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李映吉
（蘭州西機(jī)務(wù)段技術(shù)科，甘肅蘭州　730050）

　　摘　要：針對機(jī)車普遍存在的直流牽引電動機(jī)軸承故障這一現(xiàn)象，從軸承結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)行情況方面進(jìn)行原因分析，并從檢修和保養(yǎng)方面提出相應(yīng)改進(jìn)措施。實(shí)踐證明，制定預(yù)防措施是行之有效的。
　　關(guān)鍵詞：直流牽引電動機(jī)；軸承故障；原因分析；預(yù)防措施
　　0　引言
　　隨著我國鐵路重載、快速列車的開行，機(jī)車直流牽引電動機(jī)的負(fù)載在逐漸增加，實(shí)際使用功率接近設(shè)計(jì)值，提高牽引電動機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，降低故障率，有利于保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。在?shí)際運(yùn)用中，牽引電動機(jī)軸承故障普遍，軸承固死后果可怕，嚴(yán)重影響鐵路的正常運(yùn)輸秩序。因此，對牽引電動機(jī)軸承故障進(jìn)行分析與研究，提出相應(yīng)的預(yù)防措施是必要的。
　　1　原因分析
　　軸承在正常的條件下使用，套圈和滾動體的滾動面因不停地重復(fù)地受到壓力，亦會發(fā)生材料疲勞，以致造成剝離而無法使用。滾動軸承一旦承受負(fù)荷，其滾動體與套圈接觸面就會發(fā)生局部永久變形。該變形量隨負(fù)荷增大而變大，若超過某種限度，則會影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承燒傷、磨損、裂紋缺口、卡死、生銹等都有可能使軸承無法使用，但這應(yīng)稱為軸承故障，須與軸承壽命區(qū)分開。軸承選型不當(dāng)，安裝欠妥，潤滑不良及密封不好等都是發(fā)生軸承故障的原因，排除這些原因便可避免牽引電動機(jī)軸承發(fā)生故障。
　　通過對電動機(jī)故障軸承解體檢查發(fā)現(xiàn)，故障軸承的癥狀主要是：1）滾動體及滾道裂紋、拉傷、灼痕、疲勞剝離掉塊、銹蝕；2）外圈拉傷、銹蝕嚴(yán)重；3）內(nèi)圈拉傷、裂、銹蝕；4）保持架松動、鉚釘斷頭、體裂、變形；5）內(nèi)圈表面和滾子表面點(diǎn)腐蝕、麻點(diǎn)、變色等。
　　從現(xiàn)場觀察分析發(fā)現(xiàn)，造成牽引電動機(jī)軸承故障的主要原因有：軸承超期使用，組裝質(zhì)量不良，維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，潤滑不良，大小齒輪嚙合不良，軸承制造質(zhì)量缺陷等。
　　2　預(yù)防措施
　　牽引電機(jī)軸承故障涉及因素很多，且處于動態(tài)之中，但只要在電機(jī)檢修過程和機(jī)車運(yùn)用過程中，從軸承檢修、檢測、組裝、試驗(yàn)以及監(jiān)控等方面入手，采取必要的預(yù)防措施，把握好軸承檢修運(yùn)用的各個環(huán)節(jié)，軸承質(zhì)量就能夠?qū)崿F(xiàn)有序可控。
　　2.1 軸承壽命管理的控制
　　1）對所有落修電動機(jī)的軸承實(shí)行壽命管理，即軸承使用7年或運(yùn)行里程超過80萬km強(qiáng)制報(bào)廢，并對所有軸承進(jìn)行編號，按編號建立軸承壽命管理檔案。選擇軸承時(shí)，必須設(shè)定該使用條件下的軸承必須壽命，必須壽命是根據(jù)機(jī)械裝置本身所需要的耐久性和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可靠性來決定。因此，牽引電動機(jī)軸承存在疲勞使用壽命，對其進(jìn)行壽命管理是科學(xué)的。
　　2）機(jī)車雙次中修時(shí)對所有電動機(jī)軸承全部更新，杜絕軸承超期使用現(xiàn)象。軸承清洗前首先檢查其使用壽命，壽命到期直接報(bào)廢，只對在使用壽命期內(nèi)的軸承進(jìn)行清洗、檢查；新軸承也要按規(guī)定進(jìn)行檢查確認(rèn)，合格后方可進(jìn)行檢測組裝，防止超過使用壽命期的軸承和不合格軸承裝機(jī)使用。
　　2.2 軸承內(nèi)部游隙的控制
　　所謂軸承內(nèi)部游隙，是指軸承在未安裝時(shí)內(nèi)、外圈之間的相對可移動量。運(yùn)轉(zhuǎn)游隙與軸承的壽命、溫升、振動以及噪聲有著密切的關(guān)系，軸承內(nèi)部游隙的控制很重要。電機(jī)軸承要維持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須有合適的內(nèi)部游隙。軸承原始游隙是很重要的指標(biāo)，因此，軸承裝配前要用塞尺檢查原始游隙，同時(shí)要測量內(nèi)圈與電樞軸頸接觸電阻，保證其可靠接觸。電機(jī)裝配后，軸承游隙是配合游隙，若這時(shí)游隙太小，會造成軸承過熱，引起內(nèi)圈膨脹，使游隙越來越小，Z終導(dǎo)致軸承燒損；若這時(shí)游隙太大，滾子將受力不均，產(chǎn)生附加振動，易損壞軸承。因此，電機(jī)總組裝后還要用塞尺測量軸承裝配游隙，若發(fā)現(xiàn)游隙超過標(biāo)準(zhǔn)，必須解體后返工修理。
