試論高速動車組軸承溫度升高的分析及解決策略

呂成遠

摘 要：我國的鐵路行業(yè)近些年發(fā)展良好，自2008年CRH5型車上線以后，車輛運行穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上，又開發(fā)高速動車組CRH3型車系列動車組，CRH3型車系列動車組于2011年上線運營，比CRH5型動車組速度更快、售后問題更少、運行更穩(wěn)定。雖然該車型逐漸穩(wěn)定，但是轉(zhuǎn)向架軸承問題仍然是有一些售后問題反復(fù)出現(xiàn)。本文主要是針對CRH3型系列動車組軸承溫度異常升高的問題進行調(diào)查分析，同時提出相應(yīng)的解決措施，為同行提出更快更好的解決辦法。

關(guān)鍵詞：CRH3型動車組;軸承;溫度異常升高;調(diào)查分析;解決方法

我國現(xiàn)在高速動車組轉(zhuǎn)向架使用的軸承為進口軸承，或是國外與國內(nèi)合資生產(chǎn)，設(shè)計研發(fā)與技術(shù)仍然為國外所有，軸承的結(jié)構(gòu)為滾子、保持架等，滾動軸承是機械技術(shù)中運用最廣也最易損壞件。軸溫報警多數(shù)與軸承內(nèi)的滾子相關(guān)，一旦滾子被混入的異物劃傷就會出現(xiàn)溫度升高，滾子表面出現(xiàn)剝離也會導(dǎo)致軸承溫度升高，軸承一旦發(fā)生問題會導(dǎo)致車輛出現(xiàn)噪音以及振動。那么如果能及時的發(fā)現(xiàn)著稱問題，杜絕車輛的行車隱患，就需要有軸溫傳感器，用來實時檢測軸承狀態(tài)的，如果檢測的不及時會東芝出現(xiàn)車軸剝離、燃軸、切軸的嚴重的影響行車安全的事故。在行車過程中要密切關(guān)注舟車給狀態(tài)，不能忽略售后故障，也不能因為傳感器頻繁報警而影響車輛晚點，具體的問題還要具體分析。

1.軸箱軸承配置介紹

輪對軸端常用軸承型式為圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承兩種。圓錐滾子軸承選擇自密封、自帶潤滑脂的圓錐滾子軸承單元;圓柱滾子軸承常用兩種，一種是自密封、自帶潤滑脂的圓柱滾子軸承單元，另一種是雙列圓柱滾子軸承，軸承本身不帶密封，潤滑脂后注入。軸承型式選擇要考慮軸承負荷，圓柱滾子軸承一般比相近尺寸的圓錐滾子軸承單元有更高的徑向承載能力，而圓錐滾子軸承單元比圓柱滾子軸承有更高的軸向承載能力。設(shè)計時根據(jù)車輛載重、速度、曲線條件等選擇。CRH3型系列動車組的軸承主要供貨供應(yīng)商為FAG、SKF公司，這兩個廠家的軸承結(jié)構(gòu)不同，F(xiàn)AG公司生產(chǎn)的軸承滾子為圓錐形，SKF公司生產(chǎn)的軸承滾子為圓柱形，軸承的使用壽命為行駛240萬Km，相當于兩個修程級別，其中行駛小于120完Km內(nèi)是不需要更換和檢修的。

2.高度動車組上溫度傳感器

CRH3型系列動車組的軸箱軸承溫度傳感器是采用Pt100溫度傳感器。溫度傳感器的作用是對軸箱軸承的溫度進行實時監(jiān)測，以達到準確定和可靠性，避免出現(xiàn)行車風險。

對于高速動車組出現(xiàn)的軸承溫度異常升高可以分為三種限度等級來分析：

2.1轉(zhuǎn)向架輪對軸承溫度異常升高故障報警。軸承溫度異常直接影響列車運行安全，在發(fā)生故障的主CCU（中央控制單元）中進行記錄，供監(jiān)控維護使用本級模式的絕對溫度限值Ta=100℃，同側(cè)溫度差Tb=20℃。

2.2轉(zhuǎn)向架輪對軸承溫度過熱預(yù)警。軸承溫度過熱預(yù)警時，在主控端的HMI上有限速200Km/h運行的提示，列車不強迫制動。本級模式的絕對溫度限值Ta=120℃。

2.3轉(zhuǎn)向架輪對軸承溫度過熱報警。軸承溫度過熱報警時，動車組主CCU產(chǎn)生最大常用制動，列車被限速40Km/h維持運行。本級模式的絕對溫度限值Ta=140℃，同側(cè)溫度差Tb=65℃。同時，每級報警模式采用以下3種條件進行判斷，滿足任意一種即觸發(fā)報警。

3.高速動車組軸承溫度升高報警分析

2020年，CRH3型系列動車組出現(xiàn)一起軸承溫度傳感器報警，代表軸承溫度出現(xiàn)異常升高，通過列車控制系統(tǒng)對溫度傳感器的數(shù)值進行記錄，可以得到軸承的溫升數(shù)據(jù)，下圖1、下圖2 是當時對當時軸承溫度的曲線截圖，縱列為軸承溫度，橫列為車輛運行速度，可以看出高速動車組在長時間運行的過程中開蓋對相鄰車輛的軸承狀態(tài)檢查，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)報警的軸承狀態(tài)良好，可以得出結(jié)果，可能對軸承的固定值設(shè)置偏低，導(dǎo)致了該報警問題，后續(xù)應(yīng)該更新參數(shù)，避免為售后作業(yè)帶來加大的工作量，為日常檢修帶來很大困擾。

4.高速動車組軸承溫度異常升高的解決措施

首先需要對Tb值進行升級和優(yōu)化，溫度由20℃升高至30℃，把設(shè)定的絕對條件為90℃，參數(shù)的改變是為了降低車輛運行過程中，由于溫度升高引起的傳感器出現(xiàn)報警情況，與此同時可以大幅度降低軸承報警和故障的次數(shù)，減少售后人員的工作量。對于運營線路上已經(jīng)出現(xiàn)的報警，可以從以下幾方面進行檢查，比如：車輛入庫進行開蓋檢查，利用傳感器實時監(jiān)測軸承溫度，檢查是否出現(xiàn)軸承的振動等一系列的檢查和手段，能夠更好的及時的處理軸承溫度異常升高的售后問題，同時發(fā)現(xiàn)利用該方案可以很大程度上降低了列車的行車隱患。

5.結(jié)束語

綜上所述，本文主要是針對CRH3型系列動車組軸承溫度異常升高的問題， 通過文章的概述，可以了解到軸承溫度設(shè)定了固定值，一旦設(shè)定溫度太低，就會導(dǎo)致干傳感器出現(xiàn)頻繁報警。

參考文獻：

[1]王飛 CRH5型動車組軸溫檢測系統(tǒng)故障分析及處理辦法[J] 應(yīng)用技術(shù)，2014（93） .

[2]王斌? 軸溫檢測系統(tǒng)故障處理方法的探討[J]. 上海鐵道科技，2010（3）.