深圳地铁株机车牵引电机轴承固死的预防措施

深圳地铁株机车牵引电机轴承固死的预防措施

张清林

(深圳市地铁集团有限公司运营分公司,广东深圳 518000)

摘 要:分析了电机轴承固死产生的原因以及对于地铁安全运营造成的危害性,提出了牵引电机轴承固死的预防措施。关键词:牵引电机;轴承;固死

doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2012.12.021

0 引言

针对深圳地铁罗宝线132车轮对固死故障做电机振动实验,检测出引起轴承固死的问题。由于不同影响因素的作用,电机在运行中有一些结构、部件会逐渐恶化,这些结构部件的性能和功能出现问题,使电机出现不正常的各种状况。

轴承固死轻则使电机失效,损坏联轴节乃至整个转向架,重则导致列车燃轴切轴进而发生脱轨以致危害乘客的安全。因此,调查分析产生轴承固死的起因,并采取相对应的预防措施,对于降低和杜绝此类轴承固死故障的发生是非常必要的。

1 原因分析

发生轴承固死以致影响列车正常运行的原因有很多,比如常见的润滑影响、轴承间隙的影响、装配质量的影响以及其他状况的影响,还有多方面因素共同影响作用的结果。通过对出现故障的轴承进行解体,分析出导致轴承固死的原因有以下几种。

1.1 轴承检测中存在的问题

车辆在匀速运行中,有段时间电机会处于惰行状态,此时联轴节、轮对、定子、齿轮箱在惯性下运动,如若此时机构之中没有故障发生,电机外壳会进行平稳的振动。如若机构中有缺陷出现在某些部件之中,那么电机的振动就会加强。其振动时域图上会表现出一定的周期性,且一般此振动周期为电机转动的倍数,此振动的幅值会变大很多;而且在这个振动时域图上,会有峰值出现在电机转动倍数出现的地方和其频域内。我们可以通过分析频域、振动的有效值及幅值来找出电机出现故障的地方。

1.2 运用工况对轴承的影响

在运行时,电枢轴在作用于列车的小齿轮上的径向力和向心力的驱使下产生了弯曲扭转变形,而轨道对轮和钢轨接头则对悬挂在动轮轴和转向架的牵引电机直接发出冲击;进而啮合情况在传动齿轮的穴蚀、掉块、剥离作用下进一步的恶化,在此情况下使轴承不得不承受非常大的循环与冲击载荷的作用。电机输出端的轴承在这些力共同结合而作用下就产生了轴承固死的现象。

1.3 轴承间隙及装配质量对轴承的影响

轴承间隙主要分为三大类,分别为工作间隙、装配间隙和自由间隙。轴承间隙的选择直接影响轴承的使用时间的长短,轴承间隙过大时,能够受力的滚子较少,那么受力情况就会恶化,反而轴承间隙过小时,此时轴承温升就会过高,那么就会烧损轴承。一般情况下,内外圈与轴承滚动体在工作负荷的影响下发生弹性变形,此种情况使工作间隙比原有装配间隙稍大。在实际的使用之中,轴承固死在间隙过小时的几率更高。而且相对于轴承使用寿命在轴承间隙稍大的情况下所受的影响而言,间隙过小所造成的经济损失和破坏作用往往要大得多。

1.4 润滑脂的选择与添加

轴承是否正常运转与轴承润滑好坏有直接关系,而且润滑脂在高温的情况下使用寿命会受到较大影响。滚珠、保持架、内环和外环在高质量的、适量的润滑脂作用下运转会更加灵活并且产生较少的热量。加脂方法是否正确和加脂量的多少对于轴承亦是很重要的。若高速运转时,装油量过多会使油阻增大,并且铿基脂在过度搅拌的情况下会出现油皂分离的现象从而使其变稀甚至流失。轴承在油量太少的情况下运行会因润滑质量不高而产生干磨的现象。

2 预防措施

为了确保列车轴承的良好质量与列车能够安全的运行,可以采取如下措施:

2.1 提前做电机轴承振动试验

在转向架、齿轮箱和不同的电机位置做振动测量,再对电机不同工况(不同的速度、加速或者减速等)下的状况,采集各种采样频率下的数据,对以上几种做分析对比,选出可以反映电机状况的适合测试方案,提前对电机轴承做振动试验,早发现问题早预防,以减小轴承固死发生的机率。

2.2 重视日常检查和保养

牵引电机轴承对于温度的要求很严格,其温度最好不得高于50 。当轴承出现故障时并不是都伴随着温度的升高,像滚动体及内外圈的点蚀、擦伤、剥离等现象,都是积少成多的渐变过程,是由量变到质变的发生,温度在很长的一段时间并不会升温很高,但是一旦出现温度升温过高轴承就会立马烧毁。为了确保安全,当发现异常声音、异常振动以及过热等现象时都要及时进行处理和报告检修。因此要格外加强和重视牵引电机的日常检查和维修。

轴承运转时所受力的大小会影响轴承检测超限情况,对于电机非驱动端的轴承来说,当其受力小时,超限的次数就会少,反而当其受力大时,那么超限的次数就会多,轴承受力及轴承内油润情况在很大程度上影响着列车的轴承检测参数超限的情况。在列车轴承的检修和日常保养过程中更应该注意列车轴承上受力大小所对应的轴承不同的加油周期:对于列车上那些受力大的轴承应缩短加油周期,反之对于列车上那些受力小的轴承而应该延长加油的周期。

