铁路货车353130B型轴承一般检修工艺设计分析、实施及改进

铁路货车353130B型轴承一般检修工艺

设计分析、实施及改进

姓 名： 单 位：

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目录

第一章 绪论 ..................................................................... 3 1研究背景 .............................................................................................................................................. 3 2研究现状 .............................................................................................................................................. 3 3研究意义 .............................................................................................................................................. 3 4研究内容 .............................................................................................................................................. 3 第二章 铁路货车圆锥滚子轴承的发展及一般检修介绍 ................................. 4 1铁路货车无轴箱圆锥滚子轴承概述 .................................................................................................. 4 2现用轴承基本型式 .............................................................................................................................. 4 3 353130B型轴承的介绍 ...................................................................................................................... 5 4轴承检修修程介绍 .............................................................................................................................. 6 第三章 353130B型轴承检修的工艺分析、流程制定、设备量具选用和轮规介绍 ............ 7 1轴承一般检修的基本工艺流程 .......................................................................................................... 7 2设备、量具的选用和检修配件 .......................................................................................................... 7 3轮规中轴承检修的规定 ...................................................................................................................... 7 第四章 353130B型轴承一般检修工艺分析及设备选型 ................................. 10 1轴承脱脂、分解、清洗 .................................................................................................................... 10 2轴承零件输送装置 ............................................................................................................................ 11 3轴承零件的外观检查 ........................................................................................................................ 11 4轴承零件的尺寸测量 ........................................................................................................................ 12 5刻写轴承检修标记 ............................................................................................................................ 16 6轴承外圈探伤 .................................................................................................................................... 16 7轴承组装 ............................................................................................................................................ 18 8轴承包装 ............................................................................................................................................ 19 9制定353130B型轴承一般检修工艺流程 ........................................................................................ 19 第五章 铁路货车轴承零件故障分析 ................................................ 20 1轴承零件外观缺陷状态及故障类别 ................................................................................................ 20 2轴承零件外观缺陷损伤分析 ............................................................................................................ 21 第六章 工艺及设备工装改进 ...................................................... 25 1轴承分解机拔罩钩子改进 ................................................................................................................ 25 2轴承注油脂及密封罩压装附件的改进 ............................................................................................ 25 结论 ........................................................................... 26 参考文献 ....................................................................... 27

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摘要：根据铁道车辆轴承现行规章及60t车辆所使用的轴承一般检修工艺，来进行70t车辆所使用的铁路货车无轴箱圆锥滚子353130B型轴承（以下简称353130B型轴承）一般检修的工艺制定和设备选型，细化工艺过程，总结出工艺实施情况进行改进，保证353130B型轴承一般检修工艺通畅，检修质量可靠，保障铁路行车安全。 关键词：轴承 检修 设备 量具

第一章 绪论

1研究背景

随着铁路发展步伐的加快，中国铁路货车保有量数约为79万辆，其中载重60t车辆占51%，载重70t车辆占45%且有持续增长的趋势，载重80t车辆占5%。载重70t、80t等重载、高速车辆逐渐成为当前乃至以后一段时间内铁路货车发展的方向。铁路货车运用频次的显著增加，对运用安全性是一严峻的考验，迫切需要提高车辆轮轴的造修质量。为此，铁道部运输局装备部颁布了《铁路货车轮轴组装及检修规程》（运装货车[2007] 98号文），贯彻“以装备保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的指导思想，体现货车轮轴“检修及加工数控化、检测及组装自动化、过程管理信息化、生产组织集约化”的思路，积极推进轮轴技术及管理现代化进程，实现安全稳定、质量可靠、工艺科学、装备先进、管理规范的目标。

2研究现状

《铁路货车轮轴组装及检修规程》（运装货车[2007] 98号文），文中在载重60t车辆轮轴检修的基础上增加了载重70t车辆轮轴检修内容。载重60t车辆采用21t轴重的轮轴，主要使用的RD2型轮对,装用197726、352226X2-2RZ和SKF197726型铁路货车无轴箱圆锥滚子轴承，这三种轴承的一般检修在我段于1998年开始就成立并实施了轴承一般检修工艺流水线。载重70t车辆采用25t轴重的轮轴，主要使用的RE2B型轮对，装用353130B型铁路货车无轴箱圆锥滚子轴承，353130B型轴承于2006开始生产，近年来大量投入使用，用来淘汰原有353130X2-2RZ和353130A型轴承。因此353130B型轴承的一般检修工艺线必须设立并投入使用，以延长353130B型轴承的使用寿命，降低70t车辆的运营成本。

3研究意义

鉴于上述情况，非常有必要对铁路货车353130B型轴承一般检修工艺生产线进行配置，以适应353130B型轴承的检修要求，并且在投入检修后，对出现的各类问题的原因进行分析汇总，有针对性整改，以便更大限度地发挥该工艺生产线的优势，有效降低制造成本，进一步提高车辆轮轴的组装质量，保证行车安全。

