牵引电动机轴承故障分析-姚文胜

牵引电动机轴承故障分析

姚文胜

(朔黄铁路机辆分公司河北肃宁县 062350)

摘要：牵引电动机是机车上最重要的设备之一，其工作的可靠性对整个机车的正常运行有决定性影响，本文通过对SS4 0575号机车牵引电机轴承故障的案例分析，提出预防电机轴承故障的措施。

关键词：电机轴承烧损分析

0引言

牵引电动机是电力机车传动系统的主要设备，电枢轴承又为牵引电动机的重要部件之一。电枢轴承负荷较大，除承受电枢重量外，还要承受牵引力或制动力以及相当剧烈的轮轨冲击与齿轮啮合不良等引起的附加负荷。电枢轴承故障极易造成电枢卡死而使机车无法牵引，区间停车的恶劣后果。因此，保证牵引电动机电枢轴承质量良好，是确保运输畅通的必要条件之一。

1.故障概述

2006年2月20日，SS4 0575号机车在入库进行整备作业动车时，地勤检查人员发现B 节机车第三轴走行时有异音，下车底检查时，发现该轴电机下部有油泄漏，及时联系扣车入检修库进行检查。

当机车转入检修库后，我公司技术、检修等有关人员马上进行外观检查，发现：该轴牵引电机换向器端端盖已经出现过热（用手摸仍有一定的温度），并有大量的稀油溢出，同时发现，齿轮箱密封领圈过热脱出，怀疑是电机轴承烧损或小齿轮脱落，进一步打开齿轮箱后，发现电机轴承压盖已经松脱，部分固定螺栓脱落，是电机轴承出现问题，因此决定架车更换该牵引电动机。

电机落下后，我们立即进行了解体检查，当拆下电机小齿轮，打开轴承压盖后，发现轴承已经严重过热，保持架破损2处，润滑脂已经干涸，轴承出现干磨现象（见照片），轴承内圈有撞击痕迹，轴承滚柱有卷边，挡盖有撞痕，端盖轴承室磨损，电枢轴与轴承内套固死，油封磨损。

图 SS4 0575号机车B3电机轴承破损图

2.原因分析

SS4 0575号机车配属于中铁三局，委托宝鸡机务段一次中修后，到该电机发生故障时，机车共走行了45万公里，该电机编号为：5986 电枢编号号：1—86。发生事故前，一直没发现有什么异常，但是牵引电机轴承出现这么严重的问题，其后果非常严重，再走行一段时间，极有可能造成轴承固死，轮对卡滞，轻则擦伤轮对和钢轨，重则造成区间停车而影响运输畅通。因此分析故障原因，预防类似故障的发生，具有非常重要的意义，经我们分析，造成其原因可能如下：

1.1电机润滑脂不足：在机车日常维修保养中，添加的润滑脂不足，会使轴承运转时不能得到良好的润滑，从而出现发热现象，进一步使润滑脂变质，润滑恶化而严重发热，而使滚动体和套圈因过热而变色，使材质退火或产生热裂纹，当轴承旋转件与支撑的其他零件、例如密封件等发生严重碰触时，就会造成轴承烧损。但是我们打开该电机另一端轴承，发现其润滑脂充足，而且烧损的换向端的轴承，其注油管也很畅通，没有堵塞现象，并且里面存的都是新润滑脂，因此基本可以断定，该电机的给油保养是没有问题的，缺油烧损的原因可以排除。

1.2轴承质量存在问题：SS4改机车中修时，按照中修工艺范围要求，所有牵引电动机要全部更新，如果更新的轴承存在轻微的瑕疵，在初期磨合试验甚至运用中，是不会出现问题的，但是经过长期运行后，磨损点就会逐渐加重，进而烧损，尤其象牵引电动机这样，工作在高速、剧烈振动等外界恶劣条件下的，任何轻微的瑕疵都容易引起严重的后果。

1.3 轴承安装存在问题：滚动轴承是一种精密的零件，装卸轴承应认真细致，不正确的方法，常常是轴承破损和寿命过低的重要原因。

1.4其他原因：另外轴承的先期疲劳、压痕和擦伤、锈蚀、电蚀等，都会造成轴承烧损。

SS4 0575号机车牵引电动机轴承破损的情况看，轴承内圈有明显的撞击痕迹，多个轴承滚柱有卷边，轴承外挡盖上也有撞击痕迹，而端盖上的轴承室又有磨损，因此我们推断，很可能是在装配时，横动量过大，运转时造成磨损，在使用一段时间后，磨耗逐渐加重而使横动量超限，电机运行时对轴承压盖等部件的撞击、磨损加重，很快造成相关部件破损，进而使轴承外支撑和保护失效，轴承很快地破坏、烧损。

3.预防措施

机车牵引电动机烧损，如果发现不及时，就会造成传动轴固死，后果非常严重。为减少直至杜绝此类故障的发生，建议采取以下措施：

2.1重视日常给油保养：轴承内及轴承室中应保留多少润滑脂，即填脂量，是很关键的。含脂量过少，固然导致润滑不足，但含脂量过多，也是不宜的，这将引起轴承的摩擦阻力增加，搅动剧烈，导致轴承过分发热，并使润滑脂油皂分离，变稀流失，进而引起轴承故障，润滑脂的合适填量，通常是除填满内外圈及滚子间的间隙外，轴承室空间应填充1/3～1/2，迷宫密封也要适当充填。因此日常保养加油时，应严格按要求补加适量油脂，SS4G机车牵引电动机两端轴承每8到10万公里各补充120g润滑脂。

2.2强化检修工艺落实:更换轴承时，要严格执行工艺要求，各部尺寸限度符合要求；轴承加油应适量，加脂时要保证滚子、滚道和保持架之间的空隙处均能被润滑脂完全填满，可用手指将润滑脂从轴承一侧挤入轴承内部，直到看见润滑脂从轴承的另一侧冒出油脂为止。电机组装完毕后，先盘动数圈，使轴承内的油脂均匀，再接电做空转试验，以防止在润滑脂没有均匀时，发生滚子滑动从而损伤滚道而大大缩短轴承的使用寿命。

2.3安装轴承温度报警装置:轴承组装不良、润滑脂过多或过少、滚道内有异物、滚动面摩损等都会导致轴承的温度过高，测温装置简单，测量结果可靠，不仅可据以判断轴承的

技术状态，而且可以避免轴承破损引发的事故。早期的SS4改机车，出厂时均未安装轴温报警装置，后来各单位虽然自行安装了该装置，但由于位置的限制，只安装了轴温检测，牵引电动机轴承温度检测均未安装。象SS4 0575号机车这样，轴承温度应该早已出现异常，如果有温度检测，就会早报警、早预防，可以防止故障进一步扩大、恶化。

2.4加强轮对的修理保养：由于朔黄铁路西线为重车长大下坡坡道，轮对的踏面磨耗比较严重，不圆度很大，机车运行中振动比较严重，经常出现齿轮箱、弹簧断裂故障，并导致对轴承的附加冲击，因此，加强轮对的修理保养，选择适当的周期进行镟轮，不但减少齿轮箱、弹簧的裂损故障，对改善牵引电动机换向及轴承的保养也有很大的促进作用。根据我们几年来积累的经验，在朔黄线运行的机车，为改善机车的工作条件，减少机车振动引发的故障，选择在18至20万的间隔周期，踏面磨耗在2.0mm左右时，进行轮对镟修，并取得了非常明显的效果。

作者简介：姚文胜（1968-）男，河北沧州人，工程师