2.3 对电机轴承所用油脂不断更新换代

更好的润滑效果的新产品润滑脂随着科技的发展不断的出现,不断对比润滑脂的应用使用做出比较试验选择适合轴

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技术与市场技术研发第19卷第12期2012年

承的润滑脂。因为润滑脂是润滑层的关键成分,电机轴承的使用寿命和正常工作与润滑脂有很大关系,润滑脂是润滑层的最重要的成分,是保证电机轴承正常工作的关键性条件,大家不能忽略此问题。经过试验、对比,电机轴承选用西门子维修手册规定的油脂为较合适的油脂。由于原来使用打油枪并不能准确充注规定量的油脂,所以最好使用流量计等先进设备帮助选加油脂。

2.4 严格执行检测管理制度

为防止轴承出现固死、烧毁等现象而制定关于列车牵引电机轴承的检测制度是十分必要的,而且这一制度的相关预防措施也取得了反应强烈的好效果。但这都是治标不治本的第二位的相应的预防措施,大家能够真正的从根本上切实有效地执行这些各种的措施才能更加提高列车的质量和运行安全度。

在日常实际的各种检测工作中,对于各种检测仪器来说,提高判断故障准确性的关键点之一就是确保检测的数据和实际运行的状态是一致的。既要检测出有故障的轴承,又不会因为错误的判断而浪费好的轴承,那么拥有高素质、高技术的人员和制定严格的管理制度是避免发生失误所必备的条件。因此需要加强员工的检测水平和技能,更多的对员工进行业务训练和培训,并使之能够规范化和制度化,从而提高判断轴承故障的准确性。

2.5 对正线运行列车牵引电机进行监控预防

利用在线监测系统监测和了解列车运行中的电机的振动特性,进而再诊断分析电机出现的各种振动原因,总结出电机在运用车辆中的振动规律;根据列车运行工况的适当改变来测量运行列车的电机振动特性,进而检验电机与环境的相适应能力;分析在线监测系统的监测结果,采取对应的防振动解决办法与措施,并维修出故障的齿轮箱、电机等来排除故障,以使列车可以经济、安全及长期地运行。3 结语

建议加强对列车乘务员各种专业的培训,使其及时熟练地应对牵引电机轴承固死等现象,掌握处理方法的步骤。从而当一旦发生故障,能够及时停车进行自我处理而不用浪费时间等待救援,这样便可维持机车运行回段,最大程度地提高了故障的抢修率,并减少对于运输线路的影响。并且随着我国列车大幅度提速,列车轴承固死现象更会频繁的发生,建议做好日常维护和保养及提前做好电机轴承运转试验,并在列车运行时采取在线检测技术及时检测列车牵引电机,进而更好地预防控制轴承固死现象的发生。参考文献:

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5)机房面积较大时,可以设置与地网单点冗余连接的总接地汇集线。控制台室、继电器室、计算机房的接地汇集线可分别与总接地汇接线单点连接,也可相互连接后与总接地汇接线单点连接。

3.5 设置信号设备专用防雷保安器

1)信号电源系统防护。在电务综合开关箱的输入端设置I 级电源防雷箱;在电源屏电源输入端设II 级防雷箱(将既有防雷箱改造)。既有模块电源屏已有防雷,不再增加。2)信号机。信号机包括进站信号机、预告信号机、出站信号机、通过信号机,进路信号机外线需采取防雷措施,信号机的所有去线、回线,在分线盘的相应端子上,每线加装防雷保安器,作为纵向防护。

3)灯丝报警、站间或场间联系电路、半自动闭塞电路、方向电源电路。灯丝报警外线、站间或场间联系电路外线、半自动闭塞电路外线、自动闭塞区段的方向电路外线,在分线盘处对应的端子上,每线加装防雷保安器,作为纵向防护。防雷保安器型号按照电源参数不同选用。

4)480轨道电路。轨道电源:轨道送电电源在分线盘处相应的端子上,每束(对线)加装防雷保安器,进行横纵向(横向/纵向)防护。

轨道电路室内受电端:轨道电路室内受电端,在分线盘处对应的端子上,每个受电端(对线)分别安装防雷保安器,进行横纵向(横向/纵向)防护。

轨道电路室内送电端:无电码化电路区段,不设轨道电路室内送电端防雷。二线制电码化电路区段,轨道电路室内送电端,在分线盘处对应端子上,每个送电端(对线)分别安装防雷保安器,对电码化设备进行横纵向(横向/纵向)防护。四线制电码化区段,不设轨道电路室内送电端防雷。电码化发送通道在分线盘处对应端子上,每个发送通道(对线)分别安装防雷保安器,对电码化设备进行横纵向(横向/纵向)防护。5)计算机联锁视频信号线防护。计算机联锁系统的上位机位于微机房,而远端控制台显示器位于行车室,它们的图像输入信号端口由于线路很长,雷击时很容易造成雷电感应,一旦显示器遭到雷击损坏,将给铁路的安全运行造成很大的威胁,可在A 、B 上位机显示卡输出口前,分别串接1只视频口信号防雷保安器,相应地在远端显示器视频口前也串接1只同规格的视频口信号防雷保安器。

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技术研发

TECHNOLOGY AND M ARKET

Vol.19No.12,2012