对铁路货车轴承压装质量改善措施的分析与探讨

2022-02-18 08:55
科技创新与生产力 2022年2期
关键词:压装符合要求轴颈

刘 秀

(中国铁路太原局集团有限公司湖东车辆段验收室,山西 大同 037005)

轮轴的运行品质对行车安全有着重要的影响,作为轮轴重要组成部件的轴承性能是影响轮轴检修质量的重要环节。由于综合因素的影响,铁路货车在运行中经常出现轴承微热、激热、强热等热轴故障,因此在轮轴检修过程中对轴承压装质量的要求越来越高。

1 轴承压装存在质量问题的调查

对铁路货车353130B型轴承压装质量进行调查,发现常见的质量问题主要有以下4个方面。

1.1 轴承压装力曲线不符合要求

把轴承整个压装过程的各个阶段压装力数值用图形表现出来即为轴承压装力曲线。轴承进入轴颈所做运动近似为匀速运动,时间与位移应有较好对应关系,其曲线在各阶段应是比较平滑的。检查发现轴承压装力曲线存在压装力、终止贴合力、保压时间不符合要求,压装力曲线在各阶段未平滑上升,出现曲线尖峰或滞后、陡吨的情况。

1.2 现场作业人员对压装力曲线判断存在困惑

目前工作人员通过轴承压装机的压装力-位移曲线的良好对应关系来判断轴承压装质量,压装力、终止贴合力和保压时间未满足规定要求,对压装过程合格与否无明确标准,现场人员凭经验判断,随意性大,对压装质量造成判断错误情况。

1.3 测量选配存在问题

1)轴颈、防尘板座、后挡及轴承尺寸不符合要求。轴承内径平均值和轴颈直径平均值及后档内径,轴颈圆柱度、防尘板座圆度、后挡圆度不符合尺寸要求,轴颈直径在全长范围内向轴颈端部方向逐渐增大等,造成了压装后轴承与轴颈、后挡与防尘板座局部卡阻、虚压力,压装力未平稳上升等问题。

2)选配存在不符合要求。轴承与轴颈、后挡与防尘板座过盈量不符合要求,轴承压装前未区分大小端或大小端安装错误,造成压装后压装力不符合要求,轴承及后挡松动;压装时选配好的轮对轴承与后挡不相符,或错误压装造成实际过盈量与选配过盈量不符等问题。

1.4 轴承压装作业程序及工艺落实存在问题

1)作业程序不符合规定要求。由于轴承压装后出现质量问题,轴承退卸后进行重新压装前,未对轴颈、防尘板座重新进行检查测量,存在不满足要求的轴颈、防尘板座压装,或轴颈、防尘板座表面缺陷,不符合《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》中轴承退卸后轴承经过检查状态良好可重新选配、压装,但不得原位组装的规定[1]。

2)工艺落实存在问题。压装时后挡与塑钢隔圈、轴承与后挡分离,造成塑钢隔圈损坏,压装不正位;中隔圈偏离轴心位置,压装时拉伤轴承内圈内径面,使得压装过程压力突变,压装卡阻;压装轴承时未执行边压轴承边旋转外圈的规定,导致出现配件错位,压装卡阻;轴端中心孔损伤、压装机活塞中心线与轴颈中心线不一致等造成压装时出现偏压的情况;压装前轴颈及轴颈根部、防尘板座、轴颈后肩等部位涂抹的专用油脂厚度不符合要求,不均匀或漏涂,油脂有混沙,混水情况。

3)轴承及附件、工序流转过程防护存在的问题。压装的轴承出现LL油封严重窜出,选配的轴承外圈锈蚀且可见部位油脂有变色迹象;轴承密封装置内油封金属骨架磕碰、变形,内外油封摩擦,转动卡滞;待压轴承后挡与防尘板座配合面磕碰且后挡翘曲度变形量超过限度要求等。

1.5 轴承压装不符合温度要求

压装间温度不符合规定要求,后挡、轮对未同温而直接进入压装间进行压装作业;轴承、后挡、轮对、量具同温时间,轴承与后挡未同室存放且存放处温差不符合规定要求等。

2 影响轴承压装质量的因素及原因分析

2.1 压装力曲线存在的问题分析

1)轴颈、防尘板座、后挡及轴承不符合要求。有效接触面积、表面接触压力、配合过盈量等不符合要求,造成压装力曲线异常。

2)工装设备存在问题。压装曲线受设备状态影响较大,压装机出现液压管漏油,或压装机与底座螺栓松动,底座变形,油缸出现移动;油缸内壁与油缸活塞相扭;压力传感器、位移传感器未按时检定,精度不高,压装过程数据不准确,记录灵敏度差;轮对定位装置松动,横向力加大,使得压装力曲线出现多轨点异常情况。

2.2 作业人员对压装力曲线判断存在困惑问题

目前各类轮轴规程对判断压装力曲线是否合格没有明确标准,只对压装力、终止贴合力及保压时间是否满足要求有明确规定,现场只能根据经验判断曲线异常情况,因此可能造成漏判断、错误判断情况。

2.3 测量选配存在的问题分析

1)作业人员简化作业程序。压装前未用乙醇或汽油擦拭车轴轴颈,轴颈后肩,防尘板座,存在锈蚀污物;未按照要求对轴径、防尘板底座等测量造成数据不准确,影响选配质量。Q/CR-TYT 43.1-43.29—2017《铁路货车轮轴一、二、三级段修工艺》规定车轴直径测量I、II两个截面,每截面测量两点,测量位置均须相差90°,两点算术平均值为其截面轴颈直径,两截面差值的1/2为轴颈圆柱度[2]。如型号为353130B轴承内径测量位置距小端面7 mm,距大端面20 mm,须分别测量两内圈内径。但检查发现实际只测量一个位置的一个点。

