SS4改型机车牵引电动机窜油及轴承故障分析

董辉，李树春

(齐齐哈尔技师学院，黑龙江齐齐哈尔161002)

SS4改型机车牵引电动机窜油及轴承故障分析

董辉，李树春

(齐齐哈尔技师学院，黑龙江齐齐哈尔161002)

铁路机务段电力机车试验与运行时电机窜油情况比较严重，造成齿轮箱润滑油在较短时间内流失；以及牵引电动机电枢轴承由于负荷较大发生故障，电枢轴承故障极易造成电枢卡死、轮对卡滞。针对两种故障案例进行深入比较分析，找出了两种故障产生原因，提出在检修运用中相应的解决对策，希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。

回油孔；电机窜油；橡胶圈；电机轴承

在给哈局职工培训班教学时，不少学员反映SS4改型机车牵引电动机齿轮箱的润滑油经过电机盖板、封环，进入轴承盖，并从排油管排到电机外部，使齿轮箱润滑油在较短时间内流失；还有就是牵引电动机电枢轴承由于负荷较大发生故障，电枢轴承故障极易造成电枢卡死、轮对卡滞，轻则擦伤轮对和钢轨，而使机车无法牵引，造成区间停车等恶劣后果而影响铁路运输畅通。这是长期困扰SS4型机车的问题。本文通过对试验与运行时SS4改型机车电机窜油问题的比较以及电机轴承故障现象，找出故障原因，并提出了该故障的解决措施。

一、SS4改型机车牵引电动机窜油故障分析与处理

（一）SS4改型机车齿轮箱相关油路循环原理

如图l所示，牵引电动机抱轴油盒加油原理如下：该油盒分主副油箱，当拧开螺塞，往电机副油箱加油时，压缩弹簧会顶住止流阀，让副油箱充满油；当旋紧螺塞时，止流阀会压缩弹簧，让阀口打开；当主油箱油位达到油标刻度附近时，油封住阀口，副油箱处于密封状态，此时虽然副油箱油位高于主油箱，但其中的油不能流向主油箱；当主油箱因为消耗而油位下降露出阀口时，副油箱再次补充油给主油箱达到油标附近，从而保持主油箱恒油位。

图1 抱轴油箱图

图2 电机与齿轮箱回油部分

抱轴油箱油路循环原理：当机车运行时，集油器的毛线从主油箱吸油，润滑轴瓦，多余的润滑油通过轴瓦上的回油孔，流回主油箱，而与齿轮箱无通路，所以，电机油箱在正常油位时，润滑油不会流到齿轮箱。

如图2所示，电机往齿轮箱回油原理：由于电机轴与盖板之间存在间隙，所以机车运行时有齿轮箱油进入电机盖板与轴承盖之间的空框，但这些油通过轴承盖上的回油孔，又会流回齿轮箱。仅有极少量的，不影响齿轮箱油位的油滴或油雾，通过封环与轴承盖之间的间隙进入电机轴承盖内，而从排油管排出。

（二）解决措施

针对SS4改型机车电机窜油故障，通过原理、原因分析，笔者建议采取了如下几项措施：

1.对没剪缺口的橡胶圈剪缺口，由于人工剪缺口存在着缺陷，建议改用模具保证橡胶圈缺口浇铸成型；

2.为了便于回油孔排油，在尺寸允许的情况下，电机回油孔面积加大40%，合齿轮箱时，橡胶圈缺口处少涂密封胶；

3.在做轮对试验时，一旦发现电机窜油，则立即停机检查；当齿轮箱油位过高时，可以将齿轮箱油放到正常位再做试验，直至正常。

4.加强司机定期补油时的规范，不能贪图加油方便，直接往电机主油箱加油，且油位大大超过主油箱油标刻度，这样就保证抱轴油箱的油就不会溢出到齿轮箱，使齿轮箱油位高于齿轮箱验油阀上刻线而引起电机窜油。

二、SS4改型机车牵引电动机轴承故障分析与处理

（一）故障现象

哈机SS4 XXXX号机车在入库进行整备作业动车时，地勤检查人员发现B节机车第三轴走行时有异音，下车底检查时，发现该轴电机下部有油泄漏。转入检修库后，马上进行外观检查，发现：该轴牵引电机换向器端端盖已经出现过热（用手摸仍有一定的温度），并有大量的稀油溢出，同时发现，齿轮箱密封领圈过热脱出，进一步打开齿轮箱后，发现电机轴承压盖已经松脱，部分固定螺栓脱落；落下电机后，立即进行了解体检查，当拆下电机小齿轮，打开轴承压盖后，发现轴承已经严重过热，保持架破损2处，润滑脂已经干涸，轴承出现干磨现象，轴承内圈有撞击痕迹，轴承滚柱有卷边，挡盖有撞痕，端盖轴承室磨损，电枢轴与轴承内套固死，油封磨损，是电机轴承出现问题。

