貨車滾動軸承油脂外泄故障原因分析及措施

王正軍，湯太平

(鄭州鐵路安全監(jiān)督管理辦公室駐鄭州北車輛段驗收室，河南 鄭州 450053)

0 引言

滾動軸承是鐵路運輸車輛走行部的重要組成部分，也是最容易損壞的部件之一。它的運行狀態(tài)是否正常直接影響到車輛的運行安全。長期以來，滾動軸承密封失效油脂外泄、甩油時常發(fā)生，造成甩車換輪，甚至造成熱軸、切軸，給運輸安全造成了很大隱患。筆者從事輪軸驗收工作，從輪對檢修、軸承檢測壓裝工藝執(zhí)行過程中的一些問題入手，分析造成故障的原因，采取相應措施，確保輪軸檢修質量。

1 貨車滾動軸承油脂外泄故障原因

1.1 由于軸頸加修質量缺陷造成軸承密封座處漏油

根據《輪規(guī)》軸承限度8.6.80 條款規(guī)定密封座與軸頸配合過盈量為0.05～0.102mm(352226X2-2RZ)。在輪對新組裝修程，這一限度完全能夠保證，但在輪對換輪修程中，由于軸頸質量問題，這一限度要求未必能夠保證。

輪對檢修3.9.1.2.8 條款規(guī)定:在距軸頸后肩80mm 以內部位不得存在橫向劃痕，但由于密封座和中隔圈所引起的凹陷環(huán)帶，其深度不大于0.05mm時，可用00 號砂布蘸油打磨光滑后使用。而滾動軸承前密封座在軸頸上造成的環(huán)帶后端距軸頸端部的距離為20mm 左右，而在軸承壓裝、軸承選配測量時4.9.2.3 條款規(guī)定:軸承壓裝前按圖1 所示和表1 位置測量軸頸直徑、圓柱度和防塵板座直徑。軸頸直徑為Ⅰ、Ⅱ兩截面直徑的算術平均值，Ⅰ、Ⅱ兩截面直徑分別為該截面均勻分布三個方向測量直徑的算術平均值。軸頸圓柱度可在全長范圍內向軸頸端部方向逐漸減小。防塵板座直徑為截面Ⅲ向垂直兩個方向測量直徑的算術平均值。

圖1 軸頸、防塵板座直徑測量位置示意圖

表1 測量位置距軸端距離范圍表(mm)

因此，軸承選配時測量的軸頸沒有考慮到密封座環(huán)帶0.05mm 深的因素，造成軸頸與軸承密封座的過盈量達不到要求，在運用過程中密封座松動摩擦，造成更深的環(huán)帶，在退卸軸承時，也發(fā)現由于軸頸和密封座配合處松動嚴重，軸頸圓周有多條劃傷，造成軸承密封失效。

1.2 由于軸承密封罩脫出造成漏油

1.2.1 軸承油封結構及產生故障的原因分析

密封罩與外圈的組裝是由外圈牙口與密封罩牙口凸臺配合而成，正常組裝后密封罩立面應位于外圈端面內側，相對距離1.36 ±0.1mm。密封罩竄出是由于密封罩與外圈組裝質量不高造成，一是外圈牙口與密封罩尺寸不合格;二是組裝時密封罩組裝不到位。因密封罩凸臺未在外圈牙口凹形槽內造成的密封罩竄出，使密封罩向軸向外側發(fā)生位移，不僅造成滾動軸承油脂外泄，還可造成密封罩上的外油封與軸承前蓋接觸，運行中油封橡膠及密封罩與前蓋發(fā)生摩擦，造成短時間內的軸承外側溫度升高。

1.2.2 軸承密封罩脫出故障的表現形式

軸承密封失效，直觀的表現形式就是油脂泄露(滲油、漏油、甩油)。甩油說明軸承嚴重故障、油脂大量泄露，這樣的故障很少。現場最常見的是軸承前、后排密封座處滲油。軸承前排密封失效，軸承前排密封罩處滲油，大部分故障原因是前密封罩脫出(密封罩立面與軸承外圈端面平齊或超出)，密封罩脫出后，油脂少量泄露(也可能不泄露)，密封罩前端碰磨軸承前蓋，由于軸承前蓋的相對運動產生摩擦造成溫度急劇升高，密封罩脫出嚴重的情況下會與承載鞍相互接觸產生摩擦發(fā)熱。

