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地鐵車輛輪對(duì)軸承的檢修

文檔作者：黃莉汪曙俊文檔來源：洛陽LYC軸承有限公司技術(shù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年04月27日
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蘭蘭 =三!魚
CN41—1148／TH
軸承2012年l0期
Bearing 2012，No．10
地鐵車輛輪對(duì)軸承的檢修
黃莉，汪曙俊
(洛陽LYC軸承有限公司 技術(shù)中心，河南 洛陽471039)
摘要：介紹了地鐵車輛輪對(duì)軸承的基本結(jié)構(gòu)、常見缺陷及檢修現(xiàn)狀，分析了輪對(duì)軸承缺陷產(chǎn)生的機(jī)理和誘因，較
詳細(xì)地?cái)⑹隽溯唽?duì)軸承檢修方法及工藝流程，并針對(duì)存在的問題提出了建議。
關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；地鐵；輪對(duì)軸承；常見缺陷；檢修
中圖分類號(hào)：TH133．33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1000—3762(2012)10—0040—03
地鐵因占用土地和空間少，運(yùn)輸能量大、運(yùn)行
速度快、環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì)而成為倍受推崇的城
市公共交通。目前，國(guó)家已經(jīng)審批通過了28個(gè)城
市的軌道交通建設(shè)規(guī)劃。資料顯示僅北京、上海、
天津、重慶等4個(gè)直轄市規(guī)劃到2015年地鐵的通
車總里程將達(dá)到近1 700 km。隨著通車總里程的
不斷增加，將有大量的地鐵車輛投入運(yùn)營(yíng)，輪對(duì)軸
承的修理將為軸承行業(yè)提供一個(gè)新的市場(chǎng)。
1 輪對(duì)軸承基本結(jié)構(gòu)
地鐵車輛輪對(duì)軸承(以下簡(jiǎn)稱輪對(duì)軸承)的基
本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)用條件與鐵路車
輛輪對(duì)軸承有許多相似之處，但也有所區(qū)別，如：
地鐵車輛運(yùn)行區(qū)間短、停站時(shí)間短、速度變化頻
繁、行車密度大、運(yùn)行線路環(huán)境條件變化小等。由
于諸多原因，國(guó)內(nèi)地鐵車輛輪對(duì)軸承目前主要采
用國(guó)外幾家大公司制造的軸承。
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圖1 地鐵車輛輪對(duì)軸承基本結(jié)構(gòu)
輪對(duì)軸承的使用壽命(或質(zhì)量保證期)一般要
求達(dá)到1．2 X 10。km(或12年)以上，即滿足兩個(gè)
架修期。眾所周知，滾動(dòng)軸承的額定壽命是指一
組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)、近于相同的滾動(dòng)軸承，其壽
命的可靠度為90％ ，當(dāng)軸承的一個(gè)套圈或滾動(dòng)體
材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞擴(kuò)展跡象之前，一套圈相對(duì)
收稿日期：2012—03—05；修回日期：2012—05—21
另一個(gè)套圈旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)。在正常使用條件下，將
有90％(概率)的軸承能夠達(dá)到或超過理論計(jì)算
的預(yù)期壽命，即額定壽命。
2 輪對(duì)軸承常見缺陷
軸承失效分析和多年輪對(duì)軸承修理實(shí)踐表
明，隨著軸承材料冶金質(zhì)量的提高，在未達(dá)到額定
壽命期的失效軸承中，有超過90％的失效是由于
潤(rùn)滑不當(dāng)、密封失效、雜質(zhì)侵入、安裝缺陷、腐蝕、
不當(dāng)載荷和軸承表面加工缺陷等因素所致，只有
不到10％的軸承是由于次表面疲勞引起的失效。
輪對(duì)軸承常見的缺陷及產(chǎn)生原因見表1。
