(兰州机车有限公司 730050)
摘要：本文针对内燃机车轴箱轴承发热问题进行了原因分析，找出轴箱发热的主要原因，并采取了相应措施，解决了轴箱发热技术难题，效果良好。
关键词： 内燃机车 轴箱 轴箱轴承 发热
1前言
铁路牵引机车轴箱轴承是铁路机车的重要部件，具体见（附图一）。它把机车簧上部分重量传递给轮对，同时将来自轮对的牵引力、制动力、横向力等传递到构架上。轴箱是独立悬挂，弹性定位装置，故在运用、维修和保养方面比较复杂。它主要由前后盖、密封环、短圆柱滚子轴承、轴圈、和挡板等组成。它与轮对、构架间的连接是活性连接，用两个带橡胶关节的轴箱拉杆将轴箱与构架弹性连接起来，起着轮对定位作用，轮对是通过左右轴箱的轴承和轴箱端盖上的弹性支撑进行径向和横向定位。轴箱主要承受机车簧上部分的所有静载荷和动载荷。因此，轴箱轴承采用的是即可承受径向力，又可承受轴向力的短圆柱滚子轴承，圆柱滚珠轴承是采用大铆钉冷墩三分离式轴承（即外圈、保持架、内圈）。
为了改善构架受力状态，轴箱轴承在同一轮对上采用左右轴箱能同时承受轴向力和径向力的单列向心短圆柱滚子轴承。每组轴箱采用两种轴承，其内侧采用NJ2232WB轴承，其外侧采用NUHJ2232WB，轴向单边横动量为2毫米。
轴箱轴承的主要特点是，当机车通过曲线时，构架同时受两轴箱轴承凸缘传力，可减少构架单侧梁每个拉杆座受力的1/2，从而改善了构架受力状态。
在组装轴箱轴承前，应清洗轴颈、轴承和轴箱配件 。轴圈和轴承均应加热套装，轴圈加热温度在180-200℃以内，轴承内圈加热温度在100-120℃以内，轴承内应加相当于轴承总容量1/2～1/3的铁路机车牵引轴承脂。
3 轴箱轴承发热的原因分析
机车走行部中轴箱轴承组装质量直接影响列车运行的安全性和有效性。随着我国铁路运输提速、重载的实施，机车走行部轴箱轴承部件所承受的力和振动随之增大，也对机车走行部轴箱轴承组装质量提出了更高的要求，原有的组装工艺及组装条件已无法满足机车提速、重载的要求。
我们根据多年的检修组装经验和多次的测量结果发现，引起轴箱轴承发热的原因主要有以下几方面：
3.1 工艺手段不健全
轴箱体检修大修规程规定内孔尺寸为φ290+0.30 +0.04 mm ，圆度不大于0.075mm， 轴承外圈外径为φ2900 -0.035 mm ，轴箱体与轴承外圈配合间隙为0.04～0.226mm。由上述大修规定可以计算出，当轴箱体内孔为最大公差与轴承外圈外径为最小公差配合时，轴箱体内孔与轴承外圈外径间存在0.335mm的间隙，超出轴箱体与轴承外圈配合间隙为0.04～0.226mm大修要求，这样造成车体在运行过程中存在轴承区部受力不均发生轴承发热的现象，因此建议修改轴箱体内孔尺寸为φ290+0.19 +0.04 mm。而随着铁路机车提速的要求，现有机车运行速高、重载，造成轴箱体受到比以前更加复杂的轴向力和径向力，轴承运用环境更加复杂，因此运行一段时间后轴箱体内孔发生变形，使轴箱体内孔与轴承外圈组装后配合间隙不均匀，造成机车运行时轴箱轴承发热，因此建议轴箱体内孔圆度大于0.075mm的轴箱体严禁装车使用。
3.2 轴箱轴承组装配合量控制不够
按大修规程要求，防尘挡圈内孔与车轴防尘座配合过盈量应在0.032～0.106mm之间，其最佳范围为0.05～0.09mm之间；轴承内圈孔与车轴轴颈配合过盈量应在0.027～0.077mm之间，其最佳范围为0.04～0.065mm之间；同一轴颈上成对轴承径向间隙差不超过0.02mm；组装后防尘挡圈内挡肩与防尘座轴间应贴靠，内隔环与防尘挡圈、内圈与隔环、内圈与内圈间接触面均需密贴，局部间隙不得大于0.1mm；选配好的轴承滚子组件装在车轴上测量轴承滚子的游隙，每隔120度测一次，共测三次，所得数值应在0.09～0.215mm之间，所以保证轴箱轴承各部尺寸变得尤为重要。
