两起客车热轴甩车原因分析及预防措施
2018-06-01邓普忠
邓普忠
(南宁铁路局 车辆处,广西 南宁 530029)
2016年,南宁铁路局发生了2起客车热轴甩车,这2起故障均发生在新组装轮轴第一趟运行的客车上,严重危及行车安全。针对这2起客车热轴甩车故障的表现特征、运行规律、对比试验,笔者全程参与了调查分析和研究。
1 故障概况
2016年4月5日,K 985次桂林北站15时50分始发,17时13分运行至衡柳线青茅站至柳州西站间,机后第12位RW25G555622运行方向左侧第3轴(现车6位)激热,列车限速运行至柳州站办客,经检查确认后甩车处理。
2016年8月24日,K 748次列车在南宁站12时40始发,14时09分运行至湘桂线黎塘南上行THDS探测站时,机后第2位YZ25G343687(2016年8月22日南宁A3修)运行方向左侧第2轴(现车4位)激热、机后第9位YW25G670489(2016年8月22日南宁A3修)运行方向右侧第2轴(现车6位)激热、左侧第1轴(现车7位)强热,检查确认后甩车处理。
2 原因分析
针对上述两起客车热轴甩车故障,笔者参与了有关调查和分析,现就导致故障的主要原因和相关过程及因素分析如下:
2.1 热轴甩车故障表现特征通过对比分析以上2起热轴甩车故障,发现二者存在以下较为明显的共同特征:
1)据调查确认,两起故障客车的轮轴全部为组装后第一趟运行,其中K 985次RW25G555622故障轮轴于2月18日组装,2月24日因临修更换上该车备用,4月5日第一趟运行;K 748次YZ25G343687、YW25G670489故障轮轴于8月16日组装,8月22日客车段修时安装在以上两辆客车,8月24日第一趟运行。
2)列车始发后均运行约1小时左右就发生热轴故障,且运行距离较短。
3)轴承、轴箱分解检查未发现异常。2起客车热轴故障发生后,为最大限度地减少对运输秩序的影响,确保行车安全,故障确认后立即安排甩车处理。经分解检查,故障轮轴轮对踏面状态良好,轮对、轴承、轴箱等各部尺寸符合要求,轴箱无甩油现象。
4)原位原车组装试运行热轴现象消失。故障轮轴经分解检查轴承、轴箱无异常后,重新原位原车组装并安排试运行,热轴现象消失。
2.2 对比试验情况为进一步查清客车热轴原因,2016年8月26日将K 748次客车热轴故障的3条轮对原车原位安装,还在有关部门的相互配合下安排试运行并跟踪轴温变化。同时,为便于对比试验获取真实数据,将装用8月16日同一天检修组装轮轴的其他5辆客车整备编组一起试验,共计7辆,在南宁至桂林北间开行57868/7次试验列车。
2.2.1 故障轮轴轴温情况 57868/7次试验列车南宁站11时17分始发,12时47分通过湘桂线黎塘南上行THDS探测站,经分解检查原位原车安装的故障轮轴轴温正常,轴温上升到最高后逐步平稳,最高温升37℃,全程上下行共26个THDS探测站均未发生轴温报警,见表1。
表1 原故障轮轴轴温情况(环境温度32℃)
2.2.2 对比试验客车轴温情况 试验列车在湘桂线伶俐至沙江间运行时,发现机后7位XL25G206755(16年8月25日南宁A3修)运行方向右侧第1轴(现车1位)异常升温,12时47分通过黎塘南THDS探测站时预报强热,13时37分通过来宾THDS探测站时预报强热,13时58分通过白山THDS探测站时预报激热。14时20分到达柳州站停车,XL 25 G 206755现车1位轴箱实测温度为114℃,温升81℃,打开轴箱盖检查发现油脂颜色略有发暗,立即重新安装并用扭矩扳手紧固(紧固力矩205N·m)。14时38分柳州站开车,随后通过车载轴温报警器监控该轴箱温度,轴温逐步下降至62℃后趋于稳定,后续通过湘桂线鹧鸪江、鹿寨、黄冕THDS探测站均未发生报警。
