軌道交通車輛轉向架牽引電機滾動軸承可靠性研究

陳明枝 李煊杰

中車廣東軌道交通車輛有限公司 廣東 江門 529000

當代，交通工具各種各樣，軌道交通車輛成為軌道交通系統中不可或缺的一部分。以高鐵出行為例，在2018年全年乘坐高鐵出行的人數累計突破90億。如此龐大的數字令人吃驚，更別說是城市內的地鐵了，這些龐大的載客量背后，是對中國軌道交通進步的最好體現，因此對于中國軌道交通車輛的研究值得所有人重視。

一、進行這項研究的意義

軌道交通車輛的發展給社會帶來了極大的便利，地鐵的運行緩解了城市的擁堵，高鐵的通行節省了出行的時間。在出行安全方面，軌道交通車輛的安全性能受到所有出行人員的重視。

本文是通過對軌道交通車輛轉向架牽引電機滾動軸承的基本故障及預防進行闡述，找到這項工作的原理，優點、缺點等，進行全面的分析，對軌道交通車輛的滾動軸承可靠性進行分析，得到相關的結論。給深受出行安全問題困擾的人們，帶來解答。

二、基本概念

(一)軌道交通車輛的轉向架。

(1)定義 轉向架是的主要作用是支撐車輛本身的重量以及車上人員、貨物的重量，同時也是決定著車輛的行走方向[1]。動力轉向架和非動力轉向架區分標準是是否擁有牽引電機和減速機構。我們在這篇文章中只涉及到牽引電機。

(2)組成 每一個軌道交通車輛的用途不同，分為載貨和載客的，都會用到轉向架，所以說轉向架的基本組成都是一樣的，包含以下5個部分：牽引電機和齒輪傳動裝置、輪對軸箱裝置、轉向架、構架、車輛的制動裝置。

(3)作用與特點 在軌道車輛上增加轉向架可以有效地提升軌道車輛的長度，增加載客量荷載貨量；在軌道交通車輛進行轉彎時，更加平穩，而且不會減少運行速度；便于分擔壓力，減少整個軌道車輛的負荷；增加并且傳遞軌道交通運行的動力；它作為一個獨立于軌道車輛的組成部分，能夠隨時的進行調換和維修。

(二)滾動軸承。

(1)典型結構 牽引電機滾動軸承由軸承的內圈、保持架、軸承外圈和滾動體這四個部分構成[2]。其中，滾動體是滾動軸承的核心部件，它促使軸承之間做滾動摩擦的運動。為了減少軸承相互之間的摩擦損耗，就需要在保持架上均勻安裝滾動體。

(2)優點 有利于軌道交通車輛的啟動和運行；有效地減少了運行過程中的事故發生；對軌道交通車輛的維護和日常檢查更加方便；最重要的是，軌道車輛在安全的前提下，運維成本也在減少。

三、故障診斷分析

(一)故障特征。滾動軸承出現故障的原因十分復雜，我們不能提前發現，但是經過對導致滾動軸承出現問題的原因進行分析，找到滾動軸承的故障特征，主要是：第一點具有周期性發生震動并且產生物沖擊的明顯特點。根據這一特點不難發現，當滾動軸承出現問題故障時，系統將會出現有規律的震動沖擊現象。第二點是出現故障信號條調制現象，在發生問題是，故障信號的信號波會發生調幅和調頻的變化[3]。

(二)滾動軸承的故障診斷基本要求。第一必須保證故障的檢測正確率高；第二能在故障問題剛剛出現時就能檢測到，并提供相應的技術支持；第三因為工作人員的實際情況，系統應該相對的簡單，容易操作；第四診斷系統不會影響到軌道交通的正常運行，造成成本損失；第五點能對車輛的狀態進行解讀分析并預測。

(三)常見的故障分析。

(1)滾動軸承磨損失效 滾動軸承的磨損失效，是指正常工作狀態下，軸承與軸承之間滾動摩擦，是軸承的表面出現問題，影響到軸承的正常運行。軸承的表面出現問題，就會出現運行的偏差，甚至會影響軸承的精度或者其他的連鎖反應。比如：軸承的大小發生變化；喪失潤滑劑使用功能。根據不同的磨損方式，可以具體分為：粘著磨損和磨粒磨損。

(2)滾動軸承斷裂失效 滾動軸承出現斷裂最大原因就是運行過載。由于壓力超過了軌道車輛的承受能力，產生了零件斷裂。出現這種情況的原因是：主機故障或者安裝不當。所以，相應的，在軸承的生產制造環節，要對原材料進行篩選，在軸承的生產環節加強檢測標準和力度，從根本上保證滾動軸承的質量。

四、滾動軸承的故障預防

(一)安裝前后。在滾動軸承安裝前，要對軸承的質量進行仔細的檢查，確保軸承的質量。將滾動軸承清洗干凈，保證滾動軸承的整體清潔，無異常。在軸承安裝后，要對滾動軸承的實際工作情況進行監督檢查，避免出現問題，確保滾動軸承的正常工作。

(二)滾動軸承的拆裝。在滾動軸承的拆裝時，一定要禁止對軸承表面進行敲打，要將滾動軸承緩慢的裝入，安裝人員在這一過程中應該使用軸承專用工具。在發現滾動軸承出現座圈與座孔發生松動時，要及時更換新的滾動軸承或者維修座孔。在拆卸滾動軸承時，應該使用拉馬器[4]，同樣避免對滾動軸承進行直接的擊打。

(三)滾動軸承的潤滑。滾動軸承的潤滑可以使軸承之間的摩擦力降低、降低軸承表面溫度。在高速和溫度較高的工作環境中，應該保持對，滾動軸承的潤滑。根據軌道交通車輛的實際需要選擇合適的潤滑油或者潤滑脂。

可以說，滾動軸承故障不是不可以避免的，只要我們嚴格按照滾到車輛的操作規范，就可以做好滾動軸承的防護，從而保證軌道交通車輛的運行安全。

結束語

在目前全世界范圍來看，軌道交通車輛的轉向架牽引電機主要是由滾動軸承組成的，同時也是最安全的。經過上文的分析，不難發現造成軌道交通車輛滾動軸承出現故障的源頭，是能夠找到的，這也就是說我們能從一開始就有效的避免故障的發生。因此，可以說，軌道車輛的牽引電機使用滾動軸承是十分可靠安全的，值得所有的出行人們的信任。