货车滚动轴承热轴故障分析及解决措施本科毕业论文Word格式文档下载.docx
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第一章当前运输形势分析…………………………..…………………….………………..1
1.1运输形势……………………………………...………………….………………….1
1.1.1牵引吨位的增加…………………………………………….…...…………..1
1.1.2列车运行速度的提高………………………………………....……………..1
1.1.3列检负责区段的延长……………………………………….………...……..1
第二章概论………………………………..……………………………….………………..2
2.1货车常用的轴承、构造及工作原理……………….…………...….………………2
2.1.1无轴箱滚动轴承的构造…………………….…...…………………………..3
2.1.2无轴箱滚动轴承的工作原理……………………………....………………..3
2.1.3轴承检修管理机制………………………………...…….…………………..4
2.1.4轴承的报废…………………...……………………….……………………..4
2.2轴承在运用中的发热的原因……………………………………………………….4
2.2.1油脂过多……………………………………………………………………..5
2.2.2油脂缺少或变质……………………………………………………………..5
2.2.3轴承轴向游隙过小…………………………………………………………..5
2.2.4轴承内混有异物……………………………………………………………..5
2.2.5轴承内部损坏………………………………………………………………..5
2.2.6转向架状态不良……………………………………………………………..5
第三章故障的预防、发现和分析处理方法………………………………………...……..6
3.1故障的发现和处理………………………………………………………………….6
3.1.1密封罩松动脱出和外圈缺损………………………………………………..6
3.1.2油脂故障……………………………………………………………………..7
3.1.3保持架隔窗断裂……………………………………………………………..7
3.1.4滚道擦伤、剥离……………………………………………………………..8
3.1.5滚子剥离…………………………………………………………………..…8
3.1.6滚子破裂或滚子缺损……………………………………………..…………9
3.1.7内圈裂损……………………………………………………………..………9
3.1.8轴承内圈滚道及滚子表面剥离……………………………………..………9
3.1.9套圈和滚子滚道表面划伤压痕………………………………………..……9
3.1.10保持架裂损…………………………………………………………..……..9
3.1.11滚动轴承电蚀…………………………………………………………..…..9
3.1.12保持架破碎…………………………………………………………..……..9
3.1.13运用中外观检查轴承零附件故障需要退检轴承的条件.……………....11
3.2车辆中的车轮擦伤、剥离故障,对滚动轴承的危害…………………………...11
3.3减少车轮擦伤、剥离,减少滚动轴承故障的对策…………...……………...…12
3.3.1立即采取的措施……………………………………………………………12
3.3.2研究开发减少车轮擦伤、剥离的新产品、新技术………………………13
3.4运用七字检查法,做到早期预防、早发现轴承故障…………………………...14
3.4.1听:
抓好接车关……………………………………………………………14
3.4.2看:
看外观…………………………………………………………………15
3.4.3摸:
轴温判断………………………………………………………………15
3.4.4捻:
观察油脂………………………………………………………………15
3.4.5转:
