高速动车组轴箱轴承温升故障分析

林宏琳

摘要：本文以某一具体车辆为例，重点对高速动车组在夏季工作期间，部分车辆的轴箱轴承部分发生温升故障的这一情况进行讨论，对轴承部分的设计制作、装配形式、部件的润滑等方面进行了调查，找出导致部分轴箱轴承发生温升故障的最终原因，并给出了相应的解决措施。

关键词：高速动车组；轴箱轴承；温升故障；分析

一、故障原因的调研及分析

在对出现温升问题的轴承进行分析期间，主要涉及了轴承自身的设计部分、生产制作部分、装配施工部分以及润滑部分等，下面对这几方面的问题进行具体论述：

（一）检查设计部分

在对轴承进行装车处理以前，已经高效完成了1200000公里路程的台架测试和300000公里的实际使用考核工作。同时，还对数以万计的轴承进行了高级维修，可以确保轴承的工作状态不存在问题。因此，初步诊断轴承部位出现的温升问题与设计环节不存在联系。

（二）调研装配部分

经过对轴承进行安装以及拆卸操作的工作现场进行调研，不存在轴承出现破损问题。另外，轴箱部分的密封也未出现损坏现象，还确定对轴箱轴承的安装以及拆卸工作与规定标准一致，其中的一部分轴箱发生相对严重的微动腐蚀现象。经过与之前出现的同类情况进行对比得知：这一现象并不是导致该部位出现温升问题的原因。

（三）检查润滑环节

1.外观部分的状态

对轴承当中的外观部分进行分解检查，其中涵盖的内容有，轴承内圈部分表现的状态、外圈部分表现的状态以及滚珠部分表现的状态。检查后得出这部分未出现异常情况，油脂的具体分布情况未出现异常现象。

2.检查轴承的实际尺寸和使用材料

在对出现温升问题的轴承进行清洗处理以后，对其实际尺寸和使用材料展开了检测和分析工作。得出的相关结果表明：首先，轴承的实际尺寸与设计标准一致。其次，使用材料自身的性能和表层位置的状态与标准规定一致[1]。

3.对轴承部分的油脂进行分析

取样过程中，对发生温升问题各个线路当中轴承部分的油脂进行了采集，同时对取样情况展开了具体分析，下表1是对其中具备代表性的油脂展开分析之后得出的结果。

注：①根據 EN12082标准，轴承内部Fe含量为0.5%、密封圈周边部Fe含量为1%；②试验后的油脂的水含量只做测试，不作为评判依据，水含量对于油脂是否合格起参考作用。

分析得出的结论是：对于轴承部分开展的装配操作、制作和油脂的现象大体和轴承开展的设计工作的标准一致，未出现异常问题。通过调研以及检验得出的结论可知，轴承所呈现出来的状态，可以满足现在动车组实际使用期间提出的需求。

（四）油脂台架比较测试

经过对多类润滑脂的实际使用情况进行分析比较，了解到出现温升现象的轴承使用的油脂和另外轴承使用的油脂存在差异。这一轴承使用的润滑脂具有耐低温性能，油脂的粘性较大，轴承工作会产生大量的热量，也许会造成轴承部位出现温升问题。针对这一猜测，实施了油脂台架比较测试工作。

从测试结果当中了解到，在同等测试环境当中，两类油脂自身的温度存在显著差异。与之前的油脂进行对比，新油脂能够让轴承部位的温度减小大概5℃～10℃。因此可以得出：新油脂能够在一定条件下让轴承部位出现的温升问题得到解决。可是，其是否能够在动车组实际工作期间呈现出预期的成果，要实施线路测试[2]。若是线路工作期间轴承部分的温度减小了大概10℃，能够在很大程度上减小轴承部位出现温升现象出现的报警比例，还可以减小由于温升问题警示造成的安全隐患。

（五）线路测试

为了验证新牌号油脂对于轴承温度减小所造成的影响，开展了实际的线路测试。测试结果为：在同等速度以及同等路线的基础上，轴承部位的温度全部没有大于限定数值。与之前使用的油脂进行对比，新牌号油脂能够让轴承部位的温度平均比之前减小了大概10℃[3]。

二、结果分析

经过对出现温升问题的轴承部位进行分解检查以及调研分析，对于轴承部位的重点指标分别实施了调研分析，初步给出了下述结论，具体为：

1.轴承自身的设计部分、制作生产部分等这些流程，全部达到了技术提出的相关要求；

2.轴承使用的润滑油脂与现在的工作状态一致；

3.经过开展台架测试以及线路测试这两项工作，初步认定润滑脂自身的性能是造成轴承部位出现温升问题的主要原因。并得出，与之前使用的油脂进行对比，新牌号油脂能够让轴承部位的温度平均比之前减小大概10℃。

尽管从之前开展的台架测试以及线路测试这两项工作当中能够了解到，使用新牌号油脂可以高效地减小轴承部位的温度。可是，这一方式是否能够彻底解决轴承部位出现的温升问题，还需要深入验证。由于高速动车组在实际运行期间，轴承部位的温度不仅和润滑脂呈现的状态存在联系，同时还和线路因素、周边的环境因素等这些外在原因存在联系，可是，对于粘度小的这类润滑脂进行使用，确实可以让轴承部位的温度得到相对显著的降低[4]。

轴箱轴承使用的润滑脂具备的性能，对于轴承工作期间的实际状态存在巨大的影响，在对轴承进行设计期间，要充分对润滑脂自身对于季节的适用情况进行考虑。

三、结束语

从上文当中能够了解到，轴承使用的油脂具备的性能也许是造成其出现温升问题的重要原因，在使用新牌号的油脂以后，可以让轴承部位的温度减小大概5℃～10℃，让轴承部位出现的温升问题得到解决。因此，建议在动车组出现这一问题时对此进行检查并解决此问题。

参考文献：

[1]赵佳颖，曹成鹏，孙景辉，etal.高速动车组轮对轴箱轴承温度监控技术优化改进[J].铁道机车与动车，2013（5）.

[2]汤武初，陈光东，孙玉超，etal.基于ANSYS/LS-DYNA高速列车轴箱轴承动力学分析与故障模拟[J].现代机械，2015（5）：5-10.

[3]曹科宇，杜群威，孟庆栋.CRH3动车组轴箱轴承温度监控系统[J].工程技术：全文版，2017（1）：00219-00219.

[4]郭凤媛，赵佳颖，张俊杰.140km/h市域动车组轴箱轴温监控技术优化改进[J].铁道机车与动车，2016（9）：45-46.

（作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司）