CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤原因分析
摘要：本文主要针对CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤进行分析，思考了CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤的原因，针对这些原因提出了应对和处理的措施，供参考。
关键词：CRH2型动车组；轴箱；轴承；表面损伤
前言
目前，CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤还是会出现，所以，进一步探讨CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤的出现原因，并对此进行总结，确保损伤能够更好的避免，这是非常有必要的。
1、轴箱轴承基本信息和发展概况
相比于我国已拥有自主知识产权高速动车组技术的现实，配套轴承的国产化应用仍是空白，这于力求高端的装备制造业是一处短板。
2010年10月26日，中国高铁建设上里程碑式的沪杭高铁正式开通，拥有自主知识产权的“和谐号”CRH308A新一代高速列车动车组最高时速达416.6公里，创下世界运营铁路运行试验最高速度。但所用轴承我国均无法生产。不仅是高铁，风电、机床主轴配套轴承等高端轴承一直是中国轴承业的软肋，也主要依靠进口。
关键词：CRH2型动车组；轴箱；轴承；表面损伤
前言
目前，CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤还是会出现，所以，进一步探讨CRH2型动车组轴箱轴承常见表面损伤的出现原因，并对此进行总结，确保损伤能够更好的避免，这是非常有必要的。
1、轴箱轴承基本信息和发展概况
相比于我国已拥有自主知识产权高速动车组技术的现实，配套轴承的国产化应用仍是空白，这于力求高端的装备制造业是一处短板。
2010年10月26日，中国高铁建设上里程碑式的沪杭高铁正式开通，拥有自主知识产权的“和谐号”CRH308A新一代高速列车动车组最高时速达416.6公里，创下世界运营铁路运行试验最高速度。但所用轴承我国均无法生产。不仅是高铁，风电、机床主轴配套轴承等高端轴承一直是中国轴承业的软肋，也主要依靠进口。
2009年，我国轴承行业产量达100亿套，总产值已达到900亿元，位居世界第三。规模以上企业1750家，其中年销售额30亿元以上5家，但进出口逆差超过8亿美元。王全清向记者表示，这一情况在2010年有所好转。轴箱制造材料是球墨铸铁，要求在-50℃下也能达到12J的最低冲击强度，而根据标准，只需在-20℃时达到这一数值即可。滚动轴承通过一系列基于DINEN12080标准的检测，包括内外圈的超声波检测，达到了最高质量级别class1。
转向架轴箱轴承是动车组中工作条件最为恶劣的部件，轴箱轴承起着承载和传递载荷的作用，在动车组运行中，轴箱轴承一旦发生故障，故障会快速发展，若不及时发现，会导致热轴等事故的发生。轴箱轴承的检修质量对动车组安全运行具有重大意义。
1.1结构介绍
动车组用轴箱轴承有双列圆锥滚子轴箱轴承、双列圆柱滚子轴箱轴承两种型式，均采用自密封脂润滑方式，树酯或塑钢保持架，轻接触唇式或间隙式密封。轴箱轴承的主要零部件包括轴箱轴承外圈、轴承内圈、保持架、滚子，NTN、NSK轴承带挡油环、后挡圈，FAG轴承、SKF轴承带有中隔圈。
1.2检修制度
动车组轴箱轴承免维护工作性能（无需重新注油）不低于120万公里。轴承实行计划预
转向架轴箱轴承是动车组中工作条件最为恶劣的部件，轴箱轴承起着承载和传递载荷的作用，在动车组运行中，轴箱轴承一旦发生故障，故障会快速发展，若不及时发现，会导致热轴等事故的发生。轴箱轴承的检修质量对动车组安全运行具有重大意义。
1.1结构介绍
