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时间:2018-10-23
《hxd1b 型电力机车轴箱轴承故障分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、HXD1B型电力机车轴箱轴承故障分析 摘要:文章通过对HXD1B型电力机车轴箱轴承现场开盖检查、轴承检测、走行公里及牵引负载等情况的汇集,对HXD1B型电力机车轴箱轴承主要故障进行分析,并从设计制造、日常维护、检修管理及机车使用等方面入手提出解决建议。下载论文网/3/ 关键词:HXD1B型电力机车;轴箱轴承;故障分析 中图分类号:U269文献标识码:A文章编号:1006-8937(2016)14-0083-02 1概述 HXD1B型电力机车是国产交流传动大功率电力机车,最大输出功率9600kW,自2009年在武汉铁路局江岸机务段投入使用,极大的解决了货运紧张问题,
2、但在机车运用维护中暴露出轴箱轴承问题,2013年3月9日HXD1B型0337号机车牵引42092次货物列车时出现第6位轴箱温度高现象,根据温度试纸变黑情况判断轴箱内温度超过127℃,机车故障时总走行450464km。救援后解体轴箱检查发现轴承外圈裂纹、保持架断裂、润滑油干结,轴承内有金属杂质,轴头过热呈紫黑色,形成轴承固死重大安全隐患。 轴箱轴承故障不是一个单独特例,江岸机务段从2013年5月9日至9月30日开盖普查了270台机车,发现并更换问题轴承29个,如果这些轴承处理不当,将发展成影响铁路运输安全的突出故障。为处理好轴承故障问题,确保HXD1B型电力机车有效投入使用,相
3、关技术人员进行了调查分析。 2现场调查情况 开盖普查情况 开盖检查时更换的29个轴承的主要问题如下: ①锈蚀。表现形式为轴承外圈表面严重锈蚀、轴承与轴箱间有不均匀的锈斑。 ②油脂问题。表现形式为严重油脂渗漏和溢出和油脂变质。 ③杂质进入。表现形式为轴箱内有杂质并且泥垢堆积。 ④接磨。表现形式为轴承密封罩变形和磨损磕碰、轴承压盖与外端盖间接磨严重。 此外,普查中还发现HXD1B机车存在普遍的同台车混用不同型号(主要由SKF、FAG和TIMKEN三家提供,少量由NSK提供)轴箱轴承的现象。 机车顶轮检测轴承的发现 为进一步深入探索HXD1B型机车轴承的质量状况,
4、江岸机务段从2013年10月份到2014年4月顶轮检测轴箱轴承228台次,更换轴承95个,检测发现问题轴承25个。 因为摩擦力矩大、磨损或松旷等原因轴承会产生异常温升和异音现象,异常温升和异音是轴承轴承故障的重要征兆。见表1,发现有异常温升或异音现象的轴承中:检测不合格的12个,共占问题轴承的48%;而检测正常的,如果维护不当也会向初级损坏发展,在后续的跟踪复测中,又发现10个轴承检测不合格并进行了更换。 在轴承跟踪监测中也发现,针对轴承种类适当补充油脂,可以消除异常温升和异音现象,并阻止故障发展。如0389号机车第一位轴箱三次出现轴承异音、0412号机车第4位轴箱两次出现
5、异常温升,在日常维护中对混用的TIMKEN轴承、SKF轴承区分补充油脂量,在多次追踪检测中,检测数据,见表2、表3,轴承简易诊断正常,进行精密诊断分析也显示无故障频率,观察机车使用,轴承状态良好。 3影响轴承的其他因素 轴承走行公里 江岸机务段对上线机车的轴承更换数量及走行公里统计,发现:排除新上线机车发生的少数轴承故障,选取统计主要数据段可看出机车在走行超过50万km后轴承故障率十分集中。如图1所示。 负载变化 对HXD1B型电力机车不同牵引状况进行观察,发现:机车牵引临客或牵引加速、制动过程时轴箱轴承温度偏高。 4现象分析 结合以上调查情况,分析轴箱轴承故障原
6、因。 密封不良 从开盖普查情况来看:轴箱内有杂质并且泥垢堆积,轴承发生锈蚀,说明HXD1B型电力机车轴箱结构设计不完善,轴箱加工误差大且轴承组装工艺不规范,造成轴箱内侧挡圈、轴箱与轴承间无法完全密封,无法杜绝异物及水汽进入轴箱内和轴承内,并因水汽及外来液体影响造成轴承锈蚀。 另一方面开盖检查发现轴承有严重油脂渗漏、溢出现象,说明轴箱采用密封轴承的密封性能也不是很好,轴箱内异物会随着轴承转动混入轴承内部,破坏轴承内部润滑,引起润滑油脂失效、轴承异常摩擦等问题,进而发展成轴承磨损、表面损坏、缺口/凹痕、锈蚀等初级损坏形式。 补脂不当 三种轴箱轴承的主要指标对比,见表4。
7、 由上表对比可知,三种主要轴承的注脂量和单侧密封罩和滚子组件油脂量都不同,在运行中三种轴承溢脂量也不同,因此补脂量也是有差异的,但由于同台车混用不同型号轴箱轴承现象普遍,补脂人员不能很好的做到对应不同轴承去适当补充油脂,导致部分轴承补油不足或是过多。轴承缺油时润滑不良,轴承内部会因摩擦力矩增大导致异常温升或因磨损产生异音现象,开盖检查发现油脂变质现象,若不能及时补油,轴承必将发展为初级损坏故障;相反轴承内油脂过多,轴承内部也会因散热不良导致发热。 疲劳寿命 滚动轴承的内外滚道和滚动体表面
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