2)测量仪器及量具不满足要求。测量仪器及量具状态不良,未定期校验,造成测量数据不准确,数据失真情况。

3)选配存在的问题。压装前,未对厂家提供的轴承内径尺寸进行复核,未测量轴承大小端或未按照规定要求进行测量,检修单位未发现造修质量存在的问题,造成大小端标注错误,或作业人员过盈量计算错误,造成轮轴两轴承过盈量及压装力差大,影响了位移速度及轴承压装到位问题,;压装前未对选配好的轴颈、轴承复核,不匹配压装,造成过盈量不符合要求等。

2.4 轴承压装程序及工艺落实存在问题原因分析

1)作业人员责任心不强。压装前未对部件状态进行检查,不符合要求轴颈、防尘板座压装不符合要求;中隔圈位置偏移中心位置,中心孔漏检查或故障未修复造成中心孔定位不准。压装时后挡与塑钢隔圈组装不正位,造成轴承内圈与后挡分离而损坏隔圈。关键岗位人员配置不足,压装时不能全过程观察压装状态;压装时没有边压轴承边旋转外圈,造成配件错位、轴承卡阻、锁死。油脂保存不当,出现混沙、混水情况,作业人员简化工艺造成轴颈及防尘板座出现漏涂、涂抹不均匀情况。现场无厚度测量仪,凭经验估测厚度,造成轴颈、轴颈根部、防尘板座、轴颈后肩等部位专用防锈脂厚度不符合约0.5 mm的要求[2]。

2)轴承、附件及工序流转过程防护不当。压装前未对轴承及附件检查,造成故障配件压装,主要原因为轴承造修厂家提供的轴承存在外观状态不良,尺寸不符合要求,或轴承运转过程防护不当,造成轴承部件磕碰,影响轴承压装质量。

2.5 轴承压装温度不符合要求原因分析

《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》规定压装间温度应不低于10℃,检测和选配之前,轴承及附件、轮对及检测量具须同室存放,放置时间应不少于8 h;不能同室存放时,存放处温差不应超过5 K[1]。不符合要求原因是作业人员简化程序,或压装间温度不符合要求时未采取干预措施。

3 提高轴承压装质量的相关建议

3.1 作业人员严格落实作业程序及工艺要求

轴承压装前须做好轴颈、防尘板座等部位的检查及故障修复,使轴颈和轴承表面的粗糙度、有效接触面积,表面接触压力满足要求。对造修轴承进行全数外观检和尺寸检查,做到检测方法、位置正确,压装部件表面状态符合要求。1台压装机应配置2人作业,消除人员不足造成的工艺落实不到位问题。轴承退卸重新压装前,需对轴颈、防尘板座部位详细检查重新选配,并用油漆笔标识大小端。作业人员因严格工艺要求,做好轴端中心孔检查修复,确保压装机活塞中心线与轴颈中心线保持一致。做好轴承中隔圈位置检查,确保其不偏离轴心;确认塑钢隔圈与后挡,后挡与轴承的组装状态,塑钢隔圈与后挡及轴承内圈是否整体压装,严格执行退卸后轴承与原轴颈不得原位组装的规定。工序流转过程做好轮对及轴承防护,可以避免轴颈、轴承部件磕碰;压装前对选配好的轴颈、轴承确认,可以避免不匹配的轴颈与轴承、后挡与防尘板座压装。

3.2 规范轴承压装曲线判断标准

针对目前依靠经验,根据压装曲线判断压装力、终止贴合力及保压时间是否满足规定要求存在困惑问题,建议相关部门依据现场实践,反复调研规范标准曲线,确定良好曲线、合格曲线和不合格曲线判断标准,使作业人员可直接根据标准综合判定压装力曲线。

3.3 提高轴承压装机使用性能

开工前须进行性能校验,对压装机的压装力、压装曲线进行鉴定,鉴定无异常方可开工。设备故障修复后,须对首条进行质量鉴定。做好设备日常检查和定期检修,避免压装机状态不良影响压装质量。定期检定压装机的压力传感器、位移传感器、压力曲线记录器,避免传感器误差影响压装力曲线,建议设备生产厂家升级改造压力曲线记录仪,便于现场作业人员对曲线的判断。

3.4 确保轴承源头质量

轴承厂家应严格轴承各部件材质和工艺要求,严禁使用不合格材质,并做好出厂检验,避免不合格轴承流入使用单位。使用单位在使用前应做好轴承入段复验工作,对复验轴承包装、证件、外观、轴承编号及轴承内圈内径尺寸进行核对检查,确保轴承源头质量。

3.5 确保涂抹油脂质量

针对现场油脂出现混沙、混水,厚度无法测量问题,建议使用前做好油脂保管与检查并配置相应的厚度测量仪。

3.6 优化轮对两轴承过盈量选配

针对轴承压装过程,建议优化轴承和防尘板座选配,选择两端轴承过盈量数值相同或接近,消除由于过盈量差大,造成压装过程两端轴承压装力差大,压装过程不同步等问题。

3.7 消除温度对轴承压装质量的影响

配合间的过盈量在装配后和工作中是变化的,受力和温度差引起的变化越大,其过盈量变化越大,做好轴承测量、选配、压装间保温工作,避免出现温度不符合要求,严禁压装间温度不达标,未同温,达不到同温时间进行压装,消除气候及温度对压装影响。

4 结束语

轴承压装质量直接关系车辆运用安全,通过现场调研,随着设备的升级改造,现场管理,人员责任心,业务素质的提高,轴承压装作业程序及工艺的落实,满足人、机、料、法、环、测等方面对压装作业的需求,轴承压装质量将会有更大提高。

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