我國(guó)鐵路運(yùn)輸公司所屬鐵路專用線內(nèi)，目前采用DF10DDA 內(nèi)燃機(jī)車與 DF4B 內(nèi)燃機(jī)車兩種，DF10DDA 內(nèi)燃機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)抱軸箱與牽引電動(dòng)機(jī)形成一個(gè)組件，DF4B 內(nèi)燃機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)抱軸軸承采用軸懸式，即牽引電動(dòng)機(jī)的一端由兩個(gè)滑動(dòng)式抱軸軸承剛性地支撐在車軸的抱軸頸上，另一端彈性地懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上。牽引電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)存在多種慣性質(zhì)量問題，比如抱軸瓦碾瓦、抱軸油箱的漏、竄油等，滾動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)不僅有效解決了上述問題，還將牽引齒輪的嚙合狀況進(jìn)行了極大改善，客觀了增加了齒輪的運(yùn)用壽命。牽引電動(dòng)機(jī)一半的重量由抱軸軸承承擔(dān)，同時(shí)抱軸軸承還承受了來自鋼軌的沖擊力，再加上潤(rùn)滑條件差等原因，導(dǎo)致抱軸軸承軸瓦燒瓦故障屢禁不止。抱軸瓦碾燒后，抱軸頸容易拉傷，從而影響到輪對(duì)的正常使用，經(jīng)過摩擦后軸瓦會(huì)發(fā)熱，同時(shí)將熱量傳至齒輪和軸箱,導(dǎo)致油脂受熱失效，從而使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)造成嚴(yán)重的安全和生產(chǎn)事故。因此 DF10DDA 內(nèi)燃機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)抱軸箱優(yōu)越于 DF4B 內(nèi)燃機(jī)車抱軸軸箱。DF10DDA 內(nèi)燃機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)抱軸組裝時(shí)，圓錐滾子軸承的內(nèi)圈和大小擋圈在電磁感應(yīng)加熱器中加熱，溫升為 100℃，然后熱套至車軸相應(yīng)的軸頸上，大擋圈的端面貼靠從動(dòng)輪齒輪轂端面，大端軸承內(nèi)圈端面貼靠大擋圈端面，小擋油圈端面貼靠小端軸承內(nèi)圈端面。組裝時(shí)保證軸承的軸向游隙在 0.15-0.25mm 范圍內(nèi)，滾動(dòng)抱軸箱在與牽引電動(dòng)機(jī)連接之前，在輪對(duì)組裝的同時(shí)，須在專門的組裝工作臺(tái)上，采用立位安裝的方法將軸箱安裝的輪對(duì)上去，與輪對(duì)形成一個(gè)組件。DF4B 內(nèi)燃機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)的抱軸軸承為部分式。軸承蓋（抱軸瓦油盒）用螺栓與牽引電動(dòng)機(jī)機(jī)體緊固構(gòu)成一個(gè)完整的滑動(dòng)軸承體。抱軸式懸掛是指牽引電動(dòng)機(jī)一側(cè)懸掛在機(jī)車轉(zhuǎn)向架上；另一側(cè)通過抱軸軸承抱在機(jī)車動(dòng)輪軸上。該懸掛方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其組成部分主要包括集油器、潤(rùn)滑油盒、軸承蓋、軸瓦等。牽引電動(dòng)機(jī)一半的重量由抱軸軸承承擔(dān)，同時(shí)抱軸軸承還承受了來自鋼軌的沖擊力，再加上潤(rùn)滑條件差等原因，導(dǎo)致抱軸軸承軸瓦燒瓦故障屢禁不止。抱軸瓦碾燒后，抱軸頸容易拉傷，從而影響到輪對(duì)的正常使用，若未及時(shí)采取有效的處理措施，軸瓦由于摩擦而發(fā)熱，同時(shí)將熱量傳至齒輪和軸箱，會(huì)導(dǎo)致油脂受熱失效，從而使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)造成嚴(yán)重的安全和生產(chǎn)事故。

NSK軸承專賣

1 抱軸軸箱燒瓦的原因分析

1.1 抱軸瓦潤(rùn)滑不良

①由于牽引電動(dòng)機(jī)一半的重量由抱軸軸承承擔(dān)，同時(shí)抱軸軸承還承受了來自鋼軌的機(jī)械沖擊力，使得潤(rùn)滑油膜極易遭到損害。