4研究内容

本课题以南昌南车辆段轮轴车间353130B型轴承检修投用工艺线后，以多年各型轴承检修经验积累为依据，对353130B型轴承检修工艺实施过程中出现的各类问题进行分析研究。研究内容包括五部分：

4.1 介绍铁路货车无轴箱圆锥滚子轴承的发展历史和353130B型轴承的特点。

4.2 以《铁路货车轮轴组装及检修规程》中关于轴承检修的规定为基础，分析铁路货车353130B型轴承一般检修工艺流程、工艺文件。

4.3 详细介绍铁路货车353130B型轴承一般检修单项工艺。 4.4 重点分析铁路货车353130B型十六种轴承零件故障。

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4.5 针对铁路货车353130B型轴承一般检修工艺实施情况进行工艺设备改进。

第二章 铁路货车圆锥滚子轴承的发展及一般检修介绍

1铁路货车无轴箱圆锥滚子轴承概述

1.1轴承的功能

轴承功能是指在相对旋转的轴和座孔之间起支承作用并传递载荷，或起定位作用而限制轴和座孔间的轴向相对位移。 1.2轴承的组成

铁路货车轴承单元由内圈、外圈、滚子、保持架、润滑剂和密封组成。

铁路货车轴承附件一般由前盖、后挡、轴端螺栓、防松片、标志板和施封锁组成。 前盖

内圈

保持架

外圈

滚子

后挡

密封罩

中隔圈 油封

1.3轴承各零件的作用

内圈装配在轴上并与轴一起旋转；外圈起支承作用；滚动体在内、外圈之间转动，保持架除将滚动体等间距排列，还有引导滚动体运动，改善轴承内部润滑性能，防止滚动体脱落等作用；密封起防止轴承内部油脂泄露及外部异物进入轴承内部的作用；油脂保证轴承内各接触间的润滑作用，减少磨损。

2现用轴承基本型式

2.1 12t轴重铁路货车轴承：

197720型该轴承，用在米轨车辆、家畜车上。 2.2 21t轴重铁路货车轴承：

352226X2-2RZ型、SKF197726型、197726型、AP130型，主要用于载重60t及铁路货车，分布在全国各处。

2.3 23t~25t轴重铁路货车轴承：

353130B型、353130A型，主要用于载重70t级铁路货车，分布在全国各处。

353130X2-2RZ型、353130-2RS、 AP150型、TBU150型、TORAL150型，主要用于76t级、80 t级铁路货车，分布在大秦线。

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3 353130B型轴承的介绍

353130B型轴承由2006年开始生产，装用与RE2B轮对上，是353130A型轴承装用与RE2A轮对的改进替换产品。其轮廓尺寸为:内圈内径?150×外圈外径?250×装配高180.6×外圈宽度160mm；主要结构及特点如下：

3.1 取消了密封座，密封座的功能由内圈大挡边替代。

3.2 采用了LL型密封装置（LL油封），具有良好、稳定的密封性能；避免了微振磨蚀颗粒侵入轴承内部。

LL型密封装置 内圈大挡边

3.3 采用工程塑料保持架，增加1个特殊兜孔的设计，方便轴承的一般检修

3.4在后挡和内圈间的塑钢隔圈，保证了接触面间无微振磨蚀颗粒。 后挡 塑钢隔圈 内圈大挡边

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2轴承零件输送装置

轴承清洗完须把轴承放到轴承输送线上，一步一步传递给后部工序，选用了杭州龙远科技有限公司生产的轴承输送线如图4-2所示。该输送线具有自动传递、工序停止/放行、输送板自动回转功能。

图4-2 轴承输送线

3轴承零件的外观检查

检查、检测间室温16～30℃，相对湿度≤60％，24h的落尘量应≤80mg/㎡。检测作业人员穿戴洁净的工作服、工作帽，手应洁净并戴针织白手套，视力达到 1.0以上。检查轴承零件的清洁度符合要求，将轴承放在检查平台或检查架上并借助于灯光放大镜进行检查，轴承在检修过程中严禁接触工作台等设施的金属面。对检查过程中发现可修复性缺陷须按要求修复，并做好记录。发现超出一般检修范围的缺陷轴承，确定须送厂大修的应组装、注油脂后用白油漆在外圈上涂打“○”字标记，并在辆货统—405、辆货统—406、辆货统—407中记录；确认已报废的用白油漆在外圈上涂打“×”字标记，并在辆货统—408、辆货统—409、辆货统—410中记录。