动车组用轴箱轴承有双列圆锥滚子轴箱轴承、双列圆柱滚子轴箱轴承两种型式，均采用自密封脂润滑方式，树酯或塑钢保持架，轻接触唇式或间隙式密封。轴箱轴承的主要零部件包括轴箱轴承外圈、轴承内圈、保持架、滚子，NTN、NSK轴承带挡油环、后挡圈，FAG轴承、SKF轴承带有中隔圈。
1.2检修制度
动车组轴箱轴承免维护工作性能（无需重新注油）不低于120万公里。轴承实行计划预
防修的检修制度，按照走行公里数或运营时间（与各平台动车组高级对应）制定不同等级的修程方案。当轴承进行故障检修时，须根据故障现象及原因进行状态检修或分解检修。
2、CRH2型动车组轴箱轴承表面损伤原因及其处理方式滚动轴承的特点
CRH2型动车组轴箱轴承表面损伤形式有很多，主要包括锈蚀、麻点、变、划伤、擦伤、压痕、电蚀、磨耗、表面剥落等等，不同的损伤，原因也不尽相同。例如，锈蚀的原因是水分、腐蚀性物质（酸等）进入润滑剂中或轴箱内；润滑脂变质；清洗、存放不当；维护保养不好等等。麻点的原因是滚动疲劳；腐蚀、电蚀或轴承材质有夹杂物；变的原因一般是发热引起的回火，锈、腐蚀等引起的变；电蚀（近似微黑）等等；压痕的原因往往是混入硬物；表面剥落而咬人剥落的金属片；偏载或超载；零件硬度低等等。
针对不同的损伤情况，要根据其原因采取不同的处理方式：
对于变，当轴承外圈、内圈滚动面及滚柱表面存在轻微变痕迹时，可使用棉细布蘸草酸后擦拭变表面，去除变痕迹后可正常使用；若因受热而产生蓝紫的变时应予以报废处理。
对于锈蚀，当轴承外圈滚动面及滚柱表面存在轻微锈蚀时（手指面触摸感觉无异常），可使用工业百洁布沿周向轻轻打磨处理，去除表面锈迹。锈蚀造成手指面触摸感觉异常时，
2、CRH2型动车组轴箱轴承表面损伤原因及其处理方式滚动轴承的特点
CRH2型动车组轴箱轴承表面损伤形式有很多，主要包括锈蚀、麻点、变、划伤、擦伤、压痕、电蚀、磨耗、表面剥落等等，不同的损伤，原因也不尽相同。例如，锈蚀的原因是水分、腐蚀性物质（酸等）进入润滑剂中或轴箱内；润滑脂变质；清洗、存放不当；维护保养不好等等。麻点的原因是滚动疲劳；腐蚀、电蚀或轴承材质有夹杂物；变的原因一般是发热引起的回火，锈、腐蚀等引起的变；电蚀（近似微黑）等等；压痕的原因往往是混入硬物；表面剥落而咬人剥落的金属片；偏载或超载；零件硬度低等等。
针对不同的损伤情况，要根据其原因采取不同的处理方式：
对于变，当轴承外圈、内圈滚动面及滚柱表面存在轻微变痕迹时，可使用棉细布蘸草酸后擦拭变表面，去除变痕迹后可正常使用；若因受热而产生蓝紫的变时应予以报废处理。
对于锈蚀，当轴承外圈滚动面及滚柱表面存在轻微锈蚀时（手指面触摸感觉无异常），可使用工业百洁布沿周向轻轻打磨处理，去除表面锈迹。锈蚀造成手指面触摸感觉异常时，
无需再进行修理，整套轴承直接按照报废处理。
对于压痕，当轴承外圈滚动面及滚柱表面存在少量压痕时，如手指面触摸无异常，允许正常使用；压痕手指面触摸异常或轴承整个滚动面一周均存在压痕时，整套轴承按报废处理。
轴承表面损伤根据产生的位置的不同，其处理方式也不尽相同，同时在修复过程中应注意表面损伤的经判，若表面损伤比较轻微可进行修复处理，若表面损伤严重时，应直接放弃修复。表面损伤检查注意一些细节问题，具体来说，轴承检修人员应加强平时表面损伤判定案例的经验积累，提高自身判定能力，对于常见的一般表面故障，应具备表面损伤判定和确定修复方式的能力。对于异常表面损伤，应结合表面损伤产生的位置、特点进行综合分析、类比，必要时应召集相关专业人员进行联合分析研究。
3、轴承诊断方法
轴承振动故障有效诊断方法：振值特征值检测、FFT分析、包络谱分析、倒谱分析。
3.1振值检测包括有效值、峰值、波峰因数、振动能量、纹波系数选取综合判别。
纹波系数为一种新型无量纲轴承诊断参数，传统峭度指标仅能反映轴承振动冲击大小，但不能有效反映冲击的广度，即在有限时间，轴承信号冲击的频次大小，对于同样冲击值，