对轴承有甩油、异音、异状外观时要起轴确认……………………16
3.4.6诊:
结合实际分析判断……………………………………………………16
3.4.7鉴:
扣车后由有关技术人员对轴承进行鉴定确认………………………17
第四章事故案例………………………………………………………...……………...…17
4.1案例原因…………………………………………………………………………...17
4.2轴承案例…………………………………………………………………………...17
第五章列检发现的重要性…………………………………………...……………………18
5.1发现滚动轴承的意义……………………………………………………………...18
5.2发现滚动轴承的阶段……………………………………………………………...18
5.3发现滚动轴承的隐蔽性…………………………………………………………...18
5.4列检发现的可行性………………………………………………………………...18
第六章通过提高人员的素质,消除安全隐患………………………………………...…19
6.1强化教育培训,提高防燃能力…………………………………………………...19
6.1.1强化职工的日常学习意识…………………………………………………19
6.1.2职工的安全第一思想教育…………………………………………………19
6.1.3加强职工技术业务的学习培训……………………………………………19
6.1.4积极开展好TQC质量管理活动…………………………………………..20
6.1.5搞好事物教学………………………………………………………………20
6.1.6做好经验传授………………………………………………………………20
6.1.7为现场配备先进的判断轴承故障的仪器设备……………………………20
6.1.8对于现场有明显外观异状的轴承…………………………………………20
6.2强化人机联控,提高防范能力…………………………………………………...21
6.2.1强化设备监控………………………………………………………………21
6.2.2强化轴报鉴定………………………………………………………………21
6.2.3强化非重点卡控……………………………………………………………21
6.3卡死四个关键,消除安全隐患…………………………………………………...21
6.3.1卡死到位接车关……………………………………………………………21
6.3.2卡死外观检查关……………………………………………………………22
6.3.3卡死同对会诊关……………………………………………………………22
6.3.4卡死起轴鉴定关……………………………………………………………22
第七章改进建议……………………….……………………..……………….…..…..…22
7.1前盖……………………….…………………………………..…………..…….....22
7.2密封罩…………………………….…………………….…………………….......22
7.3保持架…………………………….………………..……………………….…......23
7.4开发新材料………………………….………………………………..…….……..23
7.5轮对检修……………………………….………………………………..…….…..23
7.6经验…………………………………….………………………………..………...23
7.7列检应严格执行作业标准……………………….………………………….…....24
7.8提高滚动轴承的质量保证期…………………….………………………..……...25
第八章结论…………………………………………………………………..……….......26
结束语…………………………………………………………………………………….......26
参考文献…………………………………………………………………………………...…27
货车滚动轴承热轴故障分析及解决措施
第一章当前运输形势分析
1.1运输形势
铁路是我国主要运输方式,在国民经济中起着非常重要的作用,现在国民经济发展十分迅速,铁路要适应改革的步伐,必须不断提高车辆质量,修车质量,人员素质。