2.2.3 对比试验客车故障轮轴分析 对比试验列车终到南宁站,立即对试验途中发生热轴的XL25G206755第1位轴进行分析。
2.2.3.1 分解前检查 经对XL25G206755全车4条轮轴8个轴箱盖组装螺栓扭矩进行检测,同一轴箱盖4颗螺栓扭矩不完全相同,8个轴箱盖的32颗紧固螺栓中,扭矩为200~220 N·m的有14颗,大于220 N·m的有18颗,最大的为290 N·m(规程要求为200~220N·m)。轴箱盖与轴箱体间的缝隙普遍不均匀,4位轴箱盖上方2个螺栓安装座耳变形,结构见图1。
图1轮轴结构
2.2.3.2 分解轴承和轴箱 分解该车1位故障轴承轴箱发现油脂略发暗,内排轴承内圈挡边有明显圆周磨痕,清洗轴承后发现内排轴承14个滚子端面与内圈内挡边对应处均有磨痕,检查发现有少量微小的金属粉末。测量轴箱、轴承内外圈及滚子零件几何尺寸符合规定。
2.2.3.3 试验情况分析 根据试验列车运行情况以及该车途中热轴处置、分解检查情况分析,XL25G206755第1位轴箱热轴是由于组装轴箱盖时操作不当,使用风动扳手一次紧固到位,造成前盖个别螺栓紧固力矩过大,4颗螺栓扭矩不均匀,导致前盖凸缘与轴承外圈端面没有均匀压实,运行中轴承外圈在轴箱内发生轻微偏移,内排轴承滚子非正常运动,滚子端面与内圈挡边摩擦发热,造成热轴。该车试运行途中第1位轴箱热轴,在柳州站仅进行了打开轴箱盖检查,重新安装后开车,轴温即出现下降,后续轴温趋于正常,热轴故障现象消失。
2.3 结果分析
2.3.1 通过分析客车热轴表现特征,对比试验列车运行轴温分析,发生热轴的轴箱经打开轴箱盖后重新组装,热轴现象全部消失,说明以上热轴故障与轴箱盖组装有关。
2.3.2 K748次列车故障轮轴都分解轴箱盖检查后,全部原位原车安装,试验列车上试运行时未再发生热轴。
2.3.3 综合以上分析和试验,可以得出发生2起客车热轴甩车故障的原因与对比试验车XL25G206755热轴原因相同,都是由于轴箱盖组装不当,力矩不均匀,造成轴箱盖凸缘与轴承外圈端面没有均匀压实,运行中轴承滚子端面与内圈挡边异常摩擦。
3 预防措施
为防止类似故障再次发生,建议采取以下措施,确保客车轮轴检修质量。
3.1 细化轴箱盖组装作业标准修订细化轴承、轴箱组装工艺标准,对同一轴箱的4颗安装螺栓进行编号,明确规定安装时须按序号对角均匀组装,轴箱盖须平行进入轴箱体,在达到标准扭矩210±10 N·m前须留有适当的余量,用力矩扳手校对并最后紧固安装螺栓。
3.2 严禁使用大扭矩电动和风动扳手在组装轴箱盖时,严禁使用最大扭矩大于组装标准扭矩的电动、风动扳手,避免在使用过程中由于疏忽造成扭矩过大,轴箱盖压装不均匀。
3.3 细化轴箱盖组装后质量检查标准轮轴组装完工后,须将轴箱翻转180度检查4个轴箱盖耳是否发生变形、裂纹,沿四周逐个检查轴箱盖与轴箱体的间隙须均匀。
3.4 安排试运行及时消除故障隐患为及时发现并消除热轴故障隐患,对所有段修客车、临修换轮后在编组正式上线前的客车安排试运行,监控轴温变化,确认良好才能编挂上线。
4 结束语
轮轴是客车的重要走行部件,其检修质量关系到客车运行安全,本文通过试验分析找出了客车轮轴热轴的原因,提出轮轴检修组装过程中须重点卡控的环节、细化组装工艺标准等措施,期望引起有关维修单位和人员的重视,努力确保轮轴检修组装质量,杜绝客车热轴故障发生。
[1]宋顺宝.客车车辆构造与检修.北京:中国铁道出版社,2009.
[2]楚永萍,王兴华.209P型转向架.北京:中国铁道出版社,2013.