货车无轴箱滚动轴承常见故障及检查办法
2012-06-26
铁路货车是完成铁路货物运输的重要工具。货车无轴箱滚动轴承是铁路车辆上的重要部件，其技术状态的好坏，将直接影响行车安全。因此，列检将面临滚动轴承故障复杂等问题，早期发现滚动轴承内部故障，消灭车辆燃切轴事故，已成为车辆部门广大列检干部、职工急需解决的重大安全课题。
一、故障种类
1、保持架裂损。
在检查中发现，一般多为端环与小横梁相交处裂纹、裂折直至破碎。保持架破损后将使滚子失去定位，轴承正常的承载状态受到破坏。由于保持架材质较软，破损后磨损严重，磨下来的铁粉混入轴承脂中，破坏轴承脂的润滑作用。
2、滚子破损。
这类故障多为滚子端部裂纹导致破碎。碎块混入滚道中，将造成滚子卡滞，破坏轴承的滚动状态。
3、滚道、滚子剥离。
这类故障主要发生在承载面上，大面积剥离将造成轴承高温。
二、故障的外观特征
分析滚动轴承内部构件严重破损故障，归纳出五种共性外观特征。
1、轮对踏面擦伤后车轮高速运转而使保持架及滚子受到较大的冲击振动载荷，加速了轴承内部构件的破损。
2、轴承外部甩油的特征。
由于保持架破碎后，车轮高速运转而把碎块甩到密封罩中，刮坏橡胶油封的唇口，使油脂从密封罩与轴承前盖或轴承后挡间的缝隙中被甩出。甩在摇枕、侧架、枕簧、轮芯及车底板处，甩出的油脂呈点状。而密封罩与轴承外间隙甩出的油脂大部分上由于密封罩松驰的原因，而轴承内部无破损故障。
3、油脂含金属粉末的特征。
被分解的滚动轴承的保持架或滚子均无尖锐棱条，而被磨得平圆光滑，产生了大量的金属粉末，混在油脂中被一同甩出，油脂混浊呈银灰色。手捻油脂明显感觉到有颗粒状金属粉末。轴承内部无破损故障甩出的油脂呈黑色，手捻油脂无金属粉末。
4、转动轴承有异声的特征。
保持破碎后，失去了对滚子的定位作用。轴承转动时滚子之间发生相互撞击或破碎后的保持架在滚道内磨擦产生异音。
5、转动轴承发生卡滞的特征。
保持架破碎后，有的造成密封罩变形或松动，使密封罩磨前盖或后挡而产生卡滞现象。有的破碎的金属碎块对滚子运转产生阻力，轴承转动时也会发生卡滞现象。
三、产生故障的原因
1、构造上的原因。
（1）保持架材质为08OALT，其窗梁横断面Z小面积为2.5mm×5mm，其窗口是采用冷冲加工方式。因此，保持架由于材质强度低，受力结构尺寸小，各弯角应力集中未消除，在运用中极易造成裂纹、折断。
（2）游隙不易调整滚动轴承轴向游隙的作用是减小滚子端面与外圈滚道的经常摩擦，保证在转向架倾斜车轮蛇形运行或通过曲线时，滚子能正常工作而不被卡住。而径向游隙的作用是保证滚子受力合理，转动灵活。径向游隙如果过小，转动中稍有膨胀便会发生转动困难，导致热轴；如果过大，便会使滚子受力不均匀，局部负荷加大，应力加大，导致滚子、滚道剥离，甚至破损。
圆锥轴承因结构关系只规定轴向间隙，《货车段修规程》规定轴承轴向间隙压装前为0.57～0.9mm，压装后为0.075～0.75mm。目前段修时用百分表测量，要求扳动轴承的力为294～490N，用手扳动，这种方法不易掌握，测量的结果也不准确，一旦偏差过大，就会造成滚子和滚道的损伤。
2、加工、组装工艺上的原因内、外圈及滚子由于热处理工艺不当，使轴承零部件产生破损或变形。保持架因冲压工艺不当，容易造成破损、折断。压装时，内圈与轴颈的过盈配合量不符合限度要求，可能造成内圈崩裂或松动；轴向游隙不符合限度要求，也直接影响滚动轴承的使用寿命。