选用黄石市邦柯科技有限公司生产的轴承外观检测仪如图4-3所示，带有荧光灯、可透光旋转检测和放大镜装置。

图4-3 轴承外观检测仪

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4轴承零件的尺寸测量

4.1轴承零、组件的检测须在符合清洁度标准要求的工作间内进行，工作间室温16～30℃，相对湿度≤60％，24h的落尘量应≤80mg／㎡。检测人员须穿戴洁净的工作服、帽，手应洁净并戴针织白手套，视力须在1.0以上。各种设备仪器、仪表和量具须经国家评定的有二级以上计量合格证的单位定期检定。轴承测量仪、量具每日开工使用前须用标准样圈、样块校对并做好记录。检测前，轴承测量仪、标准样圈（块）、轴承零件在轴承检测间至少同温4小时。每日完工后使用棉布擦拭仪器、量具并采取防尘措施。

近年来，随着科技的发展，轴承检测普遍采用了数显方式，采集到检测数据后通过微机自动记录测量结果、判断检测数据是否合格，并自动生成《铁路货车圆锥滚子轴承退卸及检修记录单》（辆货统-403A），提高了检测效率和测量精度，便于进行轴承检测的信息化管理。轴承检测前应将待检测轴承的退卸日期、原标志板A栏内容、退卸原因、轴承编号以及轴承制造（大修）工厂和年月等信息输入微机，测量各部尺寸时，应确定轴承编号、制造（大修）工厂及年月等信息，以轴承内圈大端面标记为准。

选用了黄石市邦柯科技有限公司生产的轴承微机检测系统如图4-4、图4-5和图4-6所示，该系统包括外圈外径、外圈牙口内径、内圈内径、内圈大端面外径、内圈大端面磨耗深度、LL油封外径、滚子外径、轴承游隙、装配高等测量功能。

图4-4、图4-5、图4-6

4.2外圈尺寸测量

4.2.1. 外圈外径尺寸使用D901型轴承测量仪（见图4-7）检测，测量方法：在距外圈端面30mm处测量外圈的外径面直径尺寸，外圈在仪器上转动一周以上，其直径尺寸为相互垂直直径的平均值，测量的最大读数与最小读数之差即为外圈单一径向平面内的外径直径的变动量。

4.2.2. 外圈牙口直径使用D713A型轴承测量仪（见图4-8）检测，测量方法：测量部位为距端面6.5mm处，两端分别测量。外圈在仪器上转动一周以上，两相互垂直直径的平均值，即为所测牙口直径，测量其最大值与最小值之差即为外圈牙口单一径向平面内直径的变动量。

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图4-7 轴承外圈外径测量仪（D901） 图4-8 轴承外圈牙口测量仪（D713A） 4.3轴承内圈组件尺寸测量 4.3.1. 内圈内径尺寸的测量

353130B型轴承内圈内径使用D725T型轴承测量仪（见图4-9）检测，测量位置为距内圈大端20mm、距内圈小端7mm处。

测量方法：内圈在测量仪上转动一周以上，两相互垂直直径的平均值即为内圈内径；测量的最大读数与最小读数之差为内圈单一径向平面内的内径直径的变动量；所测得两内圈内径值之差即为同套轴承两内圈内径直径相互差。

图4-9 轴承内圈内径测量仪（D725T）

4.3.2. 内圈大端面磨耗深度的测量

353130B型轴承内圈大端面磨耗深度使用G725T型轴承测量仪（见图4-10）检测，测量部位均为内圈大端面平面。

测量方法：内圈相对于仪器触头平移，显示的最大值与最小值之差即为内圈大端面磨耗深度。

图4-10 轴承内圈大端面磨耗深度测量仪（G725T）

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4.3.3. 滚子直径相互差的测量

353130B型轴承的滚子直径相互差使用D744型轴承测量仪（见图4-11）检测，如保持架脱落时，对该列滚子的直径尺寸相互差进行测量，不同列组件滚子不得相混。

测量方法：滚子放在测量仪上转动一周以上，两相互垂直直径的平均值即为滚子直径。限度标准：SKF197726、353130B型轴承的滚子直径相互差不大于0.005mm，352226X2-2RZ型轴承不大于0.003mm。

图4-11 滚子直径差测量仪（D744）

4.3.4 353130B型轴承内圈大挡边外径的测量

353130B型轴承应使用D914T型轴承测量仪（见图4-12）检测内圈大挡边外径。 测量方法：内圈大挡边在测量仪上转动一周以上，两相互垂直直径的平均值即为内圈大

0.05

挡边外径，其值应符合199.23＋mm的限度要求。 0

图4-12 轴承内圈大挡边外径测量仪（D914T）

4.3.6 353130B型轴承使用X794B型轴承测量仪（见图4-13）检测。

1）装配高的检测

按操作步骤使用标准件校对仪器，重复几次，当显示数值稳定后，输入标准件的实测数值，仪器校对合格后方可进行检测。装配高为两内圈、中隔圈装于外圈时，两内圈大端面之间的距离，其值应符合规定限度，超限者调换中隔圈。

