CRH2A型动车组轴箱轴承三级修问题分析及解决措施

2012-11-27闫文立孙永谦

铁道机车车辆 2012年6期

闫文立，孙伟，孙永谦

（北京铁路安全监管办公室驻北京动车段验收室，北京102600）

北京动车段主要承担着CRH2、CRH3、CRH5型动车组的高级检修任务，其中启动车型为CRH2A型动车组。据铁道部运装管验［2009］463号文件要求，从2009-11-27～2010-11-28北京动车段圆满完成了25列CRH2A型动车组的三级修任务。CRH2A型动车组的三级检修内容分为轮对轴箱组成检修、转向架组成检修、称重及尺寸测量和动静调等4项，其中轮对轴箱组成检修、转向架组成检修是CRH2A型动车组三级修的主要内容，特别是轮对轴箱组成检修质量的好坏直接关系到动车组的安全运行。

1 问题的提出

根据北京铁路局发布的工艺文件，CRH2A型动车组的轮对组成检修工艺流程为：轮对轴箱分解—外观检查—齿轮箱清洗（仅 M车）—车轴表面脱漆、除锈—整体轴承检修—齿轮箱检修（仅 M车）—（磁粉探伤）—（超声波探伤）—踏面旋修—轮对喷涂油漆—轮对检查及尺寸测量—制动盘检修。在对CRH2A型动车组轮对组成进行检修的过程中发现轴箱轴承漏油、轴箱难退卸、轴承外圈锈蚀、轴承电蚀的问题较突出，故障统计如表1所示：

表1 CRH2A型动车组三级修轮对轴箱轴承故障统计表

从表1可知，轴箱轴承漏油、轴承电蚀均须返厂更换轴承，增大了检修的时间，增加了检修的成本；轴箱体难退卸及锈蚀问题虽经180＃细砂纸打磨处理，但因锈蚀不能很好的清除，轴箱体内孔和轴承外圈的接触面积必然受到影响，进一步影响轴承的使用寿命，对动车组的安全运行产生了隐患。

2 原因分析及对策

CRH2A型动车组轴箱轴承采用日本NTN公司生产的双列圆锥滚子轴承，双列圆锥滚子轴承是现在高速动车组普遍采用的设计方式，在动车组高速运行中承受交变的径向和轴向负荷能力较强，同时动车组高速运行时对轴承的温度、润滑、密封等条件要求较高，要求轴承尺寸的稳定性要好。

为了解决高速轴承的散热和密封问题，轴承外圈设计有通气孔，后档圈采用迷宫槽式轻接触油封，轴箱体与轴箱后盖的紧固安装设计有1mm的间隙。由于设计上的原因，动车组在运行时迷宫槽式油封能很好的起到防止外界污物、杂质和水分的侵入，但在轮轴清洗过程中，特别是用高压水流进行冲洗，易产生轴箱体进水现象；轴箱体和轴箱后盖间隙的存在，易使轴箱体进入水分，使轴箱体和轴承外圈产生锈蚀，出现轴箱难退卸现象，特别是下一轮三级修时轴箱体难退卸现象较多。下面进行具体分析：

2.1 轴承漏油问题

2.1.1 CRH2038A轴承漏油问题

（1）2009-11-27在过程盯控T1车1位转向架清洗过程时，由于是用高压水枪喷洗，而作业者也未能将轮对组成进行有效的防护，因此在退卸T1-1、T1-2两条轮对轴箱时，发现轴箱内部存在较多渗水，怀疑轴承也因此进水，要求制造厂将该两条轮对返厂检修，经检测没有异常。要求车间加强对清洗过程中轴箱的防护，减少用水直接冲洗轴箱部位。