②應(yīng)將抱軸瓦與軸頸的徑向間隙控制在 0.3-0.8mm范圍內(nèi)，該數(shù)值過大或者過小都無(wú)法實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油膜建立。

 

③潤(rùn)滑油的使用性能被破壞，比如被污染，乳化和稀釋等，導(dǎo)致其粘度大打折扣，不利于油膜的建立。

④人為因素未及時(shí)檢查和補(bǔ)充潤(rùn)滑油位，導(dǎo)致缺油問題出現(xiàn)，影響到潤(rùn)滑條件。

⑤由于集油器等設(shè)備因素導(dǎo)致潤(rùn)滑動(dòng)力不足，無(wú)法滿足潤(rùn)滑油膜建立條件。

1.2 抱軸軸箱內(nèi)抱軸瓦質(zhì)量存在問題

①抱軸瓦內(nèi)側(cè)圓弧面合金層選材不當(dāng)，存在金屬塊剝離或者龜裂問題。

②抱軸瓦內(nèi)側(cè)圓弧面合金攪拌不均勻，造成部分金屬過高，合金層變軟，使用過程中合金層順著軸頸運(yùn)動(dòng)方向涌動(dòng)，產(chǎn)生烏金堆積在軸頸與軸瓦之間，破壞了軸瓦的表面物理形態(tài)。

③抱軸瓦內(nèi)側(cè)圓弧面合金層材質(zhì)與瓦背結(jié)合強(qiáng)度不夠。

④牽引電動(dòng)機(jī)的瓦底孔與抱軸瓦瓦背的接觸面積要求不小于 70%牽引電動(dòng)機(jī)使用一個(gè)或一個(gè)以上大修周期后，電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼往往會(huì)發(fā)生變形，其底孔也容易發(fā)生銹蝕，不小于 70%接觸面面積的要求就難以達(dá)到，超限嚴(yán)重就會(huì)造成抱軸瓦與瓦座的接觸面不良，這樣就會(huì)導(dǎo)致抱軸瓦的散熱不良，甚至導(dǎo)致抱軸瓦較大的變形。

1.3 針對(duì)抱軸軸箱出現(xiàn)的以上問題解決方法及對(duì)策

①嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)組裝抱軸軸箱，并安排專人負(fù)責(zé)測(cè)量和記錄相關(guān)參數(shù)，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。

②在原來輪對(duì)磨合 120min 的基礎(chǔ)上，再將輪對(duì)磨合時(shí)間延長(zhǎng) 30min 軸瓦和軸頸的表面狀態(tài)。

③嚴(yán)格把關(guān)日常機(jī)車抱軸軸承的油位檢查和補(bǔ)油工作，安排專人做好記錄工作。

④臨修打開抱軸瓦油盒加油孔蓋進(jìn)行外觀查看，集油器壓裝不止時(shí)打開檢查須更換時(shí)進(jìn)行更換處理；輔修、小修機(jī)車時(shí)對(duì)集油器進(jìn)行拆檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)吸油毛線磨損時(shí)應(yīng)更新。

⑤在攪拌軸瓦合金層過程中必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，改進(jìn)合金層成份，改進(jìn)合金噴鍍工藝，將合金層中鉛的比例適當(dāng)減少，從而提高合金層與瓦背的結(jié)合強(qiáng)度。

2 滾動(dòng)抱軸箱的檢查與維護(hù)

  運(yùn)用時(shí)要經(jīng)常檢查聯(lián)接緊固大、小端蓋的螺栓、抱軸箱與牽引電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)接螺栓是否有松動(dòng)。在每運(yùn)行30 萬(wàn)公里給每個(gè)軸承補(bǔ)充 150g 潤(rùn)滑脂，只在中修時(shí)檢查抱軸箱軸承的軸向游隙，抱軸箱與車軸的相對(duì)位移應(yīng)小于1mm。外觀檢查滾動(dòng)抱軸箱的狀態(tài)應(yīng)良好，軸承腔的溫升不超過 55℃。

