原创《铁路客车轴承保持架疲劳裂损故障分析》：该文是关于铁路客车论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
摘 要：某公司2011年生产的25G型客车209P转向架用轴承保持架在客车运行近60万km时出现裂损现象.文章统计了故障轴承所属轮对车轮滚动圆直径差,分析了车轮失圆对轮轨间接触力的影响.调查了现在用保持架的两种浇注结构,分别取样进行疲劳试验测试,通过疲劳试验发现工况2下两者疲劳寿命有显著区别.通过对故障产生的原因进行分析,提出对应的改善方法.
关键词：铁路客车 轴承 保持架 疲劳试验 故障分析
1 概述
目前,25G型客车是铁路客车运输的重要组成部分,某公司2011年生产的25G型客车采用209P转向架,该转向架轮对轴箱装置采用双列短圆柱滚子轴承,型号为NJ（P）3226X1.本文就轴承保持架裂损的内外部因素及对应的改善方法进行探讨.
2 轴承保持架断裂故障现象
该公司2011年生产的25G型客车在运营近60万km时,出现多起轴承保持架断裂故障（见表1）.
3 故障原因分析
据调查,故障保持架型号均为LCT,该保持架有两种结构（如图1,箭头为浇注口位置）.上述断裂的保持架均为7个浇注口M2,断裂位置多为窗孔端面油槽处；装车考核采用的是14个浇注口M4,运行120万km未出现保持架断裂现象.从浇注及熔接位置比较,两者生产工艺有较大区别.
针对上述两种结构保持架,对窗孔进行拉伸疲劳试验,疲劳试验分两个工况（见表2）,试验方法如图2所示.从疲劳试验结果（见表3）可以看出,14浇口保持架疲劳强度明显优于7浇口.通过测量发现故障轴承对应的车轮均存在不同程度的碾宽、剥离以及凹陷等缺陷,从而造成车轮失圆.研究表明[1]车辆在运行时,若车轮出现失圆,轮轨间不断有周期性激扰输入,导致轮轨之间的冲击加大,轮轨接触力明显增大,随着列车速度的不断提高,振动冲击使转向架其它部件所承受冲击力急剧增加,疲劳寿命明显缩短.表4给出了动态响应最大值仿真结果[2],可以发现,车轮失圆引起的轮轨相互动力作用,随行车速度和失圆幅值的增大而增大,且幅值比速度影响更为明显.
以上分析表明,故障轴承所配属轮对车轮踏面均存在不同程度的失圆伤损现象,直径差幅值大于2.6mm,轴承保持架裂损和车轮失圆有直接关系.
综上所述,本批25G型客车轴承保持架裂损故障的主要原因为：
①LCT保持架7个浇口的浇注方式,对保持架整体疲劳强度有一定影响.
②车轮存在较大幅值的失圆现象,导致轮轨之间的接触力增加,造成保持架疲劳裂损.
4 对策及建议
本文针对该公司2011年25G型客车轴承保持架裂损故障现象进行了分析,根据仿真计算当车轮失圆幅值大于2mm时,轮轨接触力增加1倍以上,对轴承保持架疲劳寿命有很大影响.因此,该公司采取对策主要如下：
①将本批25G型客车所有轴承的保持架更换为14个浇口M4结构,同时根据研究结果[3],优化保持架窗孔注油槽结构.更换时若发现保持架有裂损,则整套轴承进行更换.
②严格执行运规对车轮踏面擦伤及局部凹陷深度的规定：本属出库不大于0.5mm,外属出库不大于1mm,运行途中不大于1.5mm.
③当车轮滚动圆直径差幅值大于1.5mm时,及时对轮对进行旋修处理,同时检查保持架是否存在裂损.
5 结束语
上述措施实施三年多来,该批25G型客车至今未再次发生轴承保持架裂损故障现象,效果良好.该公司后续生产的25G型客车也均按上述措施实施后,同样效果显著.
参考文献：
[1]马卫华,等.轮轨非对称接触及形面损伤问题分析[J].内燃机车,2008（5）：10-14.
[2]翟婉明.高速铁路轮轨冲击振动的特征及其控制原理[J].铁道学报,1995（3）.
[3]崔雷.客车轴承保持架结构优化设计研究[J].铁道车辆,2012（12）.
作者简介：徐力（1982-）,男,江苏镇江人,本科,学士,主要从事客车及地铁转向架组装工艺开发及研究.
铁路客车论文参考资料：
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