随着改革的深入,市场经济的建立,运输格局发生了急剧的变化,整个运输市场竞争激烈,铁路在发挥自己“拉得多、跑的快”优势的同时,运输结构发生了极大的变化。
提速后,滚动轴承的故障比较突出,直接威胁着运行的安全,这对车辆的检修质量提出了更高的要求。
目前铁路货车滚动轴承热轴在运行中的常见故障所占比例仍居高不下,势必会制约铁路货车的提速,直接影响车辆的周转率和安全,因此,分析货车滚动轴承热轴故障,并采取相应的对策及改进措施是非常必要的。
1.1.1牵引吨位的增加
为适应国民经济发展的需要,不断扩大运输能力,重载列车不断开行,列车牵引吨位已由过去的单列3千吨发展到现在的5-6千吨,提高了60%-100%,并且在大秦线开通了万吨列车。
1.1.2列车运行速度的提高
连续几年的提速工程,货车平均旅行速度已由原来的每小时29.9公里,提高到现在的每小时51.3公里,列车运行速度提高了71.5%左右,其中最高运行速度达到了120Km/h(行包专列)。
1.1.3列检负责区段的延长
列检所的设置是根据铁路运输需要和特定区段而定,随着运输结构的变化,直达列车不断增加。
列检负责区段已延长到500公里左右。
增加了运输安全难度。
第二章概论
2.1货车常用的轴承、构造及工作原理
货车使用滚动轴承以无轴箱双列圆锥滚子轴承为主,从以前的197720、197726、197730型到提速货车的滚动轴承,有国产352226XZ-2RZ型及引进国外技术生产的SKF197726型以及进口AP130、AP150和TUB150型等。
在当前运用中有4种即197726、SKF197726、352226XZ-2RZ、353130B型,其中SKF1977226、352226XZ-2RZ和353130B紧凑型滚动轴承已成为当今提速货车的主流。
滚动轴承是车辆的重要部件,其性能的好坏直接影响着列车速度的提高及运行安全。
为了提高运能,我国铁路成功地进行了客运提速,主要干线的客运列车最高速度已达140km/h—160km/h。
除极少数的快运专列外,绝大多数货物列车的最高运行速度仅有70km/h—80km/h,而旅客列车的速度有150km/h,随着铁路改革的不断深入和跨越式发展的需要,铁路经过五次全面的提速和车辆载重吨位的不断增加,大量新技术、新工艺、新材料、新配件不断运用于货车,货车质量产生了质的变化,滚动轴承的发展由从前的197726型发展到现在的SKF197726、352226X2—2RZ,特别是大秦线重载车辆大量使用197730型轴承,牵引重量从5000吨发展到目前的2万吨,车辆在运行中,受速度、交路、载重和线路运行条件的影响,滚动轴承一些零部件会发生磨耗、松弛、变形、锈蚀、裂损等故障,给我们的检修工作提出了更高的标准和要求,在运用货车发生的各类故障中,滚动轴承的热轴故障呈上升趋势,已成为防燃防切的主攻目标,虽然红外线轴温探测是防范燃轴切轴的重要手段,但若能在列检早期的检查中发现滚动轴承故障,将具有积极的意义。
虽然随着技术、材料和工艺的发展,滚动轴承的各项指标已大有改观,但在运行中仍暴露出不少问题,尤其是近年来,几次提速后一些故障更加突出,对齐齐哈尔车辆段2007~2010年发现的197726型轴承保持架破碎故障和2010年10月22日~24日在齐齐哈尔车辆段列检所滚动轴承密封罩松动故障的调查分析见表2-1所示。
表2-1 197726型轴承故障调查统计表
年份
密封罩松动数量
车轮有擦伤或剥离擦伤
剥离过限
数量比率/%
2007
8
100
5
62.5
2008
30
28
93.3
18
60
2009
70
64
91.1
46
65.7
2010
127
122
96
83
65.4
2.1.1无轴箱滚动轴承的构造
无轴箱滚动轴承的主件有七部分组成:
1、密封罩2、外圈3、滚子4、塑钢保持架5、中隔圈6、内圈7、密封罩组件。
附件有后挡、前盖、标志板、螺栓、施封锁、防松片,如图2-2所示。
防松片密封组成外圈滚子密封座
轴端螺栓前盖密封座保持架中隔圈密封组成后挡
图2-2无轴箱滚动轴承组成
2.1.2无轴箱滚动轴承的工作原理
滚动轴承一般结构是由内圈、外圈、滚动体、保持架、中隔圈等组成。
滚动轴承是借助于在内、外圈之间的滚动体滚动实现传力和滚动的。