而对发热轴承拆检中发现，轴承内圈与车轴轴颈发生了迟缓现象，对拆卸下的轴承内圈与车轴轴颈测量，测得过盈量为0.026mm，符合大修规定中轴承内圈与车轴轴颈过盈量为0.025～0.077mm的范围，但不是其最佳范围为0.04～0.065mm之间的选配，因此建议轴承内圈与车轴轴颈过盈量应该严格控制在0.04～0.065mm之间。由上述检查结果可以看出，选配轴承内圈与车轴轴颈过盈量时必须控制在最佳范围内，因为当过盈量过大时，内圈始终在较大拉应力条件下工作，极易导致崩箍，造成轴承烧损发热现象，过盈量小时，内圈在工作温升条件下，容易发生与轴颈迟缓，同样造成轴承烧损发热现象。
3.3 轴箱轴承组装环境清洁度不够
轴箱轴承组装对环境清洁度有严格的要求，轴箱轴承必须在封闭的作业场所或环境清洁度高，无灰尘、空气质量好的作业场所进行组装，轴箱体内孔需要无毛毛巾擦拭干净，轴承需要用汽油清洗干净，各轴承配件需要用纱布擦干净，而在发热轴承检查中发现轴承内局部有异物，从实际检修场地检查发现，轴箱轴承组装场地作业环境中灰尘过多，无法保证轴承在清洁的环境中组装是造成轴承发热主要原因。
3.4 轴箱拉杆组件橡胶配件问题
轴箱拉杆受到牵引力和制动作用力时，轴箱体依靠拉杆组件橡胶元件的径向、轴向及扭转的变形能实现各个方向的良好缓冲作用，而在实际应运过程中轮对的定位刚度对机车运行的平稳性有极大的影响。轴箱拉杆中使用的是弹性元件容易老化、变质和裂损而失效，一旦弹性元件失效，连接点越多对轮对的定位刚度影响越大，这样造成轴箱发热或烧死。
4 改进措施
经过很长一段时间的摸索和研究，并对许多机车进行了工艺试验，在此基础上，制定了改进措施。
4.1 完善工艺
4.4.1 严格控制轴箱体内孔尺寸和圆度标准，当内孔大于φ290.19 mm时或轴箱体内孔圆度大于0.075mm时，轴箱体报废。检查轴箱体内孔圆度在0.075mm内时，轴箱体内孔应采用手工打磨，手工抛光的方法对轴箱体内孔高点以及变形的轴箱体修整，保证轴箱体内孔尺寸精度，使轴箱体内孔与轴承外圈配合间隙均匀。
4.1.2 加强工序控制，轴箱组装时对各配合尺寸均要测量，严格按照大修要求选配，确保配合量在最佳范围内：防尘挡圈孔与车轴防尘座过盈量在0.05～0.09mm之间；轴承内圈孔与车轴轴颈的配合过盈量在0.04～0.065mm之间；轴承滚子组件的游隙，每隔120度测一次，所得数值严格控制在0.09～0.215mm之间。
4.2 加强拉杆组件质量控制
拉杆组件的橡胶件必须无老化、变形、破损现象，对有问题的拉杆组件进行更换。确保轴箱拉杆组件橡胶件的弹性。
4.3 创建封闭式的轴箱轴承组装、检修场地
为确保轴箱轴承组装过程的清洁度，我们对轴箱组装场地进行了封闭，有效地控制了轴箱轴承组装过程中灰尘、污染，并配备了轴箱轴承专用平台，防止轴承的二次污染和磕碰。
5 实施效果
通过采取以上措施，从2011年5月开始对正在检修内燃机车轴箱轴承组装采取以上行之有效的措施，不断查找不足，总结经验，使轴箱轴承的组装质量有了明显的提高，从根本上解决了轴箱轴承发热问题，到目前为止没有发生轴箱轴承发热厂外质量反馈问题，在今后轴箱轴承组装和检修中，我们一定严格执行相关技术要求，精检细修，严把质量关，确保机车检修质量。
参考文献：
1.《东风4B型内燃机车》 大连理工大学出版社出版 1989.5
2.《东风4B大修规程》 中国铁道出版社 2011年4月
3.《东风8B大修规程》 中国铁道出版社 2011年4月
4.《东风4D型内燃机车》 大连机车车辆厂 2000年11月
论文作者:周喜军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
标签：轴箱论文; 轴承论文; 内圈论文; 轴颈论文; 机车论文; 车轴论文; 体内论文; 《电力设备》2017年第27期论文;