關鍵詞：軸箱軸承；保持架；故障檢測；措施

　　前言

　　軸箱軸承作為機車主要承載部件，其功能對安全運輸起著*的作用。機車在線上運行時，一旦軸箱軸承發(fā)生故障，將導致整列列車不能運行，堵塞運輸正線，并且對機車的搶修也是十分困難的。而保持架更是軸箱軸承重要的組成部分。因此，及時準確的檢測出機車軸箱軸承保持架故障并找到防治措施已經成為各機車運用單位的當務之急。

　　2014年以來，DF11G型機車在大修時裝用FAG的塑鋼保持架軸箱軸承，塑鋼保持架材料為尼龍66加一定比例玻璃纖維，通過加熱保溫，一次注塑成形，并經過處理。在2015年11月到12月，連續(xù)發(fā)生7起DF11G型機車軸箱軸承保持架立柱斷裂故障，造成機車在運行中存在嚴重的安全隱患。以下通過使用走行部故障監(jiān)測系統(tǒng)分析典型的故障案例報警數據來找出故障發(fā)生的原因，并提出了相應的防治措施。

　　1、走行部故障監(jiān)測系統(tǒng)的基本原理

　　當前，使用唐智公司的走行部故障監(jiān)測系統(tǒng)（下文簡稱ATDR，Advanced Truck Defect Diagnosisａnd Record System）對運行中的機車走行部的故障進行實時監(jiān)測，ATDR綜合采用了溫度、振動等基礎物理信息，為用戶進行檢修決策提供了重要參考依據，尤其有利于發(fā)現早期故障、分析故障發(fā)展趨勢，提升了安全底線。

　　ATDR可以通過對溫度的診斷來確定軸承各零件是否故障。在溫度診斷中，允許溫度和允許溫升是進行軸承故障診斷的重要依據。根據有關國家標準規(guī)定，鐵路機車走行部軸承允許溫度為90℃，允許溫升為55℃。并且同測點對比可以更好的觀察不同軸位同一測點的溫度差別，有利故障點溫度的判斷，正常情況下相對溫差不得超過10℃。

　　2、故障案例及報警數據分析

　　2015年11月25日北京西整備車間DF11G-0038機車進入小四修程，打開軸箱蓋檢查，發(fā)現4軸5位軸箱軸承保持架破損，滾子移位。

　　該機車2013年11月14日在戚墅堰機車車輛廠大修，走行807851公里；2014年12月26日在檢修車間中修，走行360434公里。下面是該機車在2015年11月14日到2015年11月24日ATDR提供的軸承報警數據詳細分析情況。

　　1）在報警瀏覽界面中，4軸5位存在兩次踏面預警，沒有出現軸箱軸承保持架預警或報警。

　　2）在溫度實時界面中，4軸5位溫度與其它軸同位溫度對比，下行時普遍高出15℃-35℃。

　　3）在沖擊趨勢界面中，踏面故障沖擊持續(xù)存在且故障量值偏高。

　　4）在樣本分析界面中，時域波形的踏面故障特征明顯，踏面存在失圓。

　　3、故障原因分析

　　1）踏面原因：由于DF11G型機車車速高、運行距離長，并且1、3、4、6軸采用雙閘瓦制動等原因，其踏面相較于其它型機車更容易出現故障。而軸箱軸承的保持架的定位面是外圓面，保持架兩個端圈與外環(huán)擋邊之間的間隙很小，而其又是漂浮在軸承的潤滑脂中的，因此，當踏面的故障沖擊引起軸箱軸承，特別是軸承外環(huán)抖動時，會與因為慣性而相對不動的保持架端圈發(fā)生撞擊，最終與保持架端圈連接的立柱將因頻繁的撞擊而疲勞斷裂。所以結合前期數據進行分析對比，分析認為該位軸箱軸承可能是受到踏面故障長時間沖擊的影響，導致軸承出現異狀。

　　2）保持架無任何報警或預警原因：DF11G機車ATDR升級為JK11430后，采取HX車模式，門限值與JK00430不同，靈敏度降低。ATDR中，保持架故障的診斷原理是在其與外環(huán)擋邊碰撞時沖擊脈沖的準周期符合保持架碰撞外環(huán)的理論公式。在車載監(jiān)測裝置中，軸箱保持架故障的理論譜號大約是4，踏面故障的理論譜號是10.24。但由于踏面故障沖擊的脈沖受到蛇行、橫向晃動等影響而隨機起伏，將會有隨機的調制譜出現在低頻端，譜號的分布范圍大約是1～10。這就與保持架碰撞外環(huán)的特征頻帶重疊，從而以其*的信息掩蓋著保持架的故障信息。就是說：踏面故障沖擊損害了保持架，而其故障沖擊信息又掩蓋著保持架的故障信息，使故障診斷軟件無法發(fā)現它。

　　考慮到這種必然性，也就是在振動沖擊領域存在著踏面故障破壞保持架而掩蓋保持架故障信息的客觀規(guī)律，就必須另辟途徑，使用一種非振動沖擊類型的、哪怕只能報告晚期故障的物理量來構筑安全保障的下一道防線。溫度就是可以勝任這一使命的物理量。在保持架發(fā)生斷裂后的失落物雖然沒有載荷作用于它，卻也能在軸承中隨保持架公轉時因離心力作用而與外環(huán)擋邊等靜止部件摩擦，引起溫升。溫度檢測發(fā)現溫升的后果，發(fā)生報警，就起到后一道防線的作用。

　　4、故障防治措施

　　針對上述軸承保持架斷裂原因分析，采取下列防治措施：

　　1）對DF11G型機車軸箱軸承進行普查：在2015年12月份，對DF11G機車逐臺車入庫打開端蓋檢查軸箱軸承狀態(tài)，如發(fā)現問題，及時更換軸箱軸承。

　　2）聯系戚墅堰機車車輛廠分別對塑鋼保持架軸承、輪對材質方面可能存在的誘因進行分析。同時機務段采取加強檢查措施，在整備、修程檢查基礎上定期采用專項檢查方式對機車車輪全周長踏面及六連桿狀態(tài)進行檢查，發(fā)現問題及時鏇輪、更換處理，消除質量安全隱患。

　　3）聯系唐智公司對更新后的JK11430門限值問題進行核實，并根據DF11G型機車的實際運行情況進行修正，避免機車故障漏報問題出現。機務段在軸報數據分析工作中做好軸箱軸承的同位溫度對比分析工作：對同位溫度對比超過10度，且存在踏面預警、報警的軸位必須打開軸箱端蓋檢查，發(fā)現問題更換軸箱軸承。打蓋過程注意防護，有條件的在庫內進行此項工作。

　　4）建議盡快對DF11G機車運用進行調整，降速，第二縮短運行距離，確保機車運用安全。

　　5、結束語

　　通過實施以上各項措施，從2016年1月起，DF11G型機車軸箱軸承質量大大提高，機務段DF11G型機車軸箱軸承保持架斷裂故障基本消除，說明采取上述防治措施是可行的，由此確保了DF11G型機車在牽引旅客列車的運行安全。

　　參考文獻

　　[1]唐德堯.廣義共振、共振解調故障診斷與安全工程[M].北京：中國鐵道出版社，2006.

　　[2]陽建宏，黎敏.滾動軸承診斷現場實用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.