢不過期,設備各部動作性能有無故障;進行綜合靈敏度校驗,試片必須平整,無破損、折皺和銹蝕,使用前須將試片表面擦拭干凈;實物試塊擬粘貼試片的部位,應擦拭干凈,無銹蝕、油污及灰塵,露出基本金屬面并保持干燥,粘貼試片時,試片帶有溝槽面須與實物試塊表面密貼,帶有“十”字溝槽的試片必須有一條刻線與軸承外圈軸線平行,膠帶沿著試片四周呈井字形將試片粘貼牢固,試片粘貼后應平整,膠帶不應遮蓋試片的溝槽部位;進行磁懸液濃度測量時,磁懸液應充分攪拌均勻,然后用長頸或梨形沉淀管接取從噴嘴噴出的磁懸液100 mL做靜止沉淀試驗。磁懸液沉淀時間為40~60 min,再觀察長頸或梨形沉淀管底部的磁粉容積值,磁懸液濃度應符合1.2~3.0 mL/100 mL,體積濃度不符合規(guī)定時應重新調配。磁化檢驗中軸承零件復合磁化時,應觀察周向和縱向磁化電流是否符合磁化規(guī)范的要求,否則應調整周向或縱向磁化電流。觀察試片各溝槽的聚粉磁痕,顯示清晰者為合格。如發(fā)現(xiàn)試片溝槽局部不清晰或出現(xiàn)不封閉“○”時,應調整周向電流或縱向電流使其達到要求。
質量標準為:
(1)軸承零件必須全數(shù)進行外觀檢查,并根據軸承缺陷狀態(tài)和故障類別判斷處理,一般檢修中發(fā)現(xiàn)A類故障時,如有輕微的碰傷、劃傷或銹蝕,可用油石或00號砂布蘸油打磨光潔,在不影響所規(guī)定的尺寸限度時允許使用;新造或大修軸承抽檢時,不得存在B類及C類故障。
(2)可從軸承內圈組件塑鋼保持架上帶有特殊標記“▼”的窗孔中取出一個滾子,檢查內圈滾道和滾子引導面,檢查后將該滾子放回原位,不得損傷滾子端面和內圈滾道面,不得造成保持架變形。
(3)軸承內圈組件不得分解,搬運及清洗過程中應避免磕碰傷,裝用工程塑料保持架軸承須防止保持架脫落,軸承塑料保持架從內圈組件上脫落或裂損時必須更換,且須測量滾子直徑差,353130B型每組滾子直徑相互差應≤5 μm。
(4)同一軸承的2個內圈組件須使用相同型號、相同規(guī)格及相同廠家的保持架。
(5)中隔圈如有破損、裂紋、偏磨及變形須更換。
質量標準為軸承零件各尺寸須符合限度要求。
(1)設備要求:軸承檢測系統(tǒng)各螺栓不松動,各連接線無破損、斷線;各種標準樣環(huán)、測量儀不能超定檢期。
(2)環(huán)境要求:檢測間溫度須控制在16~30 ℃,相對濕度不得超過60 %;軸承檢測間落塵量≤80 mg/m2。
(3)操作要求:作業(yè)時按要求戴細紗手套,不得赤手觸摸標準樣環(huán)、軸承;檢測前,軸承檢測儀、標準樣環(huán)、軸承零件在檢測間內須同溫4 h以上;對于清洗不凈的軸承零部件不得進行檢測。
(4)軸承檢測系統(tǒng)校驗:將標準樣環(huán)放在檢測儀器上,標準樣環(huán)上數(shù)值標定線對準活動測量點,將測量儀上的值調整到標準樣環(huán)上的標定值,填寫或打印校驗記錄。
(5)核對軸承編號:檢查軸承內、外圈及中隔圈軸承編號與輛貨統(tǒng)-403A的軸承編號是否一致;編號刻寫須清晰;核對軸承記錄及標記。初檢合格的軸承方可進行檢測作業(yè)。
各項尺寸測量包括:

