高速动车组转向架轴承故障分析及诊断处理

苟贝书

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111

1 高速动车组转向架轴承故障原因分析

1.1 组装不当

对高速动车组转向车辆轴承失效时间进行了分析，发现高速动车组转向车辆轴承失效的高升时间主要集中在大修阶段。分析了造成这一问题的原因是装配不当。因为在高层修理和组装的过程,这个过程用于组装框架和轴承装置仍有一些改进,和很容易引起问题的框架和轴承装配后互相影响,这将造成损害轴承的轴承。轴承玻璃质量存在一定隐患。高速动车组转向架轴承在车辆的高速晕轮下，会在轴承环内的滚动元件之间形成弹性波动。反复的交变应力会使轴承疲劳更加严重，最终导致剥离失效[1]。

1.2 润滑不足

高速动车组转向架轴承采用润滑脂作为润滑介质。一般用于轴承的最外圈，以减少轴承与滚道之间的摩擦。有利于滚动轴承密封，防止轴温过高造成的不良影响。通过对一些轴承故障的诊断和分析，如果不及时加脂或不加脂，轴承内的油脂会减少，甚至出现局部无油脂润滑的情况，运行时间过长便会导致轴承损伤。

1.3 其他原因

在高速动车组运行过程中，由于轴承的密封性能较好，可以消除由于雨水、灰层等异物进入轴承造成的润滑不良而导致的轴承失效因素。轴承失效是导致轴承失效的主要因素之一，轴承失效分析还包括轴承制造材料的质量和轴承制造过程的失效。目前市场上常见的高速动车组轴承的加工方法有马氏体法和贝氏体淬火法[2]。

2 关于高速动车组转向架轴承故障诊断的几点建议

通过高速动车组转向架轴承的摩擦损失和性能状态判断和预测轴承的可靠性和可用性，在分析和诊断的原因和危险程度受损的部分，它可以及时、准确地检查故障，防止事故发生，确保高速。EMU正在安全运行。因此，高速动车组转向架轴承故障诊断可分为三部分：运行状态监测、故障排除与诊断、轴承的精确管理与维护。①运行状态监测是基于环境的考虑和突然因素结合系统的现状和经验，使用各种方法来控制设备的工作状态，达到准确判断轴承故障，轴承状态异常时，会发出警报提醒相关人员及时采取措施，提供一个信息数据依据轴承失效分析和故障诊断的可靠性。②故障诊断和诊断技术是基于操作历史，滚动轴承的结构特点和参数条件，根据获得的信息和数据由国家检测各种故障发生在滚动轴承检查和检测来确定故障类型。和严重程度。③根据诊断结果，对轴承进行了正确的管理和修复。高速动车组转向架轴承故障检测的常用技术有：振动诊断技术、温度诊断技术、油样分析技术、油膜电阻诊断技术、声发射诊断技术[3]。

3 高速动车组转向架轴承诊断实例

根据实际应用情况，根据轴承运行里程的统计分析结果，利用轴承检测设备对满足检测条件的轴承进行诊断。轴承转速21r/min，外圈基频3．04Hz。从试验结果分析，部分轴承表现出早期失效特征。根据特征光谱分析，故障主要是外环的早期缺陷，轴承的故障频率特征不是很明显，周期振动的时域谱是不明显，和轴承的应用不受影响。根据上述检测判断，对轴承进行分解，损伤情况如图1所示。轴承有明显剥落，圆周方向长度已达170mm，接近轴承的轴承长度范围。轴承的连续运行会导致表面粗糙度的增加，异常噪声会更加明显，及时的故障排除可以有效的保证车辆的运行安全。

图1 轴承剥离状态

针对动车组运行状况以及轴承的故障状况，对轴承承运行性能的监测主要从以下方面进行控制：①提高辨别能力的机械故障轴承、和加强监测的范围内频繁的轴承故障。制定了相应的轴承故障声特性，便于机修人员及时确认故障轴承。②采用跟踪试验方法，对满足监测条件的轴承制定相应的检测计划，定期对轴承进行诊断，及时发现早期故障，制定跟踪计划。③改进先进修理转向架的装配工艺，注意装配工艺和设备的可靠性，尽量避免在装配过程中轴承表面损坏。从目前的轴承故障的诊断结果的分析，现有的检测方法只能确定是否有剥离断层在每一部分，但是剥的长度和深度的判断是不清楚，和故障后的操作状态的预测尚不清楚。这给实际生产带来了一定的困难。后期将针对这些问题进行深入研究，为电动车组的运营提供合理的指导。

总之，为了进一步提高高速动车组转向架轴承故障诊断水平，减少高速动车组运行中的轴承故障，有必要对轴承故障诊断技术和诊断方法进行更深入的研究。