（二）原因分析

综合上述故障现象，造成该故障原因如下：

1.轴承质量存在问题

SS4改机车中修时，按照中修工艺范围要求，所有牵引电动机要全部更新，如果更新的轴承存在轻微的瑕疵，经过长期运行后，磨损点就会逐渐加重，进而烧损，尤其像牵引电动机这样，工作在高速、剧烈振动等外界恶劣条件下的，任何轻微的瑕疵都容易引起严重的后果。

2.电机润滑脂不足

在机车日常维修保养中，添加的润滑脂不足，会使轴承运转时不能得到良好的润滑，从而出现发热现象，进一步使润滑脂变质，润滑恶化而严重发热，而使滚动体和套圈因过热而变色，使材质退火或产生热裂纹，当轴承旋转件与支撑的其他零件、例如密封件等发生严重碰触时，就会造成轴承烧损。

3.轴承安装存在问题

在进行滚动轴承装配时，机务段检修工人简略修，不正确的装配方法，在装配时，横动量过大，运转时造成磨损，在使用一段时间后，磨耗逐渐加重而使横动量超限，电机运行时对轴承压盖等部件的撞击、磨损加重，很快造成相关部件破损，进而使轴承外支撑和保护失效，轴承很快地破坏、烧损。

4.其他原因

另外轴承的先期疲劳、压痕和擦伤、锈蚀、电蚀等，都会造成轴承烧损，也是轴承破损和寿命过低的重要原因。

（三）预防措施

电枢轴承故障如果发现不及时，就会造成传动轴固死，后果非常严重。为减少直至杜绝此类故障的发生，建议采取以下措施：

1.重视日常给油保养

由于电机在组装的过程中，轴承空腔内部已予加油脂，机车运用中需定期补油。轴承室空间应填充1/3～1/2，通常是除填满内外圈及滚子间的间隙外，迷宫密封也要适当充填。给脂量过少，固然导致润滑不足，会使轴承产生非正常磨耗，导致发热烧损；给脂量过多，使轴承空腔内充满油脂，散热不良，影响油封的密封作用，多余的油脂进入电机内部，影响电机的组成工作。同时也会引起轴承的摩擦阻力增加，搅动剧烈，导致轴承过分发热，并使润滑脂油皂分离，变稀流失，进而引起轴承故障。因此日常保养加油时，应严格按要求补加适量油脂，SS4G机车牵引电动机两端轴承每8到10万公里各补充120g润滑脂。

2.强化电机检修工艺落实

更换轴承时，要严格执行工艺要求，各部尺寸限度符合要求；轴承加油应适量，加脂时要保证滚子、滚道和保持架之间的空隙处均能被润滑脂完全填满，可用手指将润滑脂从轴承一侧挤入轴承内部，直到看见润滑脂从轴承的另一侧冒出油脂为止。电机组装完毕后，先盘动数圈，使轴承内的油脂均匀，再接电做空转试验，以防止在润滑脂没有均匀时，发生滚子滑动从而损伤滚道而大大缩短轴承的使用寿命。

3.轮对保养的加强

对于担当区段为重车长大下坡坡道，轮对的踏面磨耗比较严重，不圆度很大，机车运行中振动比较严重，经常出现齿轮箱、弹簧断裂故障，并导致对轴承的附加冲击。因此，加强轮对的修理保养，选择在18至20万的间隔周期，踏面磨耗在2.0mm左右时，进行轮对镟修，

经过回访调查，机务段采取上述整改措施后，运用机车方面反映良好；轮对电机空转试验也确保了每台电机都不窜油了。不但减少齿轮箱、弹簧的裂损故障，对改善牵引电动机换向及轴承的保养也有很大的促进作用，并取得了非常明显的效果。

[1]张友松，朱龙驹.韶山4型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，1998.

[2]铁道部株洲电力机车厂.SS4改进型电力机车电机电器与空气管路[z].株洲：株洲电力机车厂，1996.

（编辑 文新梅）

Analysis on SS4 Retrofit Locomotive Traction Motor Oiland Bearing Failure

DONGHui，LI Shuchun
(Qiqihaer Technician Institute,Qiqihaer 161002,China)

Railwaylocomotives electric locomotive’s oil pumpingsituation is serious when runningor operated,resultingin the loss of gear lubricating oil in relatively short time and traction motor armature bearing failure because of its high load.The armature bearing fault can easily lead to armature jammed,the wheels’binding.In viewof two kinds of fault cases,in-depth comparative analysis is made,findingout the twokinds offault causes.And put forward the correspondingcountermeasuresin the maintenance use.Hope this method can playan active role in reliabilityand securityused bythe traction motor.

oil return hole;motor oil;rubber ring;motor bearings

G712

B

1672-0601（2015）06-0124-02

董辉（1972-），男，一级实习指导，内燃、电力机车专业教学。