SS4G/B型机车轴箱轴承常见故障分析及处理

王超朋

（国能朔黄铁路发展有限责任公司，北京 100000）

轴箱轴承是机车关键部件之一，若出现故障将会造成轮对固死的严重事故，因此，监测轴承运行状态及避免轴承出现故障对机车运行安全尤为重要。本文结合轴箱轴承的结构特点及其性能,以及在机辆分公司的实际运用情况，针对轴承常见惯性故障发热、电蚀剥离等进行全面剖析及处理，并提出了一些预防措施，保证轴承运行可靠。

1 轴箱组成及作用

轴箱是把簧上部分重量传给轮对，同时将来自轮对的牵引力、制动力、横向力等传递到构架上的部件，其主要由前后盖、轴箱体、密封环、短圆柱滚子轴承、内套、隔环、接地装置、轴圈、轴承挡圈和挡板等组成，各部件相互配合，保证机车运行平稳可靠。其中密封环和接地装置起到对轴箱内部配件保护的功能，以防外部环境对内部配件造成影响，从而发生故障。密封环的作用是防止油污、水和灰尘进入轴箱内污染部件，使轴箱内部工作环境清洁。接地装置的作用是改善机车网侧回流的导电性和防止轴箱滚动轴承的电蚀，起到对轴承关键部件的保护。

2 轴承的结构特点

SS4G/B型机车轴箱轴承采用的是单列向心短圆柱滚子轴承，轴承主要由内套、外圈、保持架、滚动体等部件组成。在结构上，内套和外圈之间有淬硬的滚动体，为了均匀分布和减少滚动体间的摩擦，用保持架隔开。另外，滚动体与滚道为线接触或修下线接触，径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。内套或外圈可分离，便于安装和拆卸。

3 轴承常见故障分析及处理

轴承是机车轴箱内关键部件。其一旦发生故障将严重影响机车运行平稳安全，甚至造成轮对固死的机车事故。因此，轴承质量安全应引起高度重视，怎样提高轴承质量及安全具有深远的意义。轴承属于内部配件，不便于观察内部运转状态，因此，提高轴箱轴承装配质量以及实时有效监测机车在运行时轴承的运转状态尤为重要。另外，轴承的产品质量同样至关重要。据多年从事轴箱检修工作经验，轴承故障成批次的出现。轴箱轴承常见故障为发热、电蚀等，针对具体故障分析其原因并提出预防措施，从而保障机车运行安全，具体分析如下。

3.1 轴承发热

电力机车轴箱轴承发热一直是机车走行部的一个惯性故障，不仅给从事检修作业的人员增加检修任务量，而且也严重影响了机车运行安全。轴箱轴承发热的原因有很多方面，主要原因分析如下。

（1）轴箱轴承加润滑脂过多或过少。加润滑脂过多,热量散发不出去，容易引起轴承发热，严重时还会导致润滑脂乳化；加润滑脂量过少，润滑脂润滑部件不良，使油膜逐渐被破坏，容易引起部件摩擦发热。因此，要科学控制润滑脂加注量以及涂抹润滑脂的均匀程度，防止润滑脂过多过少对轴承造成的影响。中修时，采用量杯进行按量加注并按技术要求均匀涂抹；小修时，用定量注油机进行定量加注。

（2）润滑脂变质。如润滑脂乳化或钙化失去润滑脂性能，造成轴承发热，修程中重点检查润滑脂的性能状态，若出现以上情形，必须更换轴承并按技术要求加注新润滑脂处理。

（3）轴箱内有其他杂质，润滑脂太脏。在组装轴箱时，内部配件未完全清洁，遗留金属粉末或其他油污杂质导致轴承运转中过热。另外，加注的新润滑脂内有杂物导致轴承运转中过热。组装时，要彻底清洁轴箱内部各配件并保证加注的润滑脂清洁无异物，同时不得中断轴箱组装作业，以免中断、停歇时异物进入轴箱内。

（4）轴箱组装间隙太小。轴箱组装间隙太小将导致轴承滚动体和轴承内套之间含脂量少，不易形成油膜，易引起轴承发热。严格按技术要求选配及组装轴承。

（5）轴箱组装间隙太大。轴箱组装间隙过大将导致机车运用时轴承活动量大、冲击力大，容易引起轴承发热。另外，可能引起保持架裂损。严格按技术要求选配及组装轴承。

（6）轴头与轴承挡圈的接触面不平。轴头与轴承挡圈的接触面不平将引起轴承发热。2021年4月4日，SS4B0094机车A节26位轴承二级报警，开盖检查内部油脂状态良好，当清洁检查轴承挡圈时，发现端面有严重的磕碰伤5处，随后对其进行了更换，轴承温度恢复正常。重点检查内部配件应无裂损变形、磕碰伤。