内圈紧密配合于轴颈上,当车轮转动时,内圈随轴颈回转,并引导滚动体一面绕其轴心自转,一面沿内外圈滚道公转。
轴承有径向间隙和轴向间隙,以保证滚动体能自由转动,滚动体与内、外圈之间的相对运动完全是滚动,而不是滑动。
保持架用以维持各滚动体之间的位置,防止倾斜和相互碰撞,保证滚动体能沿滚道均匀分布。
2.1.3轴承检修管理机制
货车轴承及轮对与车辆同步进行定期检修,并实行寿命管理、状态修、换件修和专业化集中修的检修管理机制。
轴承的压装分为新压装和重新压装,轴承的压装必须在车辆厂和车轮厂、车辆段进行。
轴承的检修分一般检修和大修。
大修必须在轴承制造(大修)厂内进行,轴承的一般检修必须经轴承制造(大修)厂认可、铁道部批准的单位进行,段修时车辆段只对轴承进行状态检修。
2.1.4轴承的报废
有下列情况轴承报废:
车辆颠覆或重车脱轨后的全车轴承;
发生燃轴或火灾被损伤的轴承;
外圈破损的轴承;
已做过大修的轴承又出现一般检修无法修复的故障缺陷的;
已做过大修轴承累计使用时间达到(以轴承制造时间为准)15年(或150万公里)的;
已做过大修的轴承,重新压装后使用时间达到7年(或70万公里)的;
由于电流通过引起局部放电而造成斑点、凹槽或槽纹等表面电蚀损伤的轴承;
锈蚀严重,不能正常转动的轴承;
内、外圈均出现制造、大修单位或年代不清的轴承;
工程塑料保持架从内圈组件上退下或脱落的197726TN型轴承;
其它无修复价值的故障。
2.2轴承在运用中发热的原因
轴承在运用中造成发热有以下六个方面的原因:
2.2.1油脂过多
若油脂填加过多,不仅无利,反而使轴承内部发生过多的摩擦和搅拌热,使轴承发热。
2.2.2油脂缺少或变质
由于油脂缺少或变质,轴承润滑状态不良,也会使轴承发热。
2.2.3轴承轴向游隙过小
轴承轴向游隙过小,将增加摩擦,使轴承发热,甚至导致滚子卡死引起事故。
若游隙过大,则会使轴承局部负荷加大,缩短其使用寿命。
2.2.4轴承内混有异物
当轴承清洗不干净,油内混有杂质,密封不良而导致水、沙进入等,均可导致轴承发热。
2.2.5轴承内部损坏
当轴承内外滚道破裂、剥离、轴承内外圈、滚子或保持架裂纹或破碎时,轴承将发热。
主要原因:
①是材质或热处理不良。
轴承内、外圈滚道面或滚子滚动面上由于麻点、辗皮等缺陷继续发展而形成鳞片状及至不规则的更大面积的金属剥落现象(它是材质严重疲劳破坏的结果)。
②是轴承在组装拆卸、清洗搬运或运用中不慎而受到不正当冲击力。
③是内圈与轴,外圈与承载鞍配合不良。
④是局部外伤、锈蚀、偏载或过载。
⑤是材质正常疲劳破坏。
2.2.6转向架状态不良
当转向架组装不正位或变形时,也会造成轴承别劲而发热。
第三章故障的预防、发现和分析处理方法
3.1故障的发现和处理
3.1.1密封罩松动脱出和外圈缺损
由于近来生产厂家范围的扩大,部分轴承的技术保障能力不够,生产的轴承不能适应列车的提速要求,轴承装车后经过高速剧烈振动,极易发生密封罩松动脱出,如图3-1所示,并与前盖摩擦极易引起激热,同时密封罩的松动脱出也使轴承失去了密封作用。
由于轴承密封失效轴承内部极易造成混沙、混水,缺油,使轴承内部润滑不良,从而引发各种轴承内部故障,严重时会危及行车安全。
造成此类故障的原因:
一是设计上存在前盖内侧面与密封罩、油封端面间隙偏小的缺陷;
二是各级检修单位对密封罩与外圈牙口处掌握不严,运行过程中由于车轮踏面故障造成冲击力过大,导致轴承外圈弹性变形而改变二者的配合状态,转8A转向架存在高速运转或通过曲线弯道时产生菱形变形的缺陷;
三是超重、偏载、集重等原因。
密封罩在一般检修时未及时更换新品;
密封罩经整形后未复原或者一般检修及大修时外圈牙口与密封罩过盈配合过小造成松动;
提速后密封罩中的密封圈与密封座摩擦加剧,从而带动密封罩一块转动,使得密封罩松动;
按照规定列检只对密封罩脱出的故障进行处理,而对密封罩松动故障不进行处理,导致已松动的密封罩松动加剧。
处理:
对于这类故障按《铁路货车运用维修规程》要求,列检必须换轮处理,不得用力(或用木器轻轻敲击)使其复位后放行。
轴承外圈缺损为车辆在装卸货物时,如图3-2所
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