导致冬季客车轮轴运转热临界报警原因分析及危害苏日图

导致冬季客车轮轴运转热临界报警原因分析及危害苏日图

苏日图

齐齐哈尔北车辆段满洲里运用车间内蒙古呼伦贝尔021000

摘要：为有效控制客车燃轴、切轴安全风险，更好的发挥TCDS、轴报IC卡轴温监控系统的作用，提高轮对轴温异常的预判能力，消除轮对轴温异常故障，选取备用时间超过半年、检修完毕、轮对故障待修等3种状态轮对进行分解对比，在室温、低温条件下对轴承油脂状态进行了对比，同时对2014年部分TCDS报警、轴报IC卡轴温分析情况进行统计分析。

关键词：客车；轴温；临界；报警；原因；分析

铁路普通客车轴承因技术状态，装配工艺、使用频率等因素直接影响着轴承的使用寿命。这些都有可能产生热轴现象的产生。通过对不同状态下轴箱分解对比、轴承油脂在室温和低温环境对比试验以及TCDS报警的统计分析，导致客车轮轴临界报警较多的因素主要是油脂分布、外温环境、轴报系统故障，并且外温越低，报警发生频次越高。

1、油脂分布因素

1）轴承上油脂分布对运行轴温的影响。通过不同状态轮对轴承油脂分布情况对比可以看出，油脂分布均匀程度依次为故障待修（长期运用）、检修完毕、备用时间超过半年。轮对检修时，油脂涂抹到轴承滚子、保持架上，在投入运用后滚子与保持架、内外圈产生相对运动，通过滚子与保持架之间相互挤压将油脂分布到轴承各润滑部位，油脂由于粘稠度原因对滚子转动产生的阻力和轴承滚动产生的阻力使轴承整体温度上升，油脂的粘稠度也一定程度下降，流动趋势增加。随着运行时间增加，轴承转动的阻碍作用逐渐减弱，轴承温度逐步下降并趋于平稳。

2）轴承磨合对轴温的影响。按照《铁路客车轮对和滚动轴承轴箱组装及检修规则》要求，轴箱组装竣工后,必须进行不少于15分钟的磨合试验。通过故障待修轮对（长期运用）与检修完毕轮对比较观察油脂分布状态可以看出，故障待修轮对（长期运用）承载面油膜均匀，滚子与保持架间油脂已完全分布到轴承各润滑部位，但短时间的磨合试验还没有使轮对承载面润滑油膜达到最适宜的厚度和分布形态，故经检修磨合试验后的轮对在运用时轴承仍会出现温升。

2、外温环境因素

1）气温对备用客车轮对运行轴温的影响。通过选取轴承润滑脂在室温和低温环境进行对比试验可以看出，气温对油脂粘稠度有一定影响，油脂粘稠度随着气温降低而增大，同样的油脂在冬季会增大轴承运转阻力，延长滚子与内外滚道间承载面油膜形成周期，轴承运转时温升更加明显。受油脂粘稠度的影响，因此在冬季，室外备用停留一段时间的车辆在编挂运用后第一趟运行时轴温也会出现升高现象。

2）气温对TCDS报警频次的影响。通过2015年全年TCDS报警情况分析，报警发生频次主要集中在十二月、一月、二月，气温较低的三个月报警频次为182次，占全年的70.8%，且集中在外温+49℃报警，报警后温度没有再持续上升。这种报警仅是相对于设定的报警临界值而言的一种提示，不代表由于轮对轴承故障导致的温升。

3、轴报系统因素

由于轴温传感器、线路或设备中引入电磁干扰、轴报显示器等故障因数造成轴温温度显示异常，引起轴温报警。

4、轮对故障因素

1）不合格轴承。不合格轴承来自于轴承生产厂家

2）内、外圈滚道及滚子表面擦伤及滚子与内圈滚道表面因滑动摩擦，使内圈滚道滚子表面产生的金属迁移，造成滚子、内圈表面被磨成一个平面或数个平面的现象。

3）轴承保持架破裂、变形当保持架破裂变形时，滚子在滚道上的分布发生变化，即不均匀，由此造成个别滚子受力过大引起摩擦热，造成热轴；保持架严重破损产生高温热轴。

4）压盖螺栓拧紧力距不同螺栓一方面受紧固力，另一方面在轴承内圈发生轴向蠕动或松动时还将受轴向力的作用，三个螺栓拧紧力距不同时：拧紧力距较大的螺栓，首先单独承受过大的作用力，轻者造成螺栓及屈服性伸长而松动，重者也可折断螺栓，引起热轴。

5）轴端螺栓孔丝扣的深度达不到规定要求轴端螺栓孔丝扣的深度达不到规定要求(40十o+2㎜)，而轴端螺栓的拧距达到(200-240N)要求时，压板不能将活动平挡圈压紧(轴端螺栓防松板、压盖，活动平挡圈，内圈之间有间隙)，使轴箱的横动量加大，引起热轴。例：07年8月库检在检查时发现，防松板被磨脱，轴承脂变质，而轴端三个螺栓的拧紧力距符合要求(拧紧力距为230N)，压板螺栓孔严重磨耗三个轴端螺栓根部严重磨耗，经检查发现螺栓丝扣长40mm，轴端三个螺栓孔，深均为38mm。

6）轴承游隙过小客车轴承轴向游隙一般为1mm左右为最好，轴向游隙过小时，滚子端面与外圈挡边容易摩擦发熟，在高速运行时轴温较高径向游隙过小滚子的摩擦阻力增大，摩擦热增多，滚子稍有膨胀转动时便发生困难，易产生热轴。

7）轴承组装不正确轴承在检修时需“原套检修”，如果发生混装，易引起热轴。

8）轴箱盲孔通孔盲孔通孔时，虽然轴温装置堵塞盲孔．雨水还是能从丝扣缝隙进入轴承内部，引起油脂变质，造成热轴。

9）轴箱后盖安装不正确轴箱油封压装不到位，使油封骨架与防尘挡圈之间发生摩擦引起热轴；橡胶油封与后盖的过盈量过大，造成油封骨架中的钢圈变形。这种热轴的特征是轴箱后部热，而轴箱内部温度不高。

10）转向架状态不良转向架状态不良时，侧架处于倾斜状态，使同一转向架前后不对称，和各配件承载不一致而造成偏载引起热轴。

11）轮对运行中踏面剥离、擦伤后继续运行运行中的轮对发生踏面剥离、擦伤后继续运行，剥离、擦伤平面部位每转动一圈与钢轨半面相碰撞一次，剥离、擦伤严重时会引起轴承损坏，造成热轴。

12）轮对在曲线上运行轮对曲线上运行时，由于车体倾斜，使得曲线上轮对内侧轴承负载加大，产生过多的摩擦热，引起轴温升高。

结束语

综上所述，客车轴承因技术状态、装配工艺、使用频率等因素是诱发车辆轴承热轴，甚至因热切导致车辆颠覆事故。因此，在客车轴承具体的设计过程中，不仅要考虑到该部分结构要求，还要在客车轴承的装配及日常运用中进行综合性分析和思考，对轮轴运转热临界报警做好超前研判，从而降低客车安全风险。

参考文献

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[2]杨绍清，陈雷.铁路段修技术与管理[M].中国铁道出版社.2004.03.

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[4]车辆构造及检修（刘柱军中国铁道出版社）.