（7）轴承本身材质问题。轴承制造过程中，由于材质问题导致轴承存在毛细裂纹或缺陷，运行中发热，严重时直接影响机车运用安全。

（8）轴承型号选择不当、内外轴承混装或方向装错。如高速机车轴承选用低速机车轴承，运行一段时间，轴承便出现剥离、过热等现象；内外轴承混装，安装后轴承组装间隙、轴箱横动量都有很大变化，甚至超过限度值；轴承方向装错，机车运行时轴承承受的轴向力与径向力发生变化，导致轴承运转时发热。

（9）轴箱内零件有缺陷。如调整垫圈或中间隔环有磕碰伤或变形将影响轴箱组装精度，机车运行时发生轴承过热现象。轴箱拆解后重点检查零部件状态，更换不良零部件。另外，据检修经验发现挡板、挡油环磨耗量大时，导致其装配后挡油环转动，同样引起轴承发热的现象，组装前、后重点检查其状态。

（10）轴箱横动量或前端盖端面与轴箱体端面数据不符合要求导致轴承运转发热。严格卡控轴箱组装完毕后，检查前端盖端面与轴箱体端面数据以及轴箱横动量数据符合技术要求。

3.2 轴承电腐蚀

电力机车是靠外接触网供给电源工作的，机车处于接触网与钢轨之间，从而形成了一个闭合电路，故电力机车车体及转向架上均有较大的接地电流通过，然后流到钢轨上。若机车设置的轴箱接地装置回流受阻，就会造成轴承部件在高速运转时产生电火花而烧损，也就是电腐蚀。

目前，导致轴承电腐蚀的原因有两个：轴箱接地装置作用不良；机车电焊作业时回流经过了轴箱轴承。

（1）轴箱接地装置作用不良（接地装置回流受阻）导致轴承电腐蚀。导致接地装置作用不良的原因分析如下：

①接地装置与轴箱体之间的绝缘材料被破坏未及时更换或者接地编织线搭接到轴箱端盖上,导致电流流经轴承，引起轴承电腐蚀。

②碳刷和接地铜棒接触状态不良。碳刷和接地铜棒接触面积小或接触面有油污导致接触不良；碳刷卡滞或弹簧损坏导致碳刷和接地铜棒接触不良。

③碳刷刷辫断股超限或刷辫固定端松动导致电流传输不良。

④接地编织线断股超限或固定端锈蚀导致电流传输不良。接地编织线断股超限进行更换，重点打磨编织线接触点。

⑤接地铜棒松动导致电流传输不良。接地铜棒应安装牢固无松动、脱出。

⑥碳刷和接地铜棒接触面拉伤、偏磨。接地铜棒拉伤应镟修处理，碳刷拉伤应更换处理；偏磨应检查接地铜棒是否安装偏斜。

⑦碳刷尺寸不符合技术要求，如过短将导致碳刷和接地铜棒接触状态不良。碳刷原形为50×64mm，中修时长度应不小于58mm，小辅修时长度应不小于54mm，小于52mm时禁用。修程中重点卡控碳刷的尺寸。

接地装置解体后认真检查配件状态，严格按照工艺流程作业，安装碳刷时注意保证碳刷动作灵活，刷辫固定端不得与碳刷接触，刷辫不得扭劲并压于两侧。

（2）机车电焊作业时，回流经过了轴箱轴承，导致轴承电腐蚀。电焊作业执行双线方式，其中一条是回流线。回流线应当连接于焊接部位的附近,应当保证其连接点与焊接部位是同一个金属体。但在实际作业中，往往因为作业者不清楚、不注意或不重视电焊对轴承造成的影响，为了省事把回流线的连接点接在其他部件上，导致回流经过了轴箱轴承。例如，焊修齿轮箱作业时，回流线的连接点接在构架上，导致电流经过了轴箱轴承，造成轴承电灼伤。当轴承内外套滚道出现灼伤点后，由于该点的接触电阻增大致使该点周围产生放电，进一步扩大灼伤面积，导致轴承内外套滚道逐步出现表面剥离、凸凹损伤，轴承滚动体出现不均匀点状损伤。因此，使用电焊作业时，应引起足够注意，避免电流流经轴承。另外，在轴箱组装作业过程中，应禁止周边使用电焊作业，因为轴箱组装作业与电焊交叉作业时易造成电流经过轴承，导致轴承电灼伤。

4 结语

通过以上分析表明，轴箱内清洁度尤为重要，如果轴承内有铁屑、毛刺、灰尘等异物进入，将使轴承发热以及在运转时产生噪声与振动，甚至会损伤滚道和滚动体。因此，轴箱组装前应确保各零部件、油脂清洁度及状态，组装过程中严格按工艺流程作业，同时禁止电焊作业，禁止中断轴箱组装作业。另外，严格卡控轴箱接地装置各部状态应良好，在小修修程打磨接地编织线接触点，以保证接地电流回流通畅。通过整治，切实保证了轴承运行安全，据统计，2021年1月～10月未出现轴承电腐蚀故障，而且发热故障明显降低。