轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承可靠性研究

陈明枝 李煊杰

中车广东轨道交通车辆有限公司 广东 江门 529000

当代，交通工具各种各样，轨道交通车辆成为轨道交通系统中不可或缺的一部分。以高铁出行为例，在2018年全年乘坐高铁出行的人数累计突破90亿。如此庞大的数字令人吃惊，更别说是城市内的地铁了，这些庞大的载客量背后，是对中国轨道交通进步的最好体现，因此对于中国轨道交通车辆的研究值得所有人重视。

一、进行这项研究的意义

轨道交通车辆的发展给社会带来了极大的便利，地铁的运行缓解了城市的拥堵，高铁的通行节省了出行的时间。在出行安全方面，轨道交通车辆的安全性能受到所有出行人员的重视。

本文是通过对轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承的基本故障及预防进行阐述，找到这项工作的原理，优点、缺点等，进行全面的分析，对轨道交通车辆的滚动轴承可靠性进行分析，得到相关的结论。给深受出行安全问题困扰的人们，带来解答。

二、基本概念

(一)轨道交通车辆的转向架。

(1)定义 转向架是的主要作用是支撑车辆本身的重量以及车上人员、货物的重量，同时也是决定着车辆的行走方向[1]。动力转向架和非动力转向架区分标准是是否拥有牵引电机和减速机构。我们在这篇文章中只涉及到牵引电机。

(2)组成 每一个轨道交通车辆的用途不同，分为载货和载客的，都会用到转向架，所以说转向架的基本组成都是一样的，包含以下5个部分：牵引电机和齿轮传动装置、轮对轴箱装置、转向架、构架、车辆的制动装置。

(3)作用与特点 在轨道车辆上增加转向架可以有效地提升轨道车辆的长度，增加载客量荷载货量；在轨道交通车辆进行转弯时，更加平稳，而且不会减少运行速度；便于分担压力，减少整个轨道车辆的负荷；增加并且传递轨道交通运行的动力；它作为一个独立于轨道车辆的组成部分，能够随时的进行调换和维修。

(二)滚动轴承。

(1)典型结构 牵引电机滚动轴承由轴承的内圈、保持架、轴承外圈和滚动体这四个部分构成[2]。其中，滚动体是滚动轴承的核心部件，它促使轴承之间做滚动摩擦的运动。为了减少轴承相互之间的摩擦损耗，就需要在保持架上均匀安装滚动体。

(2)优点 有利于轨道交通车辆的启动和运行；有效地减少了运行过程中的事故发生；对轨道交通车辆的维护和日常检查更加方便；最重要的是，轨道车辆在安全的前提下，运维成本也在减少。

三、故障诊断分析

(一)故障特征。滚动轴承出现故障的原因十分复杂，我们不能提前发现，但是经过对导致滚动轴承出现问题的原因进行分析，找到滚动轴承的故障特征，主要是：第一点具有周期性发生震动并且产生物冲击的明显特点。根据这一特点不难发现，当滚动轴承出现问题故障时，系统将会出现有规律的震动冲击现象。第二点是出现故障信号条调制现象，在发生问题是，故障信号的信号波会发生调幅和调频的变化[3]。

(二)滚动轴承的故障诊断基本要求。第一必须保证故障的检测正确率高；第二能在故障问题刚刚出现时就能检测到，并提供相应的技术支持；第三因为工作人员的实际情况，系统应该相对的简单，容易操作；第四诊断系统不会影响到轨道交通的正常运行，造成成本损失；第五点能对车辆的状态进行解读分析并预测。

(三)常见的故障分析。

(1)滚动轴承磨损失效 滚动轴承的磨损失效，是指正常工作状态下，轴承与轴承之间滚动摩擦，是轴承的表面出现问题，影响到轴承的正常运行。轴承的表面出现问题，就会出现运行的偏差，甚至会影响轴承的精度或者其他的连锁反应。比如：轴承的大小发生变化；丧失润滑剂使用功能。根据不同的磨损方式，可以具体分为：粘着磨损和磨粒磨损。

(2)滚动轴承断裂失效 滚动轴承出现断裂最大原因就是运行过载。由于压力超过了轨道车辆的承受能力，产生了零件断裂。出现这种情况的原因是：主机故障或者安装不当。所以，相应的，在轴承的生产制造环节，要对原材料进行筛选，在轴承的生产环节加强检测标准和力度，从根本上保证滚动轴承的质量。

四、滚动轴承的故障预防

(一)安装前后。在滚动轴承安装前，要对轴承的质量进行仔细的检查，确保轴承的质量。将滚动轴承清洗干净，保证滚动轴承的整体清洁，无异常。在轴承安装后，要对滚动轴承的实际工作情况进行监督检查，避免出现问题，确保滚动轴承的正常工作。

(二)滚动轴承的拆装。在滚动轴承的拆装时，一定要禁止对轴承表面进行敲打，要将滚动轴承缓慢的装入，安装人员在这一过程中应该使用轴承专用工具。在发现滚动轴承出现座圈与座孔发生松动时，要及时更换新的滚动轴承或者维修座孔。在拆卸滚动轴承时，应该使用拉马器[4]，同样避免对滚动轴承进行直接的击打。

(三)滚动轴承的润滑。滚动轴承的润滑可以使轴承之间的摩擦力降低、降低轴承表面温度。在高速和温度较高的工作环境中，应该保持对，滚动轴承的润滑。根据轨道交通车辆的实际需要选择合适的润滑油或者润滑脂。

可以说，滚动轴承故障不是不可以避免的，只要我们严格按照滚到车辆的操作规范，就可以做好滚动轴承的防护，从而保证轨道交通车辆的运行安全。

结束语

在目前全世界范围来看，轨道交通车辆的转向架牵引电机主要是由滚动轴承组成的，同时也是最安全的。经过上文的分析，不难发现造成轨道交通车辆滚动轴承出现故障的源头，是能够找到的，这也就是说我们能从一开始就有效的避免故障的发生。因此，可以说，轨道车辆的牵引电机使用滚动轴承是十分可靠安全的，值得所有的出行人们的信任。