（2）2009-12-03在日常监督过程中发现M3-4轮对在清洗脱漆后的静放过程中存在漏油现象（见图1），在继续静放1h后再次检查，发现仍有漏油现象（见图2）。

图1 清洗后的轮对轴承

图2 清洗静放1 h后的轮对轴承

在CRH2034A、CRH2023A的检修过程中也发现M1、M2、M3、M4车的轮轴轴承有较严重的漏油现象。

2.1.2 原因分析

（1）轮对轴箱装置在转向架清洗时因是用高压水枪进行清洗，作业者又没有对轮对组成进行很好的防护造成轴箱进水。

（2）齿轮箱清洗设备带轴箱清洗产生负压，轴箱内的水由后档迷宫槽式油封吸入轴承，造成轴承的油脂稀释甩出。

（3）转向架清洗时轮对轴箱装置和转向架构架不分解清洗，轴箱装置不容易进行防护，是造成轴箱进水从而造成轴承进水，油脂稀释的原因。

2.1.3 应对措施

（1）针对轮对轴箱进水问题，改变转向架清洗工序；转向架清洗时先将构架和轮对轴箱分解，分别进行清洗；轮对轴箱清洗时先把轴箱退下，对轴承进行良好防护后，再对轮对进行清洗；轮对组成清洗由高压水枪直接喷射清洗改为人工用流水冲洗。

（2）齿轮箱清洗装置进行改进，由轴箱定位改为轴承定位；由带轴箱清洗改为托着轴承清洗齿轮箱，防止轴箱的水进入轴承的问题，见图3。

图3

通过采取以上两项措施，很好的解决了轴承漏油的问题，确保了动车组轮轴的安全运行。

2.2 轴箱体难退卸及轴承表面锈蚀问题

2.2.1 CRH2028A轴箱体难退卸情况

2010-05-06在进行轴箱体拆解时，发现T1、T2、T3、T4、M1、M4车部分轴箱体难退卸，轴承外圈及轴箱体内表面锈蚀严重，如图4、图5所示，其中，在退卸T2-4轴时将推卸工装顶坏，给轮轴检修工作造成了很大的困难。

图4 轴箱体内孔锈蚀

图5 轴承外表面锈蚀

2.2.2 原因分析

（1）由于高速轴承运行对轴承温度条件要求较高，在轴承和轴箱体之间也要考虑通风、散热和减小轴箱空气压力问题，CRH2A型动车组轴箱轴承采用了轴箱体和轴箱后盖1mm的间隙设计，已便于轴箱体内空气的排出，但由于轴箱后盖与轴箱体间有间隙，在动车组运行中空气中的水分就可能通过这一间隙进入轴箱体和轴承的接触面，造成轴箱体的难退卸和轴承外圈锈蚀。

（2）在运行一段时间后，到首轮三级修时，轴箱体和轴承外圈之间由于相对磨耗的作用，两者的配合尺寸变大，在轮轴组装时接触面的油脂没能均匀涂抹到位，这样到下一轮三级修时就产生了锈蚀现象和难退卸问题。

2.2.3 采取的措施

（1）自制退卸工装。原来使用的退卸工装是用丝杠一端顶住轴端，另一端用丝扣的力量往外拔轴箱的原理，退卸工装的底扣较细，经常把扣拔坏，为此把丝杠底扣加工成矩形的，增大了丝杠的拔出力量，轴箱退卸也容易了许多。

（2）对较难退卸的轴箱，采取多种办法相结合的方法。

①沿轴箱一圈喷上松动剂，静置一段时间。

②在轴箱上部的8个点用铜棒轻轻敲击。如图6所示：

图6 轴箱部位的8个点

③敲击结束后再使用退卸工装对轴箱体实施退卸。

要求：（a）敲击工具为铜棒，最大质量不得超过6kg。（b）除设定的专人外，严禁其他人在退卸轴箱体时对轴箱体进行敲击。指定的敲击专人需报分解检查组备案，敲击作业时需有分解检查组成员在现场确认。（c）对难退卸的轴箱体退卸后须对相应位置轴承进行检查，转动及手感确认无卡滞等异常现象的轴承允许继续使用，并需由操作者检修记录中注明，由质量检查人员确认。

（3）在下一轮三级修轮轴组装时，特别是对难退卸的轴箱轴承，重新组装轴箱体时适当增加轴承表面涂抹的润滑脂量，可考虑均匀的在轴承表面涂两遍润滑脂（首轮三级修是是涂一遍一薄层润滑脂），增大轴箱内部防锈效果。