鐵路貨車滾動軸承發熱的原因和處理方法分析

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，人們對物流的需求也越來越大，物流事業也得到了快速的增長。其中鐵路貨車運輸具有其獨特的優點，對物流的發展和經濟增長具有特殊的推動作用。鐵路貨車滾動軸承的發熱問題嚴重影響了其安全和速度，對其滾動軸承的發熱問題進行分析并且找到解決的辦法是十分有必要的。

關鍵詞：滾動軸承 發熱 問題分析

中圖分類號：U260.331.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0069-02

在鐵路貨車系統中，滾動軸承的故障和軸承相比比較多一些，但是對于滾動軸承來說一旦發生熱軸故障，就很難處理，只有更換車輪。隨著滾動軸承貨車的逐漸增加，對滾動軸承貨車的檢測工作也日益繁忙，使貨車的正常運營面臨著巨大的壓力。為了鐵路運輸的安全，需要認真的分析滾動軸承發熱的原因，找到合適的檢查方法，進行妥善有效的處理。

1 滾動軸承發熱的原因分析

滾動軸承在鐵路貨車上得到了大量的使用，滾動軸承的熱軸現象也隨著增加。滾動軸承出現熱軸時具有時間短、升溫快以及后果嚴重等特點，對鐵路的正常安全運輸構成威脅。通過對滾動軸承貨車的運行情況的認真調查，主要發現有以下幾種原因會導致滾動軸承發熱。

1.1 滾動軸承附屬部件的原因

在貨車的正常運行中，當軸承的防塵擋圈歪斜，密封罩松動、歪斜，緊定螺栓松動，密封油路密封的不好，密封圈密封磨耗失效等，都有可能引起滾動軸承與配件產生較大的摩擦熱而導致熱軸。

1.2 油脂的原因

滾動軸承在剛出廠或者在檢查注油后由于油脂較多，在正常運轉時受到的阻力比較大，容易產生較高的軸溫，但是這種軸溫相對比較溫和，不會超過強熱。

1.3 滾動軸承配件的原因

當軸承本身的質量不好，軸承的配件存在質量上的問題，也會造成熱軸。例如當軸的內、外滾道表面不夠光滑時，當兩個摩擦表面的凸峰相遇時就會破壞原有的油膜，使他們之間的摩擦力增大，形成了干摩擦的狀態，容易導致熱軸；還有軸承軸向之間的空隙過大，零件存在裂紋時，在運行過程中軸承滾道、內外圈和保護架的擦傷、剝離等都有可能造成熱軸。

1.4 車輪的原因

當車輪受到缺損、局部凹下、踏面擦傷或者嚴重剝離超限時，容易受到周期性的沖擊力，附帶滾動軸承也將受到同樣的沖擊力，滾動軸承在這種沖擊力的作用下，就會出現保持架裂紋、破碎或者滾子裂紋，造成滾動軸承發熱。在維修時，如果沒有嚴格遵守有關規定，造成同一軸間的輪徑差或者車輪的直徑過大，那么在軸承的運行過程中也容易出現軸承發熱，造成熱軸現象。

1.5 轉向架的原因

轉向架的問題也容易引起滾動軸承熱軸的現象。在對轉向架維修的過程中如果沒有按照有關規定對側架、搖枕等有關配件進行認真仔細的測量、調整，就容易導致側架、搖枕、彈簧等地方的磨耗部位得不得有效的修復，使轉向架各部分之間的間隙得不到調整，就會使轉向架呈現出菱形或者八字形。綜合橫向之間的間隙過小，容易限制軸承的正常的橫向移動，使滾子的轉動出現困難，甚至出現卡死的現象。在滾動軸承的運行過程中，特別是在做曲線移動使，更容易增加軸承上的軸向力，使其內部出現大量的摩擦熱從而出現熱軸。

1.6 軸承在組裝和壓裝工藝上的原因

當軸承在檢修過程中清洗不干凈，軸承之間的間隙過大或者過小，組裝時帶有其他的雜質，有故障的或者超過使用期限的配件沒有及時的更換，都會導致在使用過程中出現熱軸；還有保持架的窗梁根部有裂紋，外圈牙口、內圈小擋邊有裂紋或者缺陷，內外圈滾道有裂紋或者剝離等，都會出現熱軸。所以在組裝前要對軸承的外觀進行仔細、認真的檢查，以便發現這些現象，進行及時的更換。在軸承組裝前，不僅要測量軸承的各部件的尺寸，還要認真測量軸承在自由狀態下的軸向游間和裝配高度。軸向游間過大，會增加軸承間的橫向軸向力，從而導致軸承損壞；軸向游間過小，軸承在做曲線運動時容易受到側面力的作用導致摩擦，而產生大量的摩擦熱而出現熱軸。當軸承的組裝或者壓裝質量不高時，在軸承的運行過程中容易引起軸承密封罩在運行過程中產生松動或者脫落，導致軸承前蓋和密封罩之間產生摩擦，使其出現磨損、變形，也同時有可能造成油封的松動、脫落，而產生油脂的泄露問題，從而產生熱軸現象。