　　2.3 軸承潤滑脂的控制
　　軸承潤滑的目的是使?jié)L動體表面或滑動體表面形成一層薄薄的油膜，以防止金屬直接接觸。潤滑劑對軸承的主要作用為：1）減輕摩擦及磨損，2）排除摩擦熱，3）延長軸承的壽命，4）防止異物侵入。為了充分發(fā)揮潤滑劑的作用，務(wù)必選用適宜于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質(zhì)潤滑劑。電機(jī)裝配時(shí)，注入軸承室的潤滑脂必須清潔。潤滑脂不干凈，混有雜質(zhì)，特別是堅(jiān)硬的雜質(zhì)，易造成軸承非正常磨損，引起軸承故障。潤滑脂填充量要適當(dāng)，若加入量太少，軸承因間斷缺油干磨造成發(fā)熱而引起軸承故障；若加入量太多，潤滑脂攪拌發(fā)熱導(dǎo)致軸承故障，還會變稀甩出污染電機(jī)內(nèi)部。牽引電機(jī)潤滑脂的填充要按設(shè)計(jì)量注入，還要在軸承室空間合理分配。軸承室空間由軸承腔，內(nèi)、外軸承蓋間三部分組成，潤滑脂應(yīng)盡量分配在軸承腔和能與軸承包絡(luò)的面上，填滿其空間的三分之一。
　　機(jī)車運(yùn)行過程中，要防止齒輪箱內(nèi)的油脂竄入電機(jī)軸承室，使?jié)櫥冑|(zhì)并流失，引起軸承故障，并應(yīng)定期定量補(bǔ)充軸承專用潤滑脂，嚴(yán)禁不同牌號的潤滑脂混合使用，防止?jié)櫥冑|(zhì)，失去潤滑性能，引起軸承故障。
　　2.4 軸承裝配質(zhì)量的控制
　　2.4.1 嚴(yán)格控制軸承加熱溫度
　　軸承裝配時(shí)，溫度太低，會使軸承套安裝不到位，外力強(qiáng)行套入，易拉傷轉(zhuǎn)軸和損壞軸承；溫度太高，會使軸承內(nèi)圈表面硬度變低，而降低軸承的使用壽命。根據(jù)配合過盈量，軸承加熱溫度不應(yīng)超過120℃。
　　2.4.2 加強(qiáng)軸承與軸、端蓋的選配
　　對軸承內(nèi)圈與軸頸、軸承外圈與軸承室進(jìn)行選配使用，以保證合適的過盈量。其中內(nèi)圈與軸頸的選配是主要的，它們之間的過盈量要適宜。若過盈量過小，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱使內(nèi)圈膨脹，內(nèi)圈對軸易產(chǎn)生相對運(yùn)動，導(dǎo)致軸承故障；若是過盈量過大，造成軸承配合間隙縮小，發(fā)熱使內(nèi)圈裂損，導(dǎo)致軸承故障燒死。
　　2.4.3 軸承裝配清潔度的控制
　　清潔度不是復(fù)雜的技術(shù)問題，卻很重要，需要做許多細(xì)致的工作。根據(jù)各種電機(jī)軸承所需的潤滑脂數(shù)量，稱量后用干凈塑料袋裝好并單獨(dú)存放，軸承裝配時(shí)即領(lǐng)即用；另外在裝配過程中，保證注油管零件干凈無鐵屑雜物，以免灰塵和污物進(jìn)入軸承室內(nèi)。
　　2.4.4 軸向竄動量的控制
　　為避免軸承滾子端與軸承檔邊經(jīng)常摩擦，保證軸承在通過彎道時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，牽引電機(jī)允許電樞有適量的軸向竄動量（即自由竄動量）。若竄動量偏大，會引起軸承滾子端部與軸承檔邊的沖擊，易使軸承保持架斷裂，造成軸承故障。因此要檢測電機(jī)的軸向竄動量，使其在規(guī)定的范圍內(nèi)。
　　2.5 在允許轉(zhuǎn)速下檢測軸承總組裝后的機(jī)械振動
　　隨著軸承轉(zhuǎn)速的增大，軸承內(nèi)部的摩擦熱導(dǎo)致軸承溫升增大。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速超過允許轉(zhuǎn)速時(shí)，則潤滑劑性能明顯劣化，導(dǎo)致軸承燒傷及無法持續(xù)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。所謂允許轉(zhuǎn)速，即是軸承不產(chǎn)生這種過熱現(xiàn)象，而能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的極限速度。
　　電機(jī)總裝后要進(jìn)行空載試驗(yàn)和軸承檢測，在空載過程中檢查軸承轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無異音及甩油，電樞動平衡狀態(tài)良好，軸承溫升應(yīng)不超過55℃。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定達(dá)到允許轉(zhuǎn)速時(shí)，用軸承診斷儀檢測兩端軸承機(jī)械振動門限值（取瞬間值不少于3次）。
　　3　實(shí)踐效果
　　2004年以來，蘭州西機(jī)務(wù)段通過對牽引電動機(jī)軸承采取上述檢修和保養(yǎng)措施，電動機(jī)軸承故障大大減少，基本杜絕了牽引電機(jī)軸承固死故障，有效地提高了電動機(jī)的可靠性，延長了牽引電動機(jī)的使用壽命。實(shí)踐證明，對牽引電動機(jī)軸承采取上述預(yù)防措施是行之有效的。
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