铁路货车滚动轴承发热的原因和处理方法分析

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摘 要：随着我国经济的快速发展，人们对物流的需求也越来越大，物流事业也得到了快速的增长。其中铁路货车运输具有其独特的优点，对物流的发展和经济增长具有特殊的推动作用。铁路货车滚动轴承的发热问题严重影响了其安全和速度，对其滚动轴承的发热问题进行分析并且找到解决的办法是十分有必要的。

关键词：滚动轴承 发热 问题分析

中图分类号：U260.331.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0069-02

在铁路货车系统中，滚动轴承的故障和轴承相比比较多一些，但是对于滚动轴承来说一旦发生热轴故障，就很难处理，只有更换车轮。随着滚动轴承货车的逐渐增加，对滚动轴承货车的检测工作也日益繁忙，使货车的正常运营面临着巨大的压力。为了铁路运输的安全，需要认真的分析滚动轴承发热的原因，找到合适的检查方法，进行妥善有效的处理。

1 滚动轴承发热的原因分析

滚动轴承在铁路货车上得到了大量的使用，滚动轴承的热轴现象也随着增加。滚动轴承出现热轴时具有时间短、升温快以及后果严重等特点，对铁路的正常安全运输构成威胁。通过对滚动轴承货车的运行情况的认真调查，主要发现有以下几种原因会导致滚动轴承发热。

1.1 滚动轴承附属部件的原因

在货车的正常运行中，当轴承的防尘挡圈歪斜，密封罩松动、歪斜，紧定螺栓松动，密封油路密封的不好，密封圈密封磨耗失效等，都有可能引起滚动轴承与配件产生较大的摩擦热而导致热轴。

1.2 油脂的原因

滚动轴承在刚出厂或者在检查注油后由于油脂较多，在正常运转时受到的阻力比较大，容易产生较高的轴温，但是这种轴温相对比较温和，不会超过强热。

1.3 滚动轴承配件的原因

当轴承本身的质量不好，轴承的配件存在质量上的问题，也会造成热轴。例如当轴的内、外滚道表面不够光滑时，当两个摩擦表面的凸峰相遇时就会破坏原有的油膜，使他们之间的摩擦力增大，形成了干摩擦的状态，容易导致热轴；还有轴承轴向之间的空隙过大，零件存在裂纹时，在运行过程中轴承滚道、内外圈和保护架的擦伤、剥离等都有可能造成热轴。

1.4 车轮的原因

当车轮受到缺损、局部凹下、踏面擦伤或者严重剥离超限时，容易受到周期性的冲击力，附带滚动轴承也将受到同样的冲击力，滚动轴承在这种冲击力的作用下，就会出现保持架裂纹、破碎或者滚子裂纹，造成滚动轴承发热。在维修时，如果没有严格遵守有关规定，造成同一轴间的轮径差或者车轮的直径过大，那么在轴承的运行过程中也容易出现轴承发热，造成热轴现象。

1.5 转向架的原因

转向架的问题也容易引起滚动轴承热轴的现象。在对转向架维修的过程中如果没有按照有关规定对侧架、摇枕等有关配件进行认真仔细的测量、调整，就容易导致侧架、摇枕、弹簧等地方的磨耗部位得不得有效的修复，使转向架各部分之间的间隙得不到调整，就会使转向架呈现出菱形或者八字形。综合横向之间的间隙过小，容易限制轴承的正常的横向移动，使滚子的转动出现困难，甚至出现卡死的现象。在滚动轴承的运行过程中，特别是在做曲线移动使，更容易增加轴承上的轴向力，使其内部出现大量的摩擦热从而出现热轴。

1.6 轴承在组装和压装工艺上的原因

当轴承在检修过程中清洗不干净，轴承之间的间隙过大或者过小，组装时带有其他的杂质，有故障的或者超过使用期限的配件没有及时的更换，都会导致在使用过程中出现热轴；还有保持架的窗梁根部有裂纹，外圈牙口、内圈小挡边有裂纹或者缺陷，内外圈滚道有裂纹或者剥离等，都会出现热轴。所以在组装前要对轴承的外观进行仔细、认真的检查，以便发现这些现象，进行及时的更换。在轴承组装前，不仅要测量轴承的各部件的尺寸，还要认真测量轴承在自由状态下的轴向游间和装配高度。轴向游间过大，会增加轴承间的横向轴向力，从而导致轴承损坏；轴向游间过小，轴承在做曲线运动时容易受到侧面力的作用导致摩擦，而产生大量的摩擦热而出现热轴。当轴承的组装或者压装质量不高时，在轴承的运行过程中容易引起轴承密封罩在运行过程中产生松动或者脱落，导致轴承前盖和密封罩之间产生摩擦，使其出现磨损、变形，也同时有可能造成油封的松动、脱落，而产生油脂的泄露问题，从而产生热轴现象。