1.7 保持架的原因

保持架出現故障的原因主要有：（1）車輪的踏面出現剝離或者擦傷，當車輪踏面出現擦傷，就會加大輪軌之間的沖擊作用，當車輛的運行速度較高時，沖擊力就會變的比較大，當貨車的超載嚴重時，輪軌之間的沖擊力也隨之變大，從而導致保持架出現破損。（2）軸承出現甩油現象。當軸承出現甩油現象時，就會導致軸承內部的有效潤滑作用降低，使得保持架和滾子之間的摩擦力和沖擊力增大，容易導致保持架出現破損。（3）保持架受到外力的損傷。（4）保持架本身的制造質量和材料不符合標準，當保持架結構不太合理，造成窗梁的寬度較窄，保持架產生的應力就比較大，在加上窗口根部的圓角比較小，使得軸承產生應力集中的現象，導致保持架斷裂。

1.8 軸承本身的硬度問題也容易引起熱軸現象

在鐵路的運行過程中，經常會遇到環境比較惡劣的情況，例如砂石和泥沙的污染，使得軸箱不能夠保持足夠的干凈、清潔。當貨車承受的荷載比較大，車速度比較快時，鋼軌對輪字邊緣的作用力也就比較大；在冬天，由于室外的溫度比較低，特別是在比較低溫的狀態下，鋼軌會產生一定的收縮，使得鋼軌的兩個接頭之間的距離會稍微的變大，導致車輪產生嚴重的振動現象，如果軸承的硬度比較高，容易引起發熱而導致軸承的斷裂，所以要保證軸承具有一定的韌性。

1.9 檢修人員的個人原因

鐵路貨車的檢修當班人員在檢修過程中由于個人的技術素質原因，對軸溫的檢測不夠熟悉；在檢修的過程中不認真，導致問題不能夠及時發現解決，使情況進一步惡化從而出現熱軸現象。例如當重車、空車在脫軌后沒有及時的更換輪對，在對軸承進行電焊作業時，電流通過了軸承而沒有對其進行退磁等其它的行為，也會導致軸承熱軸的故障。

2 對熱軸的處理

在實際工作中，列檢人員對熱軸的判斷和處理要注意以下方面。

（1）對于新出廠的的或者檢修后導致油脂過多而出現軸承發熱的現象，一般在微熱的范圍內，不會出現強熱現象，而且過一段時間就會自然消失，這種情況可以不處理。

（2）檢查軸承發熱時要注意多檢查外觀。對軸承要放到帶有燈光放大鏡的檢測儀器上，對滾子的情況進行認真檢測，并且按照有關的檢修工藝要求，對軸承的各部件的尺寸進行測量。對軸承的外觀檢查主要是通過直觀的方法來推測其內部是否有故障。要注意軸承的結構是否完整，零件有沒有缺失現象，例如軸段前蓋螺栓是否丟失，密封罩是否松動；還要注意檢查零部件的外觀是否有變化，例如要檢查軸承的外圈是否有裂紋，是否存在較為嚴重的剝離、較為嚴重的擦傷或者粘連現象，還有觀察是否有甩油現象，注意判斷是因為零部件的裂紋還是因為油脂變質而導致甩油，對于檢修過期或者因為油脂變質引起的軸承發熱現象要進行重點的檢查。減少因為車輪擦傷而造成的熱軸現象，要對車輪認真的檢查和測量其擦傷情況，盡量確保滾動軸承車輪在檢修過程中沒有擦傷現象，對于踏面擦傷2 mm及以上的軸承輪，要加工踏面還應該檢查軸承。嚴格測量車輪的直徑，對不符合標準的要注意加修，在檢修時要注意減少同一輪的輪徑差，盡量不超過1 mm，防止因為輪徑差過大而出現熱軸現象。嚴格測量同一套枕簧的內、外簧的自由高度，保證其高度差并且其枕簧的外圈的自由高度差不超過3 mm防止因為車體在做曲線運動時因為傾斜比較大而出現熱軸現象。

（3）對于軸承內部的結構變異導致的變熱現象要特別加以關注，因為對于外部結構來說，變異情況容易分析和判斷，對于內部結構的變化，如因為剝離、輾皮等原因導致的軸承發熱，只有分解軸承，檢查內部的搖枕、側架、輪對等有關配件的尺寸是否符合標準，還需要認真的分析其中的每個因素，然后才能綜合判斷得出正確的結論。

（4）改進清洗、沖洗設備，提高對軸承各部件的沖洗、清洗質量，要嚴格執行對軸承零部件組裝前的干燥和噴淋要求。

（5）提高軸承的壓裝質量。在壓裝前必須測量每個軸承內圈的內徑和軸頸直徑，使軸承和軸頸的配合過盈符合有關規定；使用能夠打印壓力曲線的固定式軸承壓裝機進行壓裝軸承，這樣可以方便觀察到軸承的壓裝力和終止貼合壓力是否符合規定的要求。

（6）要注意對軸承外圈和密封罩配合過盈量的控制，做好密封罩的扭矩試驗，保證密封罩組裝的足夠牢固，對注油量要控制在500～510 g之間。

（7）還可以通過軸承的振動來發現問題。將手掌置于轉動軸承室軸承上，轉動外圈，當軸承的內圈、外圈滾道有剝離、壓痕時就會產生一定的振動，這樣就可以發現其中的故障，在檢修時可以通過傳感器等感應手段來觀察軸承的缺陷。

3 結語

通過對鐵路貨車規定軸承的發熱現象的分析，找到其中的關鍵原因，并且也提出了改進的措施。在鐵路的貨運運輸中要特別注意對熱軸現象的檢查，對滾動軸承各部件要進行嚴格的檢測，減少熱軸現象的發生，為保證鐵路安全健康的運行，為經濟的發展做出自己應有的貢獻。

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