HXD2B型機(jī)車牽引電機(jī)軸承故障分析及處置方法

李 明 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥機(jī)務(wù)段

1 引言

隨著運(yùn)力資源變化調(diào)整，2017年以來，合肥機(jī)務(wù)段逐步配屬HXD2B型機(jī)車，目前，正為二通道阜陽至蕪湖間貨物重載運(yùn)輸發(fā)揮著重要作用。但自從HXD2B機(jī)車投入使用以來，連續(xù)發(fā)生的多起驅(qū)動(dòng)單元牽引電機(jī)軸承保持架裂紋故障，給行車安全帶來很大隱患。具體故障情況見表1。

表1 HXD2B機(jī)車輪驅(qū)牽引電機(jī)軸承故障統(tǒng)計(jì)表

2 故障分析調(diào)查

由于發(fā)生故障的3臺(tái)機(jī)車均為檢修段C4修后機(jī)車，段方除及時(shí)向上級(jí)主管部門匯報(bào)信息外，還積極配合檢修段，做好驅(qū)動(dòng)單元更換及相關(guān)故障原因查找工作。

2.1 故障軸承狀況

本文所指的電機(jī)故障軸承位于牽引電機(jī)輸出端的外側(cè)，通過小密封圈與齒輪箱配合形成一個(gè)密封整體。

圖1 軸承保持架裂紋I

圖2 軸承保持架裂紋II

圖1、圖2分別為HXD2B-0207、HXD2B-0178機(jī)車4位牽引電機(jī)軸承開蓋檢查時(shí)照片，從照片中可以清晰看出保持架明顯存在的裂紋，經(jīng)現(xiàn)場檢查軸承為FAG軸承。

2.2 化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析追溯

針對(duì)6月13日HXD2B-0207機(jī)車發(fā)現(xiàn)4D軸承保持架裂紋故障，且發(fā)生在1C3修程之后，段迅速采取措施，重點(diǎn)對(duì)該型機(jī)車1C3前后齒輪油化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以便及時(shí)從中找出故障隱患預(yù)兆。以HXD2B-0178故障機(jī)車為例，通過篩選，該機(jī)車2C1、1C3修程時(shí)齒輪油光譜分析數(shù)據(jù)見表2。

表2 HXD2B-0178機(jī)車2C1、1C3齒輪油光譜分析數(shù)據(jù)表

從表2可以看出，HXD2B-0178機(jī)車1～6位齒輪油在2C1化驗(yàn)時(shí)銅含量正常，1C3時(shí)4位銅含量10.06，5位5.05，出現(xiàn)異常波動(dòng)，信息反饋專業(yè)工程師后，16日扣車檢查發(fā)現(xiàn)4、5位軸承保持架已出現(xiàn)裂紋，及時(shí)預(yù)防了一起走行部故障。

2.3 車載安全監(jiān)測平臺(tái)6A數(shù)據(jù)分析情況調(diào)查

上述三臺(tái)發(fā)生軸承故障的HXD2B機(jī)車，其中0207、0116均為6A數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異常后扣車檢查發(fā)現(xiàn)，尤其是HXD2B-0207機(jī)車，當(dāng)首次發(fā)現(xiàn)42、32位都存在“保持架沖擊故障信息”，但未達(dá)到報(bào)警程度后，分析人員本著對(duì)專業(yè)負(fù)責(zé)、質(zhì)量負(fù)責(zé)精神，經(jīng)協(xié)同有關(guān)廠家聯(lián)合診斷后，決定開蓋檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4位電機(jī)軸承出現(xiàn)裂紋，不僅防止了一起走行部軸承燒損故障，也為我段后續(xù)處理類似故障積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3 原因分析與認(rèn)定

