摘要：为了遏止碾瓦故障发生的势头，提高修车质量，确保机车运行安全，对碾瓦原因进行了专门研究和分析，并采取了一系列的有效措施，取得了明显的效果，使机车抱轴瓦碾瓦故障大幅度减少。
关键词：抱轴瓦；碾瓦；改进措施；
抱轴瓦在运用过程中，由于诸多原因的影响，容易发生机车抱轴瓦碾瓦现象。公司检修的内燃机车曾多次在机务段发生保证轴瓦温升高或抱轴瓦碾瓦质量问题，甚至部分机车对碾瓦部位处理后仍然发生碾瓦，抱轴瓦碾瓦除造成大量的人力物力耗费外，还严重影响公司的质量形象和检修进度，因此迫切需要解决这一问题。
针对抱轴瓦碾瓦的故障情况，从理论和实践上详细分析了产生碾瓦的原因，提出在现有工装设备和工艺要求基础上加以改进的措施，以适应内燃机车长大交路，提高检修质量，确保安全运行。
1产生问题的原因分析
DF4型机车采用交—直流电力传动装置，牵引电动机为ZQDR-410型直流串励电动机，其悬挂方式为轴悬式。在轴悬式结构中，牵引电动机的一侧通过抱轴瓦刚性地支承在轮轴上，另一侧通过弹性元件和吊杆悬挂在转向架构架上。抱轴瓦轴承为剖分式轴承，轴承盖（抱轴油盒）兼作抱轴瓦的润滑油箱，内部装有集油器。抱轴瓦的瓦背用锡青铜制成，瓦表面挂有CuSnSb11-6牌号的白合金。机车在运行过程中，抱轴瓦主要承受来自牵引电动机的重力和牵引电动机扭矩的反作用力，还有线路不平顺产生的冲击力、过弯道时的侧向力等等，运行环境差。例如DF4B-7653试运转时轴温正常（齿轮端44℃，非齿轮端42℃）。交付段方运行两月后一轴三位抱轴瓦温升高，运行最高温度达80℃。该机车返段后即进行落修轮对检查。主要检查情况有：（1）测量抱轴瓦相关数据。瓦背间隙：齿轮端0.2mm，非齿轮端0.05mm；轴向横动量2.25mm；抱轴瓦径向间隙：齿轮端0.25mm，非齿轮端0.3mm。均符合工艺要求。（2）分解抱轴瓦。发现齿侧上瓦非台肩侧有20mm×40mm碾瓦痕迹，其余位置良好。（3）测量抱轴瓦大小喇叭口长度。台肩侧20mm符合要求，而非台肩侧为30mm，未达到40～60mm工艺要求。喇叭口平滑过渡区尺寸符合要求，但修刮过浅，供油窗口倒角璇修宽度不够。（4）集线器毛线上有少许合金，润滑油符合标准。
针对检查结果，分析认为该事故主要是由于在高转速、高坡运行状态下抱轴瓦非台肩侧油润不良所引起。引起油润不良的具体原因有：（1）DF4机车单边齿轮驱动的特点，决定了齿侧抱轴瓦受力大于非齿侧抱轴瓦受力。加上运行中车轴受力变形，向上弯，至使上瓦非台肩侧与轴的间隙变小，润滑油膜受破坏。（2）喇叭口璇修过浅、供油窗口倒角璇修宽度不够，致使该抱轴瓦非台肩侧油膜形成、排污能力、散热功能削弱。（3）喇叭口平滑过渡区修刮不均匀，增加了工作表面的粗糙度，破坏了润滑油膜而导致轴瓦在该区域的干摩擦，局部温度急升时可形成碾瓦。（4）集油器毛线上有合金碾片，会降低毛线的供油功能，对抱轴瓦的正常油润造成较大影响。
2抱轴瓦结构的润滑原理
两个抱轴瓦盖上分别固定有一个集油盒，用弹簧将集油器（毛线）从下轴瓦窗口中压向轴颈，使其接触，集油器会吸上润滑油刷到车轴与抱轴瓦之间以进行润滑，在润滑油刷到车轴与抱轴瓦之间后，润滑油会沿着车轴向两边窜动，随着机车运行，抱轴瓦与抱轴颈间形成油膜，降低轴瓦之间摩擦系数。在抱轴瓦上开有回油槽，使过量的润滑油回到集油盒内。
3改进措施