3 檢修修程
對(duì)于地鐵車輛的維修，在長(zhǎng)期實(shí)踐中形成了
定期維修、狀態(tài)維修和事后維修3種方式，修程大
多采用廠修、架修、定修、月檢和列檢5級(jí)(表2)，
檢修周期根據(jù)修程而定。目前定修以上的修程通
常在檢修車輛段進(jìn)行，月檢和列檢在運(yùn)用段(停車
場(chǎng))進(jìn)行。
輪對(duì)軸承的檢修制度采用定期檢修和狀態(tài)檢
修相結(jié)合的方式進(jìn)行，作為車輛轉(zhuǎn)向架檢修規(guī)程
中的一項(xiàng)內(nèi)容，在架修前，對(duì)軸承的檢修工作主要
是以檢查、維護(hù)為主，如：檢查軸箱的端蓋螺栓是
否松動(dòng)，軸承油脂是否滲漏等。只有到架修時(shí)，才
能分解輪對(duì)軸承，對(duì)軸承集中進(jìn)行檢修，這是一種
基于軸承制造商對(duì)該軸承在一定時(shí)期免維護(hù)承諾
而制定的檢修制度。
輪對(duì)軸承檢修采取“原廠原修”的方式，即將
退卸下來的軸承如數(shù)返回原軸承制造商進(jìn)行檢
修，或委托國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)對(duì)軸承先進(jìn)行一次檢查，
甄別后，將需要修理的軸承返回原廠修理，不能修
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黃莉，等：地鐵車輛輪對(duì)軸承的檢修 ．41．
包括過載壓痕和碎屑?jí)汉?，在壓痕周圍產(chǎn)生凸
起，形成應(yīng)力集中源，最終導(dǎo)致疲勞
1)過載壓痕因沖擊載荷所致，在輪對(duì)軸承中較少
? 見；2)當(dāng)軟／硬顆粒(如纖維物、金屬
、砂輪粒及灰塵
等)進(jìn)入滾道與滾動(dòng)體接觸后被滾輾，導(dǎo)致滾動(dòng)面
質(zhì)
；碧．主?萎 ?墓 ? 一 套圈滾道與
，3)軸承受到較大沖擊載荷，如車輛脫軌； 二? ? ? ”
4)貯存安裝過程中搬運(yùn)不當(dāng)； 囪
出現(xiàn)塑性變形，形成碎屑?jí)汉?5)安裝不當(dāng)產(chǎn)生的偏載
表2 檢修修程
理的就地報(bào)廢。近年來，隨著輪對(duì)軸承檢修量的
增加，以及維修成本增大和檢修周期較長(zhǎng)等因素，
地鐵車輛運(yùn)營(yíng)部門與國(guó)內(nèi)一些有專業(yè)軸承修理能
力的企業(yè)合作，開展了輪對(duì)軸承的批量修理工作，
修理后的質(zhì)量經(jīng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)驗(yàn)證符合要求，這為今
后輪對(duì)軸承國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)口提供了契機(jī)。
從退卸下來的輪對(duì)軸承表面外觀檢查可以看
出，軸承工作表面存在不同程度的缺陷，這意味著
有的軸承帶“病”運(yùn)行，對(duì)車輛的運(yùn)營(yíng)安全構(gòu)成了
隱患。研究表明，修復(fù)時(shí)軸承工作表面去除的材
料量越大，越接近于理論預(yù)測(cè)的新軸承的失效概
率，當(dāng)去除的材料量一定時(shí)，較早修復(fù)的軸承會(huì)有
較長(zhǎng)的壽命 J。因此，合理制定輪對(duì)軸承修程和
檢修周期是保證地鐵車輛安全運(yùn)營(yíng)的重要環(huán)節(jié)。
4 軸承修理
從理論上講，軸承在額定壽命期內(nèi)，一旦出現(xiàn)
故障可以多次進(jìn)行修理，但事實(shí)上，由于受軸承結(jié)
構(gòu)、失效形式、修理成本及運(yùn)營(yíng)安全等諸因素約
束，不可能多次修理。也就是說，在額定壽命期內(nèi)
軸承的修理次數(shù)是有所限制的。如鐵路貨車車輛
輪對(duì)軸承實(shí)行的是大修和一般檢修兩級(jí)修程，其
中，大修是指軸承使用達(dá)到一定周期或里程(簡(jiǎn)稱
大修周期)后全部從輪對(duì)上退卸下來進(jìn)行分解、檢
查、加工，全面恢復(fù)軸承原有精度的檢修方法。但
在軸承整個(gè)壽命期內(nèi)，大修修程只能進(jìn)行一次。
對(duì)未達(dá)到大修周期及大修后的軸承則進(jìn)行一般檢
