地铁车辆转向架轴承故障诊断措施分析

《地铁车辆转向架轴承故障诊断措施分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、地铁车辆转向架轴承故障诊断措施分析张文锐南京地铁运营有限责任公司江苏南京210012摘要：本文主要先分析了转向轴承的构造，然后介绍了转向轴承在工作中可能遇到的故障，最后总结出地铁车辆转向架轴承不同故障的故障诊断措施。关键词：地铁车辆；转向架轴承；故障；诊断措施地铁车辆转向架轴承的主要构造以及功能（-）地铁车辆转向架轴承的主要构造轴承内圈的位置最贴近轴，轴的转动使其也在转动；而轴承外圈起着支撑的作用，它和轴箱一起工作的。滚动体的位置在轴承内外圈之间的，它是转向架轴承构造中非常重要的一个部分，因为位置的特殊性，所以它可以使运动的摩擦类型变成滚动摩擦。保持架顾名思义就是保持滚动体

2、的正常运行，与此同时它还可以使转向轴承的润滑性处于良好状态。实验研究：处于相同状态下的滚动体，一个装有保持架装置，一个没有保持架装置。结果对比，前者所受到的摩擦力远远小于后者，说明前者更适合用于地铁车辆。下图是地铁车辆转向架轴承的主要构造图图1转向架轴承的主要构造图字母代表含义滚动体直径D轴承节径a接触角rAA点的回转半径rBB点的回转半径A点滚动体与轴承外圈的接触位置B点滚动体与轴承内圈的接触位置（二）地铁车辆转向架轴承的功能转向轴承对地铁来说是非常重要的一个部分，它的功能主要有以下两点：1、转向轴承可以使地铁的载重范围扩大，而且还能保证地铁的行驶速度。2、提高地铁的敏捷

3、度。地铁的长度使其在行驶过程中的敏捷度有所降低，特别是在拐弯处。但是转向轴承能够改变车辆的滚动形式，进而提高地铁车辆的敏捷度。地铁车辆转向架轴承的故障分析转向架轴承的常见故障有保持架破坏、腐蚀故障、耗损故障、断裂故障、疲劳失效。（一）保持架破坏保持架的完备是转向轴承正常运行的充分条件。但是实际上在地铁的行驶屮，转向轴承会使保持架遭到破坏，结果就会使滚动体与保持架Z间摩擦阻力变大，进而导致滚动体难以转动甚至是卡住。（二）腐蚀故障转向轴承的腐蚀故障按照腐蚀的原理又可以分为两类，一是电化学腐蚀故障，二是物理腐蚀故障。1、电化学腐蚀故障转向轴承在水、空气存在的情况下形成原电池，进而

4、导致轴承被腐蚀。或者是在水、空气、电流三者的作用下，使轴承遭到了电腐蚀。2、物理腐蚀故障转向轴承在工作中，与内外圈之间因震动而带来的腐蚀故障。（三）耗损故障转向轴承在工作吋，其中部分零件的表面会遭到损害，进而导致轴承表面耗损。不管是不是完好的转向轴承，它们的振动曲线都是相似的，不确定性很强。但是最大的区别在于耗损后的转向轴承的曲线幅度要比完好的轴承的大。因此经常采用测量轴承曲线的峰值、有效值的方法判断轴承是否出现耗损，若测量结果远高于标准值，那么就是出现耗损，反Z则没有。（四）疲劳失效该故障带来的危害是比较严重的。轴承构造之间的相互作用，进而导致受力处出现裂痕，蔓延到整个工

5、作的表而直至出现大而积的脱落，最终形成疲劳失效。国家规定的是如果脱落面积超过0.5平方毫米，那就可以视为该轴承失效。即使是同一台机器制造出来的轴承，它们的寿命也是存在很大的差异的，这也说明对轴承进行故障分析是必不可少的。（五）断裂故障轴承组成在超负荷的工作过程中会发生断裂，或者是轴承的安装不合理也会导致某些零件断裂。三、地铁车辆转向架轴承故障的诊断分析方法转向架轴承故障的诊断方法由三部分组成：第一部分采集振动数据，第二部分故障特点分析，第三部分是故障类型辨别。最关键的部分是故障的特点分析，因为分析结果不止确就会导致类型辨别出错，而且有些时候是多种故障同时出现，增加了分析难度

6、。为了增加故障特点分析的准确率，可以采取小波包分析法。（-）故障特点分析法一一小波包分析法该方法的理论依据是傅里叶思想，其最大的好处就是能够对识别出振动信号，即使信号强度很微弱。通过一些函数，代入数据，对振动信号进行分解。然后通过制图工具就可以得到相应的谱图。图2三层小波包分解树（-）故障类型辨别方法1、波谱峰分析法前面已经提到过耗损后的转向轴承的曲线幅度要比完好的轴承的大，所以可以抓住这个点来分析故障类型。通常波谱峰是幅度最大值，所以在分析时先通过电脑找出该波段的最大值。举个例子，如果腐蚀故障的特征频数为95赫兹，那么当轴承有腐蚀故障时它的谱图里的最大值就在特征频数处，这

7、个时候就可以判断波谱峰了，然后就可以通过尼尔法确定故障的位置。2、搜索频带测定法部分轴承岀现故障的吋候，它们的第二犬值处也会出现波谱峰，因此为了使故障识别更清晰，应该采取搜索频带测定法。比如说疲劳失效故障的特征频数为90赫兹，那么具体操作如下：以特征频数90赫兹为中间值，测定1倍频数、2倍频数、3倍频数这三个频带的频率。如不岀现谱峰，则说明该轴承没有疲劳失效故障。（三）故障频率设定误差误差在实验过程中是无法避免的，所以在测定故障特征频率时也是如此。比如说轴承之间有摩擦，所以导致实际故障特征频数与计算的结果之间存在误