在现有的工装设备和工艺要求基础上，针对新配抱轴瓦制定了改善措施：（1）新瓦选配时，在镗瓦过程中轴瓦径向间隙控制在0.35～0.45mm之间，改变以往0.20～0.35mm的习惯，这样可以减少由于间隙变化而造成的间隙不足引起的碾瓦。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）镗瓦车床加工非台肩侧喇叭口时，改变以往的一把刀具加工方法，采用两把刀具先后加工方法。这种加工方法不仅能使喇叭口长度达到50～60mm，符合工艺要求，而且还可以减小加工时刀具的振动，使喇叭口更均匀。（3）在抱轴瓦修刮上下功夫。首先是大小喇叭口的平滑过渡区修刮，采用逐步扩散方法，即以瓦工作直面与镗喇叭口斜面产生的交线为中心，分别逐层扩大修刮面积，这样就避免了漏刮和多刮的现象；其次在开凿油槽时方向不要简单地垂直，而是要形成一定的角度，充分满足在旋转方向不同时利用离心力提高供油和排污能力；抱轴瓦合口处、供油窗口边缘也要进行倒角修刮；最后用细砂纸打磨抱轴瓦，清理毛刺及刮瓦留下的合金。（4）在轮对电机空磨试验时，除保证足够的试验时间外，还将抱轴油箱油位提高，使其达到抱轴瓦窗口边缘。这样做的目的就是让润滑油能带走初期磨合产生的大量金属颗粒，防止金属颗粒停留在抱轴瓦和毛线内，改善抱轴瓦的工作环境。在机车试运、回送时，同样要保证抱轴油箱油位高于油尺刻线，保证供油充足。
4质量措施
（1）改善集油器对抱轴瓦的润滑效果：选择吸油性好的纯粗羊毛线；改进毛毡毛线与油刷盒的结构形式。可将毛线编织在5 mm厚的毛毡上，毛毡包在油刷盒框外面，用胶木板压住后再用螺钉、螺母、垫片紧固，既避免了集油器毛线随电机的正、反转而上下翻动，又使毛线很好地贴在车轴上，毛线和毛毡吸油都能对抱轴瓦起到润滑作用，改善毛毡毛线编织方式，采用整根毛线编织贴轴端毛线与吸油端毛线，且将贴轴端毛线长度从20mm加长到40～50 mm，吸油端毛线长度从320 mm加长到450 mm，油刷盒改为弧形结构，进一步增大集油器与车轴的接触面积，使集油器的润滑效果更为理想。（2）确保抱轴瓦与车轴的组装间隙。在镗抱轴瓦内孔时，加工量应选择机车大修规程规定间隙的上限值，使抱轴瓦组装后的间隙能够满足使用要求。（3）提高抱轴瓦的刮削质量。对抱轴瓦镗削后再进行刮削，除了对抱轴瓦的剖分面及油槽，大、小端喇叭口边沿，窗口处进行刮削倒角、去毛刺和尖棱外，还将合金面再刮削成鱼鳞网状油槽，使抱轴瓦的带油量大为增加，有利于抱轴瓦与车轴之间建立良好的油膜，达到减少碾瓦故障的目的。
5故障发生后处理
当抱轴瓦过热故障发生之后，修复安装抱轴瓦过程中需要按照以下步骤，并严格遵照注意事项进行。（1）拆下后检查抱轴瓦的状态，视情况决定是否需要更换。根据经验，如果抱轴瓦内表面没有被烧黑，只是表面涂层被碾压，使用手指来回抚摸，如果感觉没有很深的凹凸不平就不需要更换抱轴瓦，可以使用细砂纸混合润滑油进行打磨，打磨到光滑发亮为止；（2）将车轴与轴瓦配合处油污等用清洗剂清洗后，用干净的棉布擦净，检查车轴状态，确认车轴是否有拉伤或烧损。轻微拉伤用150-250目砂纸消除，直至光滑。确认车轴状态良好后以此车轴恢复，车轴存在严重损伤后视具体情况另行确定；（3）检查抱轴瓦轴向和径向间隙：
组装后抱轴瓦与轮对的径向间隙：
新抱轴瓦组装最小间隙0.30mm，最大间隙0.45mm，齿轮端与非齿轮段间隙差不大于0.15mm。
新组装后抱轴瓦与轮对的轴向间隙：
横动量不小于1.1mm，不大于2.2mm，两端最大相差不超过0.5mm，抱轴瓦合金厚度不小于1.7mm。
安装抱轴瓦前确认牵引电机安装处清洁，抱轴瓦使用清洁剂清洗干净，无沙尘、异物；安装抱轴瓦（未开窗口），确保抱轴瓦内侧端面与牵引电机贴紧；抱轴瓦必须成对安装，非同一副瓦的开窗和未开窗口抱轴瓦不得混装；（4）严格按照扭力要求拧紧抱轴瓦螺栓，使用扭力扳手，扭力调到650N*M。
在平常的检修以及保养中，应严格按工艺操作，加强检查，抱轴瓦碾瓦故障才能真正降到最低限度。
参考文献：
[1]张达德．探讨抱轴瓦碾压质量.2017.
[2]王大海，李明阳，浅谈抱轴瓦碾压质量.2016.
论文作者:张成前,高培英,刘平安,段文华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/11
标签：轴瓦论文; 车轴论文; 毛线论文; 喇叭口论文; 间隙论文; 机车论文; 齿轮论文; 《基层建设》2018年第21期论文;