(5)測量內圈大端面磨損深度。將軸承內圈徑向推入軸承檢測儀內,系統(tǒng)自動測出軸承內圈大端面磨損深度。內圈大端面磨損深度限度標準≤0.05。

(7)LL油封的選配。過盈量必須符合限度標準≥0.13。

(9)游隙及裝配高度調整。當所測游隙小于規(guī)定標準時,需要選擇比原中隔圈較寬尺寸的中隔圈調整,使游隙符合規(guī)定標準;當所測游隙大于規(guī)定標準時,需要選擇比原中隔圈較窄尺寸的中隔圈調整,使游隙符合規(guī)定標準。
(10)刻寫檢修標記。套打一般檢修標記和檢修單位代號和檢修日期。數(shù)字及字母標記字體高5 mm,要求字體端正,筆畫清楚,排列整齊。
注脂均脂時要求:
(1)軸承注脂前先稱重,記錄軸承重量G1;注脂后再稱重,記錄注脂后的軸承重量G2;軸承注脂量G=G2-G1(g);采用三點注脂,注脂量應符合限度要求;均脂后,潤滑脂在滾道面須全面均勻覆蓋。
(2)注脂總質量為(245±20) g,其中的中隔圈部位45 g,每列內圈組件100 g。
LL油封組裝要求:
(1)用液壓裝置壓裝軸承LL油封時,液壓裝置必須有壓力控制閥及壓力表,以控制壓裝力不超過所規(guī)定的壓力,最大壓裝力為30 kN,壓裝速度不得超過50 mm/s。
(2)先把導向套放入內圈內徑中,然后把LL油封套在導向套外徑上,使其與內圈保持同軸。
(3)用壓裝工裝將LL油封壓裝在軸承上。密封裝置壓入后,須保壓1~2 s再返程。
(4)旋轉軸承180°,完成另一端密封的壓裝。壓裝第二側LL油封時不能用第一側密封作為支承件來承受壓裝力。
(5) LL油封壓裝完后要求測量間隙b的檢修限度為0.70~1.10 mm;間距e檢修限度為(1.36±0.1) mm[1,5]。
3.9.1 環(huán)境要求
軸承存放間內的空氣中不得有明顯浮塵,專用測試板上不得有明顯落灰層。定量檢測時軸承存放間落塵量≤120 mg/m2,軸承存放間內的相對濕度不得超過60%。
3.9.2 軸承包裝
內包裝采用防潮包裝紙、密封塑料袋,外包裝采用新包裝箱、端部保護盒及打包帶等。包裝后應能保證軸承在正常搬運及存放過程中不受損傷并保持清潔。
3.9.3 軸承存放
不同單位、不同型號的軸承須分開存放。一般檢修軸承存放于安裝橡膠板的存放架上,如不包裝,其存放期不得超過1個月。軸承應存放于清潔、干燥的庫房內,不允許受到日曬雨淋。未拆包裝的軸承不得直接放在地上,應放置在木質托架上,以保持底部的空氣流通。庫存軸承須做到周轉使用,軸承自入庫之日起,其最長存放時間不得超過6個月。
3.9.4 工程塑料保持架的存放
所有的塑料保持架都應整箱儲存在干凈、干燥的室內,儲存時應整箱放置在原包裝箱及其密閉塑料袋內,禁止紫外線或太陽光直射塑料保持架上。不得拆箱,以防止空氣在塑料袋內自由流動而造成塑料保持架干燥。將部分塑料保持架從包裝箱和塑料袋內取出后,要及時扎緊塑料袋口,以防止空氣在塑料袋內自由流動。
塑料保持架從包裝塑料袋內取出后,必須在24 h內組裝使用,如塑料保持架取出后不能在24 h內組裝使用,則須把保持架重新放入塑料袋內捆扎好,并至少在塑料袋內放置8 h后才能使用。
從軸承分解、脫脂、清洗、除銹、編號、外圈探傷、初檢、檢測、組裝注脂均脂以及包裝存放等主要工序及質量標準等對鐵路提速貨車353130B型軸承進行了分析,為鐵路貨車軸承一般檢修作業(yè)提供參考。