修，一般檢修是對(duì)軸承檢查中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行修
理。在軸承整個(gè)壽命期內(nèi)，一般檢修修程可以進(jìn)
行數(shù)次。
根據(jù)軸承缺陷程度，軸承的修理方法主要有
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《軸承)2012．No．10
以下幾種。
4．1 手工修理
這是一種以檢查為主，輔以輕微修理的檢修
方式，即對(duì)車輛檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)的疑似故障軸承從輪
對(duì)上退卸下來，分解、清洗后進(jìn)行外觀檢查。對(duì)檢
查后未發(fā)現(xiàn)問題的軸承按“原套原位”組裝，注脂
后重新裝車使用。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)有問題的軸承，
有兩種處理方法：一是對(duì)檢修限度內(nèi)允許修理的
微小缺陷，如輕微銹蝕、小壓痕等，可以采用油石
或o0號(hào)砂布予以消除，然后按“原套原位”組裝，
注脂后重新裝車使用；二是對(duì)超出檢修限度無法
實(shí)施手工修理的缺陷，如變形、嚴(yán)重銹蝕、磨損等，
則集中送至軸承制造企業(yè)進(jìn)行修理。
基本修理程序主要包括：軸承分解、零件清
洗、檢查、修理、刻打標(biāo)記、清洗／退磁、組裝、檢查
和存放。
4．2 磨削／超精修理
對(duì)有缺陷的零件工作表面進(jìn)行磨削、超精加
工，消除表面缺陷，使加工后的工作表面與新制軸
承的工作表面除尺寸外幾何精度基本相同。
基本修理程序主要包括：軸承分解、零件清
洗、外觀檢查、探傷、磨II~II工、超精、零件檢測(cè)、磷
化、刻打標(biāo)記、清洗／退磁、組裝、檢查和包裝。
磨117超精修理是軸承精度和性能恢復(fù)性修
理，精度要求高，技術(shù)性強(qiáng)，專業(yè)化程度高，故須由
軸承制造企業(yè)來完成。
4．3 換件修理
軸承檢修中，當(dāng)個(gè)別零件存在無修理價(jià)值的
缺陷需要報(bào)廢時(shí)，為了減少損失，利用有修理價(jià)值
的零件，提高修理合格率，采用更換符合原設(shè)計(jì)圖
紙精度要求的同型號(hào)新零件進(jìn)行修理，新制零件
的尺寸大小可以根據(jù)需要作適當(dāng)調(diào)整。
換件修理成本相對(duì)較高，但操作簡(jiǎn)單，可以在
任何修程中實(shí)施。
5 結(jié)束語
(1)為了保證地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)安全，提高輪對(duì)
軸承修復(fù)率和使用可靠性，應(yīng)進(jìn)一步完善現(xiàn)有的
輪對(duì)軸承檢修制度，在車輛定檢時(shí)增加對(duì)軸承的
檢查項(xiàng)目，如退卸輪對(duì)，對(duì)軸承進(jìn)行外觀檢測(cè)，以
便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，消除故障隱患。
(2)培養(yǎng)軸承專業(yè)檢修人員，補(bǔ)充必要的軸
承檢i貝0儀器或設(shè)備。
(編輯：趙金庫)
(上接第6頁)
3 結(jié)論
(1)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率始終存在，支承軸
承的變剛度頻率隨著軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)工況參
數(shù)的不同而出現(xiàn)或消失。
(2)軸承內(nèi)、外溝曲率半徑系數(shù)的變化不改變
系統(tǒng)中已存在的振動(dòng)頻率成分。
(3)系統(tǒng)的非線性特f生隨支承軸承鋼球個(gè)數(shù)、軸
向預(yù)緊力的增加而減弱，隨徑向載荷的增大而增強(qiáng)。
(4)存在一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)，系
統(tǒng)的非線性特性較弱。
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(編輯：趙金庫)
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