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铁路货车轴承附件组装质量问题分析及对策

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2019/1/11 20:04:44 点击量:

摘 要:笔者结合实际情况,在本文中提出了铁路货车检修中存在的轴承附件组装质量问题及可能产生的后果,文章在轴端螺栓寿命管理、组装工艺、螺栓孔检查、防松装置等方面综合分析了问题产生的原因,并根据这些原因提出了一些针对性建议和防范措施。
关键词:铁路货车;轴承附件;轴端螺栓;对策
滚动轴承是车辆的重要部件之一,轴承部件的松动会破坏轴承的正常运转并使其早期失效,造成螺栓丢失或者折断,严重时会酿成燃轴、切轴事故,对铁路行车安全构成极大的威胁。轴端螺栓用于对轴承进行轴向固定,它承受着安装轴承的紧固力和运用中的部分轴向力,它的组装质量与整套轴承的使用性能和安全性能密切相关,组装情况决定着轴承的运行状况。
1.问题的提出
经笔者对单位2011―2013年轮轴“三级交验”中发现的故障进行全面统计,发现轴承附件组装问题占到所有故障的45%,处于故障高位。故障主要集中在轴端螺栓松动、防松片变形、防松作用不良等方面,甚至出现螺栓用手能够拧出的现象,检修车辆在运行中也产生过螺栓丢失、折断的严重情况(图1)。该问题看似简单,却影响着铁路货车的运行安全,基于此,本文对该问题产生原因进行详细分析,探讨预防和解决之道。

 

 

图1 轴端螺栓折断

2.问题原因分析
2.1扭力矩值不符
螺栓的紧固力适当,可以使轴承各部件构成一个完整的组件,并使该组件发挥出最佳性能,在智能化设备未全面应用之前,车辆检修部门紧固轴端螺栓一般采用2步紧固法。首先用风动扳手预紧螺栓,再用扭矩扳手依次紧固校核,螺栓紧固的质量处于“人控”状态。在作业者普遍认为中,螺栓组装应“宁紧不松”,于是便有意识地加大螺栓的拧紧力矩,如353130B型轴承规定值为315N•M~345N•M,但手工关盖力道掌握不好,紧固扭力矩可能远大于345N•M,结果导致螺栓滑扣。并且由于采用人工逐个紧固的方式,一方面会造成防松片变形;另一方面由于螺栓的紧固力过大,在后期车辆运行中极易造成屈服或断裂。
2.2虚假坚固
一方面是螺栓或螺栓孔的螺纹内有锈渍、水垢、铁屑等杂质,装配前未予以清除,在拧紧螺栓时,由于轴端螺栓孔内油泥、水垢等杂质的顶托作用,虽然螺栓扭力符合规定,但前盖并没有压紧。另一方面由于螺栓经反复拆卸,可能产生因拆卸方式不正确而造成轴端螺栓孔螺纹滑扣,在组装时螺纹牙口未啮合,外观看起来无异常,扭力值显示符合规定值,实际上丝扣错位。在上述两种虚假坚固下,振动、载荷冲击和温度变化会使得螺栓很快松脱。
2.3螺栓疲劳失效
在目前货车检修制度下,每次检修螺栓都需要拆装一次,并且轴端螺栓属于重复使用且非原位原回配件,在经过多次装用及长时间运行作业后,造成螺纹部分的塑性变形或疲劳,久而久之极易造成在运行中遇到载荷冲击而折断。
2.4防松失效
在轴端螺栓防松工艺上,我们采用的是止动垫片防松法,在螺栓拧紧后,将双耳止分别向六角螺母侧面折弯贴紧,实现防松。在实际作业中,经常会出现防松片止耳未卷起或止耳卷起未贴靠在轴端螺栓的六方平面上,从而形成虚假防松现象,在遇到震动、载荷冲击等情况时未能有效实施防松功能,造成螺栓松动甚至脱落。当一个轴端螺栓丢失后,车辆通过曲线时,易使其他两个螺栓承受轴向作用力过大,造成全部螺栓折断,轴承前盖丢失。
3.解决对策
(1)改变轮轴配件组装方式,使用轴端螺栓扭力矩智能扳机组装。解决因人为因素造成的扭力矩值不均匀的问题。智能板机利用传递轴,等力矩的将力均匀的传递给三个动力头,通过设置相应扭力矩值,可以实现同步均匀紧固螺栓。同时为确保扭力矩达到规定值,在智能扳机作业完毕后,用扭力矩扳手逐个进行最小扭力矩校核。
(2)组装前要做好螺栓孔和螺栓外观检查。轴端螺栓孔逐个进行检查,并用毛笔清理孔内铁屑杂物;发现螺纹有损伤或滑扣时,累计不超过3扣时(不得连续),用丝锥进行攻丝加修,毛刺必须清除。
(3)螺栓必须用标准件,螺栓端部35号钢标记、制造年标记和制造单位代号三种标记必须齐全方能使用。并且施行螺栓寿命管理,防止因使用时间过长而造成疲劳失效。拆卸下来旧的螺栓首先通过初步外观检查筛选,不得有滑扣、弯曲、拉长、裂纹,通过初选将不符合要求的报废处理;然后使用煤油进行清洗,清洗后检查各类标记及外观状态。经过上述两个岗位作业,确保所装用螺栓的质量符合技术要求。
(4)轴端螺栓紧固后防松片的所有止耳要撬起,止耳要紧靠在轴端螺栓的六方平面上,翘起未密贴时需用榔头敲击,确保防松片防松作用良好。
(5)对螺栓端部敲击是检查螺栓是否松动的重要方法之一,在螺栓组装完毕后,用检点锤分别敲击螺栓端部,通过听音的方法辨别组装质量,松动的螺栓敲击发出的声音一般比较沉闷,敲击发出清脆的“当当”声即为合格。
4.结语
经过上述措施一段时间的现场实践,轴承附件组装类故障在交检故障中所占比重已经逐月下降,证明该对策对轴端螺栓组装风险点防范效果较为明显,实现了轮对检修质量过程控制的目标。
参考文献:
[1]刘吉远,陈雷编.铁路货车轮轴技术概论[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2]刘文瑞.关于铁路货车车辆轮对故障及其解决方案的思考[J].科技世界,2013,27:86-87
[3]李春芳.轴端螺栓紧固装置[J].铁道车辆,2005年第43卷第3期.
作者简介:王鑫(1987-),上海铁路局杭州北车辆段助理工程师,本科学历,机械设计制造与自动化专业。

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