林昌旭 李男 姜广源
中车大连机车车辆有限公司 辽宁 大连 116000
摘要：在社会经济与科技的飞速进步的背景下，铁路交通运输已经成为了一种较为常见的出行方式，各类动车、机车等的不断发展对于中长距离的高速运输也具有了一定的优势。电力机车在运行的过程中需要有牵引结构为其赋予动力，其内部的轴承结构是一个重要的传输运转零件，在进行维修保养时必须要加强关注，防止产生磨损和开裂问题。因此，以下将分析电车的牵引电机轴承故障和原因，并详细讨论故障处理的办法。
关键词：电力机车；牵引电机；轴承故障
引言：
随着铁路交通技术的不断革新，在行驶的速度和稳定性上都有十分明显的提升，其中的电力机车作为重要的牵引动力是重要的保障性设施。牵引电机是为电力汽车提供动力的重要来源，在其运转的过程当中，需要通过轴承转动来实现动力传输，轴承的稳定性会直接影响机车的安全和稳定，必须要重视对其保养维护和故障检验。
一、机车中牵引电机轴承故障概述
机车的运行动力主要来自于牵引电机的高效运转，并利用其中的轴承和转子等零件实现动力传输。在机车的服役过程中，轴承部位承担了较大的重力和冲击，表面的磨损会不断加剧，导致车辆的运转稳定性受到了较大的影响[1]。在定期开展的机车保养与检查中发现，某机务段内的机车牵引轴承部位出现了不同程度的磨损问题，严重者甚至有超出报废限度的轴承车辆，对于保障运输安全有极大的影响。
二、电机轴承的故障原因分析
（一）直观检验分析
直观检测的方式是指将电机进行拆解，查验传动部位的实际情况，关注轴承和齿轮位置的磨损程度。在一些实际的检验案例中发现，部分电机内部的轴承磨损程度较为严重，甚至在滚柱的表面产生了深浅布艺的凹痕，必须要对其进行更换处理。轴承结构的承载力大小和其转速、动力等之间有一定的关系，在不同的运动状态之下其动态的受力会产生变化，在分析时还需要根据其故障的实际表现来确定。由于机车的长时间服役，一些煤灰粉尘经过传输会聚集在轴承位置，附着的灰尘会导致轴承运转不畅的现象。
（二）齿轮箱油分析
机车内使用的齿轮油在和煤灰混合之后会出现粘结和卡涩的现象，对齿轮的稳定运转会产生极大影响，需要通过检验分析来判断实际情况，选择对应的排障方案。该实验主要是对电机齿轮箱油进行的，在试验中可以对齿轮的运动粘度、油酸值、含水量等进行检验和量化，并对油内部的各组分进行合理判断[2]。一般来说，油内的铁、铜等金属元素都是来自于机组内部不同材质的零件磨损，这种分析可以更好地辅助判断潜在的零件磨损隐患。硅元素主要来源于粉尘，受到外界空气中污染物的影响，油中的硅含量会有明显上升。
（三）电镜检验分析
对于一些较为精细的齿轮磨损问题在处理过程中还需要借助电镜进行检验和分析，包括了保持架和轴承内部等不同的故障点。贝壳线一般是因超负荷运转而引起的开裂，圆弧形式的裂缝说明了轴承位置的承载强度不够，因受到偏大的应力作用产生的磨损和开裂问题。
这种电镜检验的方式可以处理故障点位置，其检验精度较高但效率偏低，还需要和其他排障方式共同使用。
三、电机轴承的故障处理办法
（一）清洗机组内部
在进行故障排查和处理的过程中会发现机组内部存在许多灰尘和异物，对于其长时间的稳定运转会产生一定的影响，在进行故障排除之前还需要对其进行清理去污，更好地开展后续的排障处理工作。在进行清理时需要着重关注齿轮箱油的问题，可以使用专门的清洗剂对其进行去污处理，并保证清理工作不能产生污染。去污和清理工作既是排除轴承故障的一部分，也是帮助实现快速定位的重要前提，一些油污炭灰的大量聚集会导致轴承运转困难的现象，对于机车的稳定运行和有效牵引产生极大影响，必须要引起维修人员的关注。磁性排油螺栓的清洗去污工作是需要定期开展的，这项工作必须要列入电机轴承检修和保养环节当中。
（二）更换损坏轴承
对于已经损坏的电机轴承需要对其进行更换处理，着重关注在故障分析过程中的主要损坏部位，这是处理机车内的牵引电机损坏的主要方式。对于一些不合适的机车轴承需要进行重新选型处理，不同型号的牵引电机和车辆在进行选型处理时还需要考虑的其承载力的问题。如BC1-7088A和7088BA的牵引电机轴承部分的应力作用有很大差别，二者受力差值几乎可以达到40%以上[3]。在实际应用中还需要考虑到轴承应力的过渡性作用，确保动力能够通过轴承转子实现传递。对于机组内的轴承密封处理要保证连接的紧密性，特别是电机和齿轮箱之间的连接，要能够保证冷风和通过齿轮处理进入其中。轴承更换还需要考虑到其振动处理，否则会影响其承载力效果。对于轴承驱动端的运行要保证牵引驱动和齿轮位置内增加开孔，促进机车运行时的煤粉灰尘排出。
（三）增加预警装置
对于一些较为常见电机驱动轴承故障可以通过增加测试装置的方式实现有效监控，更好地保障机车的稳定运行。如温度试纸可以检验轴承部位的运行温度等，技术人员要善于运用这些辅助性的装置手段来提升故障检修和排除的工作效率。为进一步保障排障处理的有效性，还可以在电机的轴承部位安装一些传感器，对其温度、振动等参数进行收集和分析，当运行高温或振动偏高时可以自动连接到中控平台进行报警，并将设备的故障位置一并传输，帮助技术人员快速对其进行维修处理[4]。预警装置的合理运用对于保障机车运行具有重要意义，检修人员也可以根据采集到的运行信息对潜在的轴承故障进行预测分析，更有利于减少机车零件故障的概率。
四、结束语
轴承是实现牵引的重要零件，其超负荷运转产生的磨损是一种较为严重的故障。在轴承的磨损、卡死故障处理时必须要通过有效的排障分析来定位故障的类型，选择更适合车型种类和故障程度的方式对其进行处理。在进行更换轴承时要注意核对车辆的型号，其形制会对动力转导产生较大影响。监测预警功能的灵活运用可以辅助轴承故障管理，技术人员可根据实际需要选择试纸或传感器。
参考文献：
[1]李霞.HXD3型电力机车牵引电机传动端轴承故障分析及改进[J].铁道技术监督,2016(01):30-32.
[2]王福泉,石幸地.8G型电力机车牵引电机轴承故障的振动诊断[J].科技情报开发与经济,2013(01):103.
[1]温吉斌.HXN3型机车牵引电机轴承故障分析及改进措施[J].铁道机车与动车,2014(06):40-42.
[2]刘腾飞,许大为等.郑州地铁1号线列车牵引系统典型故障分析[J].机车电传动,2018(03):117-119.