3、外界原因滚动轴承轮对在运输过程中的碰撞会造成轴承外圈破损；货物的偏载超重，使轴承受力超过额定载荷，造成受损，车辆运行过程中，钢轨接头对轮对产生冲击，轮对擦伤也可能造成滚动轴承内部故障。由于轴承的密封装置失效，杂质进入轴承内部，造成轴承内部故障。
四、发现滚动轴承内部破损故障的检查方法
透过滚动轴承内部严重破损的外观现象，归纳出五种共性的外观特征。通过五种外观特征发现滚动轴承在没有温长、红外线没有热轴预报的情况下内部严重破损故障的检查方法，即“听、看、摸、捻、转、诊、鉴”七字检查方法。
1、听：检车员在接列车进入时，分别于列车两侧以面部余对进车方向（与钢轨呈45℃）进行蹲视接车。仔细听车轮有无振动及滚动轴承有无异常音响，把车轮有振动和滚动轴承有异音的车辆作为技检时的重点。特别是当列车一停再拉时，对轮对有振动或轴承外观有甩油现象的轴承，要仔细辨听是否轴承内部有滚子互相撞击的声音或轴承卡滞发出的摩擦声。如果后部检车员发现列车前部车辆有振动、轴承有异音时，要及时与列车队值班员联系。列车队值班员立即通知有关区段检车员注意。
2、看检车员对列车进行技术检查时，要检查车轮有无擦伤、剥离、欠损或粘贴。凡是对车轮有故障的滚动轴承车辆决不能轻易放过。同时对轴承外观要仔细检查。看轴端螺栓有无松动、丢失，密封罩与轴承前盖或后挡间有无甩油，甩油是否甩在车底板、摇枕、侧架及车轮幅板上，油脂是否呈银灰色，是否呈点状。
3、摸：对车轮踏面有故障或甩油等其他外观有异状的滚动轴承必须手摸轴承外套检查温度是否正常。温度高的要用点温计测温检查。
4、捻：对有甩油现象的滚动轴承，要手捻油脂状态。轴承内部有破损故障时，甩出的油脂呈银灰色。手捻油脂中有颗粒状金属粉末。这是判断滚动轴承内部严重破损故障的重要依据。
5、转：对“听、看、摸、捻”有故障特征的滚动轴承，必须起镐进行360度正反转动检查，在转动过程中仔细听轴承内部有无异常音响，手感有无异常振动，正反旋转无有卡滞现象。特别是对轴承内部有异常音响要仔细辨听是否是滚子与滚子之间在转动过程中的撞击声。当保持架破损初期，窗梁破坏较少时，转动过程中轴承只在某一处有滚子撞击声，而这种声音是滚子转动到Z高点时，保持架失去定位作用后下落撞击滚子的声音。如果存在上述现象，说明有轴承保持架破碎或滚子破碎等轴承内部严重破损故障。
6、诊：对有异状的滚动轴承，必须经过检车员、工长、大件修人员集体会诊进行判断，会诊确定轴承内部存在故障时，通知列车队值班员扣车处理，列检车间无权开盖检查。
7、鉴：扣修滚动轴承内部严重破损故障车辆后，车间要及时上报段调度室，由技术科组织运用工程师及有经验的轴承检查员检查确认。同时决定是否开盖检查，开盖的滚动轴承轮对须换轮处理，对确认内部有严重破损故障的滚动轴随进行分解鉴定，确定其破损部件和破损程度，并做好鉴定记录。
运用“听、看、摸、捻、转、诊、鉴”检查判断滚动轴承内部严重破损故障方法时，关键做好“听、看、捻、转”。“听”是掌握滚动轴承轮对有无振动，轴承有无异音的步，是提前发现滚动轴承内部严重破损故障的基础，通过检车仔细查看从而发现滚动轴承内部破损故障的外观异常现象。手“捻”油脂检查是判断轴承内部是否存在严重破损故障的重要方法，手捻油脂中含有铁粉，这是判断轴承内部破损故障的重要依据。“转”是验证滚动轴承内部破损故障程度的Z有效方法，通过转动轴承检查，如果存在滚子与滚子之间有撞击的异常音响或卡滞现象，则进一步说明了滚动轴承内部存在故障，如果滚子与滚子多处撞击则说明了滚动轴承内部存在故障，如果滚子与滚子多处撞击则说明保持架窗梁多处破损。通过“听、看、捻、转”发现滚动轴承内部破损故障的明显外观征状，是防止滚动轴承内部破损故障的重要方法。