摘要：目前，我国处于高速发展的时代，高速铁路建设不断的增加，为了能够更好的保证动车组安全运行，消除高速动车组转向架轴承中存在的各类故障，必须在日常检修与维护中对可能发生的高速动车组转向架轴承故障进行准确的诊断分析与评估，并采取有效处理措施。本文以近年来CRH2型高速动车组在转向架轴承日常检修与维护中常见的轴承故障为例，集中分析高速动车组转向架轴承故障原因。
关键词：轴承故障；故障诊断；原因分析
引言
近年来，我国的高铁事业发展迅速，对现有的铁路交通运输格局产生了巨大影响，随着高速动车组速度的不断提升，对于其安全性、平稳性以及舒适性的要求也日益提高。与此同时，动车组故障也时有发生，影响列车正常运行，甚至导致严重的铁路交通事故。转向架轴承是高速动车组走行部的心脏，随着动车组运行里程的增加，转向架轴承故障呈现上升趋势。为了有效遏制轴承故障给动车组运行带来的影响，国内外学者对轴承故障的判断进行了大量的理论研究，也取得了相当的成果。由于转向架轴承故障一直是动车组运行安全中最为关注的问题，铁路局和动车组主机厂在故障统计和检测方面，为了有效在线检测转向架轴承状态，利用轨边声学检测设备进行故障检测，并起到了一定的预防作用。然而，对于轴承故障的精确判断还需要进一步研究。本文对转向架轴承故障进行了统计分析，并利用现有检测设备对故障进行了排查和跟踪，从检测结果分析效果明显，为转向架轴承的安全运行提供了技术和经验支撑。
1概述
高速动车组转向架轴承故障极易引起热轴、燃轴、切轴等事故的发生，如若不能及时对转向架轴承故障进行诊断与处理，将严重危及动车组运行安全。由于高速动车组的运行速度较快，对车上各零部件的标准也是非常严格。高速动车组转向架轴承主要用来承受并传递车体上方载荷，一般多采用圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承两种类型，相比于其他零部件，转向架轴承的工作条件尤为恶劣，运行途中一旦发生故障，故障蔓延发展迅速，极易造成铁路交通事故。因此，提升转向架轴承的工作能力，实现对轴承故障的精准判断，对于保证高速动车组运行安全，节约维修成本具有重要作用。
2 轴承故障原因分析
2.1 组装不当
分析高速动车组转向架轴承故障发生的时间，发现剥离故障的高发时间段集中在车组高级修后。分析出现该问题的原因之一可能由于组装不当导致。在车组高级修后组装过程中，由于转向架构架、轴承结合组装所采用的工艺尚存在改进的地方，容易在组装之后出现构架、轴承互相冲击的问题，因此会对轴承的承载区域造成不同程度的损伤，导致轴承剥离存在一定的安全隐患。高速动车组转向架轴承在车组高速的运转情况下，在其轴承圈内会与滚动体之间形成弹性波动，反复的交变应力就会使得轴承内部的疲劳损伤加剧，最终导致剥离故障的发生。
2.2润滑原因
为了有效减少滚子、滚道、保持架之间的摩擦，避免温度变化不均产生的影响，需要在轴承外圈轨道面上涂抹一层润滑油脂。通过对部分故障轴承的分析，发现在转向架轴承内出现润滑油脂减少、变质，甚至局部无油脂的状况，从而形成干摩擦，长时间运行后造成转向架轴承内部摩擦损伤。
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2.3其他原因
由于转向架轴承长时间高负荷运行、检修维护不当、检测设备老化等原因造成轴承材质正常疲劳损伤；轴承安装环境不清洁，造成轴承表面存有污染物；转向架一系悬挂装置结构设计不合理，传递来自钢轨的冲击与振动，转向架轴承若长期处在交变冲击载荷的运行工况下，会产生轴承局部外伤、锈蚀、偏载、过载等现象，从而增加了轴承剥离的故障发生率。
3轴承故障诊断处理
通过高速动车组转向架轴承的摩擦损伤以及性能状态对轴承的可靠性和使用性进行判断和预测，在分析、诊断损伤部位原因和危险程度后，能够及时准确排查故障，防止事故发生，保证高速动车组安全运行。因此，我们将高速动车组转向架轴承故障诊断内容分为：运行状态监测、故障排查与诊断和对轴承进行精准管理与维修三大部分。（1）运行状态监测是在考虑环境和突发因素并结合系统的现状以及经验的基础上，运用各种方法掌控设备的运行状态，实现对轴承故障的准确判断。当检测到转向架轴承状态异常时，便会发出报警，提醒司机和机械师及时采取应对措施，为转向架轴承故障原因分析和故障诊断可靠性提供信息数据基础。（2）故障排查与诊断技术是在结合滚动轴承的运行历史工况，结构特性和参数条件的基础上，根据状态检测所获得的数据，对滚动轴承发生的各种故障进行排查和检测，确定故障类型及严重程度，制订相关处理措施。（3）根据诊断结果，对轴承进行精准管理与维修，高速动车组转向架轴承故障检测的常用技术主要有：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、声发射诊断技术等；通过以上技术的有效应用，及时诊断故障，合理制定设备维修方式和维修周期，延长轴承使用寿命，缩短维修时间，提高生产效率和经济效益，节省人员物料，预防因不必要的拆卸使设备精度降低，避免重大事故的发生。
4转向架轴承故障诊断的几点建议
针对高速动车组运行状况以及轴承故障情况，为了能够有效的监测与控制轴承故障，在实际的高速动车组转向架轴承的运行性能监测与日常养护工作中还必须要做好以下几个方面的工作：首先，必须不断提升检修人员对于高速动车组转向架轴承故障的判断能力，及时的监测、判断高速动车组轴承组的运行情况，对于运行中轴承故障频发的里程范围、发生部位进行重点监控；可以根据以往的轴承故障诊断经验来判断相应的轴承故障声音特征，能够及时的对高速动车组运行中的轴承故障进行及时、准确的确认。其次，采取跟踪测试手段。对高速动车组中符合监测条件的轴承制定与之相匹配的轴承运行情况检测计划，定时对高速动车组转向架轴承进行诊断与排查，尽早发现轴承的早期故障，然后制定轴承故障的追踪方案。这样不仅可以明确故障发生的里程范围，还可以为以后的轴承故障检修、监测提供有效的参考依据。最后，适当的改善动车组高级修的转向架组装工艺。因为转向架轴承在车组高级修之后故障发生率较高。基于此，需要对轴承的组装流程、设备的可靠性等都进行全面的排查，从而有效的规避组装过程中造成轴承表面损伤。
就目前高速动车组转向架轴承故障诊断结果分析来看，采取检测诊断手段还只能判断轴承各部位会出现剥离故障，但是不能明确出现剥离故障后具体的剥离长度、深度等尺寸判断信息，也不能对发生故障的部位故障后运行状态进行合理的推理与预测，还需进一步的深入研究。
结语
依据现有的技术手段，只能检测出转向架轴承是否发生剥离故障，但无法判断轴承剥离的具体长度与深度尺寸，由此可见，现有的检测技术仍存在较大的提升与进步空间。为降低高速动车组转向架轴承故障率，须加强对轴承的精准管理与维修，合理改进制造工艺流程，有效应用轴承故障排查与诊断技术，提高轴承的质量与使用寿命。
参考文献：
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论文作者:郭震,何天杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签：轴承论文; 转向架论文; 车组论文; 故障论文; 故障诊断论文; 发生论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第23期论文;