对于压痕，当轴承外圈滚动面及滚柱表面存在少量压痕时，如手指面触摸无异常，允许正常使用；压痕手指面触摸异常或轴承整个滚动面一周均存在压痕时，整套轴承按报废处理。
轴承表面损伤根据产生的位置的不同，其处理方式也不尽相同，同时在修复过程中应注意表面损伤的经判，若表面损伤比较轻微可进行修复处理，若表面损伤严重时，应直接放弃修复。表面损伤检查注意一些细节问题，具体来说，轴承检修人员应加强平时表面损伤判定案例的经验积累，提高自身判定能力，对于常见的一般表面故障，应具备表面损伤判定和确定修复方式的能力。对于异常表面损伤，应结合表面损伤产生的位置、特点进行综合分析、类比，必要时应召集相关专业人员进行联合分析研究。
3、轴承诊断方法
轴承振动故障有效诊断方法：振值特征值检测、FFT分析、包络谱分析、倒谱分析。
3.1振值检测包括有效值、峰值、波峰因数、振动能量、纹波系数选取综合判别。
纹波系数为一种新型无量纲轴承诊断参数，传统峭度指标仅能反映轴承振动冲击大小，但不能有效反映冲击的广度，即在有限时间，轴承信号冲击的频次大小，对于同样冲击值，
峭度无法反应该冲击来源于灰尘、油脂润滑还是真正的轴承振动异常。纹波系数是通过改进峭度算法，将一定时间内所采振动信号做分时处理，计算每个微小时间片内时域峭度指标，通过统计冲击频次将时域信号冲击分为14个等级，不同等级代表着不同的冲击故障。
3.2FFT分析
通过轴承信号FFT分析，可了解轴承振动分布频率带，了解轴承大致健康状态，当轴承未磨损时，振动主要集中在高频，随着轴承不断磨损，轴承振动频率峰丘中心会向低频处左移，通过FFT分析，可了解轴承振动状况。
3.3包络谱分析
利用Hilbert变换进行信号包络时的原理是让测试信号产生一个90°的相移，从而与原信号构成一个解析信号，求出它的解析信号，构成包络，对该包络信号进行FFT变换，即可得到清晰的轴承故障信息。包络谱分析可显著发现轴承外圈、内圈、滚动体部位划伤、磨损、点蚀等故障特征。
3.4倒谱分析
倒谱分析能够揭示谱图中的周期分量，将原来谱图上成族的边频带谱线简化为单根倒频谱线，在普通频谱中难以识别的周期性，在倒谱中变得很明显，有利于滚动轴承的故障诊断。
3.2FFT分析
通过轴承信号FFT分析，可了解轴承振动分布频率带，了解轴承大致健康状态，当轴承未磨损时，振动主要集中在高频，随着轴承不断磨损，轴承振动频率峰丘中心会向低频处左移，通过FFT分析，可了解轴承振动状况。
3.3包络谱分析
利用Hilbert变换进行信号包络时的原理是让测试信号产生一个90°的相移，从而与原信号构成一个解析信号，求出它的解析信号，构成包络，对该包络信号进行FFT变换，即可得到清晰的轴承故障信息。包络谱分析可显著发现轴承外圈、内圈、滚动体部位划伤、磨损、点蚀等故障特征。
3.4倒谱分析
倒谱分析能够揭示谱图中的周期分量，将原来谱图上成族的边频带谱线简化为单根倒频谱线，在普通频谱中难以识别的周期性，在倒谱中变得很明显，有利于滚动轴承的故障诊断。
4、结束语
综上所述，在CRH2型动车组的运行过程中，对轴箱轴承常见表面损伤的问题一定要引起重视，本文总结了轴箱轴承常见表面损伤的原因，并提出了对此和措施，可以为今后的维护工作提供借鉴。
参考文献：
[1]韩磊，洪杰，王冬.基于小波包分析的航空发动机轴承故障诊断[J].推进技术，2016，（3）.32
[2]梁先芽，沙云东，栾孝驰等.基于包络谱分析的航空发动机主轴轴承故障诊断[J].沈阳航空航天大学学报，2016，（4）.45
[3]余光伟，郑敏，雷子恒等.小波变换在滚动轴承故障分析中的应用[J].轴承，2016.9
[4]刘德林，姜涛，何玉怀等.浅论国内航空轴承的失效问题[J].失效分析与预防，2015，（5）.92
[5]刘宗政，陈恳，陈振华等.滚动轴承的振动特性分析及典型故障诊断[J].机械设计与制造，2017，（3）.20
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论