3 滾動(dòng)抱軸箱與抱軸軸箱實(shí)踐運(yùn)用差別

NSK軸承供應(yīng)商

   DF4B 內(nèi)燃機(jī)車 7708、7709 機(jī)車已運(yùn)行 103068 公里，2008 年 10 月-12 月到河南新鄉(xiāng)機(jī)車檢修段中修，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員檢查機(jī)車牽引電機(jī)抱軸軸箱的集油器全部更換，個(gè)別抱軸瓦進(jìn)行了更換，普遍抱軸進(jìn)行了刮修。DF4B 內(nèi)燃機(jī)車 9577、9578、9579 機(jī)車已運(yùn)行 103056公里，2009 年 9 月-12 月，到寶雞檢修度進(jìn)行中修，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員檢查機(jī)車牽引電機(jī)抱軸軸箱的集油器全部更換，個(gè)別抱軸瓦進(jìn)行了更換，普遍抱軸進(jìn)行了刮修。DF10DDA0180 內(nèi)燃機(jī)車已運(yùn)行 102233 公里，2011年 5 月到河南新鄉(xiāng)機(jī)車檢修段中修，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員檢查機(jī)車牽引電機(jī)滾動(dòng)抱軸箱滾抱軸油潤(rùn)、部件技術(shù)狀態(tài)良好。（表 1）電機(jī)滾動(dòng)抱軸具有維修方便、工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)成熟等優(yōu)勢(shì)，憑借這些優(yōu)勢(shì)電機(jī)滾動(dòng)抱軸被廣泛應(yīng)用在貨運(yùn)、調(diào)車機(jī)車轉(zhuǎn)向架上。此外，牽引電動(dòng)機(jī)滑動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)中存在的多種慣性質(zhì)量問題，比如抱軸瓦碾瓦、抱軸油箱的漏、竄油等，在滾動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)中得到了有效解決，同時(shí)還大大改善了牽引齒輪的嚙合狀況，降低了齒輪磨損，客觀上延長(zhǎng)

了其使用壽命，因此，用戶的首先漸漸開始傾向該結(jié)構(gòu)機(jī)車。關(guān)于這一點(diǎn)，在東南亞、西亞及非洲的國(guó)際機(jī)車招、投標(biāo)中已經(jīng)充分體現(xiàn)出來。美國(guó) ＧＥ 公司投標(biāo)非洲剛果的窄軌貨運(yùn)機(jī)車，采用交流傳動(dòng)電機(jī)滾動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)，其運(yùn)行速度為 140ｋｍ/ｈ；法國(guó)阿爾斯通公司競(jìng)標(biāo)伊朗的貨運(yùn)機(jī)車也采用相同結(jié)構(gòu)的電機(jī)懸掛裝置，其速度為 150ｋｍ/ｈ。我國(guó)采用牽引電動(dòng)機(jī)滾動(dòng)抱軸結(jié)構(gòu)的干線內(nèi)燃、電力機(jī)車，其最高運(yùn)行速度大約為 135ｋｍ/ｈ。

    優(yōu)化成本方案和技術(shù)趨勢(shì)、市場(chǎng)趨勢(shì)等之間難以平衡，其對(duì)未來客戶和市場(chǎng)的影響難以量化的時(shí)候。則需要總工程師和相關(guān)技術(shù)專家及市場(chǎng)等討論聯(lián)合決定。

NSK軸承

結(jié)束語(yǔ)

通過最近幾個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，工程師逐步樹立了早期的成本設(shè)計(jì)意識(shí)，并通過對(duì)標(biāo)和供應(yīng)商介入等，逐步建立方案成本數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)于不同體系供應(yīng)商優(yōu)勢(shì)有了更多的了解。更好地指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)。從項(xiàng)目管理角度，也逐漸形成了和項(xiàng)目開發(fā)流程相匹配的價(jià)值工程工作流程，從項(xiàng)目收益目標(biāo)設(shè)定、分解和實(shí)施評(píng)價(jià)等，使下游各業(yè)務(wù)鏈、供應(yīng)商團(tuán)隊(duì)和工程團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作，共同實(shí)現(xiàn)按成本設(shè)計(jì)。