1.3 由于軸承油封質量問題造成漏油

貨車滾動352226X2-2RZ 軸承采用橡膠密封式油封，內、外油封通過過盈配合分別壓裝在密封座、密封罩上。

1.3.1 環(huán)境溫度超標造成軸承油封失效

目前橡膠密封式油封工作環(huán)境溫度為-45℃～100℃。在冬季由于橡膠彈性變硬造成內、外油封接觸密封不好。在夏季，由于密封座松動，軸承運行中的溫度更高，造成內、外油封熱變形，更容易造成油封密封失效。

1.3.2 油封產品質量問題

嚴重的缺陷主要表現為:①橡膠油封的基本內徑表面、基本外徑表面有氣泡、雜質、凸凹缺陷;②內、外油封與密封座、密封罩結合工藝面漏鐵;③橡膠質量不好，存放過期，油封存在裂紋。

1.3.3 油封壓裝質量問題

嚴重的缺陷主要表現為:①內、外油封與密封座、密封罩選配過盈量未達到要求，壓裝后扭矩未達到要求;②壓裝未到位。

2 防止貨車滾動軸承密封失效造成油脂外泄故障的措施

2.1 輪軸加修

①在輪對換輪修程中，對于由于密封座、中格圈在軸頸上造成的凹陷環(huán)帶，經用0 號砂紙沾油打磨修復后進行軸承選配時，除嚴格執(zhí)行《輪規(guī)》軸承壓裝、軸承選配測量4.9.2.3 條款規(guī)定，在軸頸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三截面分三次測量軸頸尺寸，更應該在軸頸環(huán)帶處(距軸端15mm)測量三次，確定軸頸尺寸;按要求用內徑千分尺對軸承內圈內徑、密封座內徑進行測量，確保密封座與軸頸的配合過盈量，決不能把軸承內圈與軸頸的配合過盈量默認為是密封座與軸頸配合的過盈量。對凹陷環(huán)帶過深、與軸承選配達不到過盈量要求的輪軸堅決報廢。

②在密封座處，縱向劃痕貫通至軸端倒角處，劃痕過深有可能造成密封座失效的輪軸也應該報廢。

③對軸頸上的縱向劃痕、碰傷等的處理，用平銼、0 號砂紙沾油打磨除去毛刺凸起即可，不可在軸頸上造成大的平面。

2.2 密封罩的壓裝

①密封裝置向軸承上壓裝前須全面檢測軸承外圈牙口和密封罩牙口配合面直徑，并進行選配，過盈量須符合一般檢修規(guī)定限度(≥0.15mm)。

②密封裝置向軸承上壓裝時須使用專用工裝，壓裝須到位，按圖2 逐個檢查密封裝置A 面，不得高于外圈端面，并施行扭矩檢測，在規(guī)定扭矩(122.5N.M)下不得松動。

圖2 密封裝置壓裝到位檢查示意圖

③在輪軸驗收時，必須逐個檢查密封罩的壓裝正位情況，發(fā)現傾斜不正的嚴格執(zhí)行退卸。

2.3 迷宮式油封質量驗收

①加強迷宮式油封產品質量的檢查驗收，特別是內油封的基本內徑d(149mm)、外油封基本內徑D(180.2mm)不得有氣泡、雜質和凹凸質量缺陷。

②必須保證迷宮式油封生產的原料質量，不得采用再生膠制造。

③注意迷宮式油封貯存環(huán)境、貯存保質期的規(guī)定。

④密封裝置向軸承上壓裝前須進行選配，過盈量須符合大修規(guī)定限度。

⑤采用迷宮式密封裝置的軸承，密封座和密封罩壓裝內、外油封后，須在相應檢查器上進行旋轉檢查，相對旋轉時應無卡阻、摩擦。密封座向軸承上安裝時，必須在外油封內徑唇部均勻涂抹10～20g 鐵道車輛滾動軸承Ⅳ型潤滑脂，內油封端面低于外油封端面不得超過1mm，相對旋轉時應無卡阻、摩擦。