由于目前我段沒有HXD2B型機(jī)車大型互換配件檢修生產(chǎn)能力，無法對(duì)故障部位進(jìn)行現(xiàn)場分解與檢查，因此，對(duì)發(fā)生的多起該型機(jī)車牽引電機(jī)軸承故障產(chǎn)生原因，依據(jù)中國鐵路總公司運(yùn)輸局關(guān)于印發(fā)《和諧型機(jī)車質(zhì)量問題專題會(huì)會(huì)議紀(jì)要》的通知（運(yùn)機(jī)檢修函〔2017〕237號(hào)）文件精神，故障原因界定如下：

（1）使用的FAG軸承保持架設(shè)計(jì)裕量與SKF相比偏低。

（2）2012～2014年生產(chǎn)的該批次軸承制造過程發(fā)生偏離，導(dǎo)致軸承質(zhì)量波動(dòng)。

（3）該批次軸承保持架原材料組織異常，利于裂紋的萌生與擴(kuò)展。

綜上所述，對(duì)我段發(fā)生的多起軸承保持架裂紋故障，原因認(rèn)定為FAG軸承本身質(zhì)量不良造成。

4 采取措施

機(jī)車質(zhì)量穩(wěn)定是保障鐵路安全生產(chǎn)最基本保證。當(dāng)前，在鐵路高速、重載、長交路跨局輪乘情況下，應(yīng)積極依托現(xiàn)有檢測平臺(tái)，切實(shí)抓好“人防、物防、技防”三位一體安全防控體系建設(shè)，充分利用現(xiàn)代科技手段，及時(shí)分析機(jī)車運(yùn)行中監(jiān)控的時(shí)域波形或修程時(shí)化驗(yàn)數(shù)據(jù)異常變化情況，提前消滅故障隱患，防患于未然。

4.1 高度重視車載安全裝備6A系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用

6A系統(tǒng)主要由中央處理平臺(tái)和涉及的機(jī)車高壓絕緣、防火、制動(dòng)安全、走行部故障監(jiān)測等六個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，是目前機(jī)車上加裝的保障行車安全的重要安全裝備，因此，必須引起高度重視，科學(xué)、合理加以使用。

（1）制定下發(fā)6A相關(guān)管理制度，對(duì)相關(guān)車間、部門職責(zé)進(jìn)行明確，規(guī)范運(yùn)作。

（2）明確把6A的日常維護(hù)納入各級(jí)修程加強(qiáng)管理。

（3）提高文件分析質(zhì)量。明確段、車間兩級(jí)專業(yè)管理人員每月現(xiàn)場抽查量化指標(biāo)，加強(qiáng)作業(yè)過程監(jiān)督。對(duì)重要故障信息現(xiàn)場人員研判存在難度時(shí)，上報(bào)段專業(yè)技術(shù)管理人員，聯(lián)合診斷解決。每個(gè)季度組織開展一次6A執(zhí)標(biāo)情況對(duì)規(guī)活動(dòng)，對(duì)發(fā)現(xiàn)典型問題及時(shí)進(jìn)行通報(bào)整改。

4.2 嚴(yán)密盯控齒輪油光譜分析銅含量縱向變化趨勢

對(duì)每一臺(tái)進(jìn)入修程的機(jī)車1～6位齒輪油光譜化驗(yàn)分析后，要把銅含量情況與前一次，甚至前兩次修程進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)增加趨勢明顯或突變的，應(yīng)及時(shí)將相關(guān)信息反饋專業(yè)工程師處理。

5 結(jié)束語

2017年8月15 日HXD2B-0126機(jī)車2C2修時(shí)，通過齒輪油光譜分析數(shù)據(jù)比對(duì)，發(fā)現(xiàn)3位銅含量出現(xiàn)異常，開蓋檢查后，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承保持架一處裂紋，又防止了一起可能影響走行部安全的行車故障。結(jié)合上述案例，希望通過不斷總結(jié)與摸索，探索出一條從6A以及化驗(yàn)管理層面保障機(jī)車牽引電機(jī)軸承質(zhì)量乃至走行部安全的重要途徑。