1.7 保持架的原因

保持架出现故障的原因主要有：（1）车轮的踏面出现剥离或者擦伤，当车轮踏面出现擦伤，就会加大轮轨之间的冲击作用，当车辆的运行速度较高时，冲击力就会变的比较大，当货车的超载严重时，轮轨之间的冲击力也随之变大，从而导致保持架出现破损。（2）轴承出现甩油现象。当轴承出现甩油现象时，就会导致轴承内部的有效作用降低，使得保持架和滚子之间的摩擦力和冲击力增大，容易导致保持架出现破损。（3）保持架受到外力的损伤。（4）保持架本身的制造质量和材料不符合标准，当保持架结构不太合理，造成窗梁的宽度较窄，保持架产生的应力就比较大，在加上窗口根部的圆角比较小，使得轴承产生应力集中的现象，导致保持架断裂。

1.8 轴承本身的硬度问题也容易引起热轴现象

在铁路的运行过程中，经常会遇到环境比较恶劣的情况，例如砂石和泥沙的污染，使得轴箱不能够保持足够的干净、清洁。当货车承受的荷载比较大，车速度比较快时，钢轨对轮字边缘的作用力也就比较大；在冬天，由于室外的温度比较低，特别是在比较低温的状态下，钢轨会产生一定的收缩，使得钢轨的两个接头之间的距离会稍微的变大，导致车轮产生严重的振动现象，如果轴承的硬度比较高，容易引起发热而导致轴承的断裂，所以要保证轴承具有一定的韧性。

1.9 检修人员的个人原因

铁路货车的检修当班人员在检修过程中由于个人的技术素质原因，对轴温的检测不够熟悉；在检修的过程中不认真，导致问题不能够及时发现解决，使情况进一步恶化从而出现热轴现象。例如当重车、空车在脱轨后没有及时的更换轮对，在对轴承进行电焊作业时，电流通过了轴承而没有对其进行退磁等其它的行为，也会导致轴承热轴的故障。

2 对热轴的处理

在实际工作中，列检人员对热轴的判断和处理要注意以下方面。

（1）对于新出厂的的或者检修后导致油脂过多而出现轴承发热的现象，一般在微热的范围内，不会出现强热现象，而且过一段时间就会自然消失，这种情况可以不处理。

（2）检查轴承发热时要注意多检查外观。对轴承要放到带有灯光放大镜的检测仪器上，对滚子的情况进行认真检测，并且按照有关的检修工艺要求，对轴承的各部件的尺寸进行测量。对轴承的外观检查主要是通过直观的方法来推测其内部是否有故障。要注意轴承的结构是否完整，零件有没有缺失现象，例如轴段前盖螺栓是否丢失，密封罩是否松动；还要注意检查零部件的外观是否有变化，例如要检查轴承的外圈是否有裂纹，是否存在较为严重的剥离、较为严重的擦伤或者粘连现象，还有观察是否有甩油现象，注意判断是因为零部件的裂纹还是因为油脂变质而导致甩油，对于检修过期或者因为油脂变质引起的轴承发热现象要进行重点的检查。减少因为车轮擦伤而造成的热轴现象，要对车轮认真的检查和测量其擦伤情况，尽量确保滚动轴承车轮在检修过程中没有擦伤现象，对于踏面擦伤2 mm及以上的轴承轮，要加工踏面还应该检查轴承。严格测量车轮的直径，对不符合标准的要注意加修，在检修时要注意减少同一轮的轮径差，尽量不超过1 mm，防止因为轮径差过大而出现热轴现象。严格测量同一套枕簧的内、外簧的自由高度，保证其高度差并且其枕簧的外圈的自由高度差不超过3 mm防止因为车体在做曲线运动时因为倾斜比较大而出现热轴现象。

（3）对于轴承内部的结构变异导致的变热现象要特别加以关注，因为对于外部结构来说，变异情况容易分析和判断，对于内部结构的变化，如因为剥离、辗皮等原因导致的轴承发热，只有分解轴承，检查内部的摇枕、侧架、轮对等有关配件的尺寸是否符合标准，还需要认真的分析其中的每个因素，然后才能综合判断得出正确的结论。

（4）改进清洗、冲洗设备，提高对轴承各部件的冲洗、清洗质量，要严格执行对轴承零部件组装前的干燥和喷淋要求。

（5）提高轴承的压装质量。在压装前必须测量每个轴承内圈的内径和轴颈直径，使轴承和轴颈的配合过盈符合有关规定；使用能够打印压力曲线的固定式轴承压装机进行压装轴承，这样可以方便观察到轴承的压装力和终止贴合压力是否符合规定的要求。

（6）要注意对轴承外圈和密封罩配合过盈量的控制，做好密封罩的扭矩试验，保证密封罩组装的足够牢固，对注油量要控制在500～510 g之间。

（7）还可以通过轴承的振动来发现问题。将手掌置于转动轴承室轴承上，转动外圈，当轴承的内圈、外圈滚道有剥离、压痕时就会产生一定的振动，这样就可以发现其中的故障，在检修时可以通过传感器等感应手段来观察轴承的缺陷。

3 结语

通过对铁路货车规定轴承的发热现象的分析，找到其中的关键原因，并且也提出了改进的措施。在铁路的货运运输中要特别注意对热轴现象的检查，对滚动轴承各部件要进行严格的检测，减少热轴现象的发生，为保证铁路安全健康的运行，为经济的发展做出自己应有的贡献。

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