2）轴向游隙的测量

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4.3.5 轴向游隙及装配高的测量

测量仪采用比较法测量，使用中应定期用标准件进行校验。被测轴承定位、压紧后，用手转动被测轴承外圈，转动多圈后当检测分机的示值趋于稳定，显示数为最大时，轴向游隙

图4-13 轴向游隙、装配高测量仪（X794B）

示值清零。启动“旋转”按钮，旋转体带动被测轴承转动180°，动作完成后，用手转动轴

承外圈，转动多圈，当轴向游隙示值趋于稳定，显示数为最小时，此数值的绝对值即为该轴承的最大游隙值。测量完毕后，启动“正位”按钮，旋转体带动被测轴承转动到“0”位，最后旋动“松开”按钮将被测轴承推出旋转体进入下料道，测量完毕。轴向游隙超过规定限度者，应选择合适宽度的中隔圈重复测量，直至符合标准。 4.3.7 LL型密封装置（LL油封）的尺寸检测

轴承进行一般检修时，密封装置必须更换为新品。LL型密封装置（LL油封）的牙口配合面直径使用D915型轴承测量仪（如图4-14所示）进行检测。

测量方法：测量位置为牙口配合面直径，仪表触头对准牙口配合面，在测量仪上转动LL油封一周以上，两相互垂直直径的平均值即为LL型密封装置（LL油封）的牙口配合面直径，测量仪表的最大值与最小值之差即为LL油封单一径向平面内牙口配合面直径的变动量。

图4-14 LL油封牙口配合面直径测量仪（D915）

轴承各零件经检测后均应符合限度标准，尺寸超限或不合格者按相应的修程进行处理，判定报废者，用白油漆涂打“×”报废标记；判定送厂大修者，用白油漆涂打“○”标记。

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检测后的各型配件应按判定处理方法分类存放，不得混放。各零件测量后，测量者须将测量结果填写在《铁路货车圆锥滚子轴承退卸及检修记录单》（辆货统-403A）内，修程栏应填写“Ａ、Ｂ、Ｃ”代号，其中：Ａ代表不需要修理；Ｂ：代表需要修理；Ｃ：代表报废。测量者须在检测栏内签章。

5刻写轴承检修标记

轴承经一般检修后，组装前在外圈和内圈上刻写一般检修标记、检修日期和检修单位代号。轴承检修标记应使用酸笔或刻字机刻写，不得损伤滚道，禁止用钢印刻打，采用酸笔刻写时必须用中和液揩拭。

一般检修检修标记的菱形框“ ”，套写在检修单位代号外面，如：“ 153 ”。检修日期的年月日采用两位数字，检修单位代号以铁道部公布的单位代号为准。 经一般检修的钢保持架352226X2-2RZ型轴承换装工程塑料保持架后，在内、外圈轴承制造型号标记后刻打（刻写）“TN”标记及换装年月（年份后两位、月份两位）。数字及字母标记字体高度为 5mm。标记刻写在外圈内径面中间处非滚道工作面上和两内圈的大端面上（如图4-15所示）。

（a）外圈内径面 （b）内圈大端面

图4-15 轴承一般检修标记刻写位置示意图

选用刻字机刻写如图4-16，带手动和脚踏两种开关，配套刻写笔可以随时更换。

图4-16 刻字机

6轴承外圈探伤

为发现外圈存在的裂纹缺陷，进行一般检修的轴承外圈要进行磁粉探伤检查和喷淋。轴承外圈磁粉探伤作业要求较高，须在清洁的探伤工作间进行，环境温度一般要求（10～30）℃。探伤工作场地应远离翻砂、锻打、电焊、潮湿、粉尘场所；滚动轴承零件磁粉探伤所用电源必须与大型机械、动力电源分开。

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选用北京磁通公司生产的6000型轴承外圈探伤机（如图4-17所示）进行探伤，并应配备带人工孔的实物试块（如图4-18所示）、A1-15/50型标准试片和磁粉等进行灵敏度检验。

该探伤机采用复合磁化连续法探伤。具备周向、纵向磁化、复合磁化和退磁功能，周向磁化电流 0～6000Ａ连续可调，纵向磁化磁势 2000～12000（安匝）连续可调。

图4-17 6000型轴承外圈探伤机图 图4-18实物试块示意图

探伤作业前，外圈表面应擦拭干净，不得有油污、锈蚀、毛刺和纤维等杂物，外圈须露出基本金属面（允许存在磷化膜和除锈后的锈迹）。外圈磁化前，要首先喷洒磁悬液，使其表面充分湿润。喷洒磁悬液应缓流、均匀、全面覆盖。

轴承外圈的任何部位均不允许存在裂纹。发现裂纹该套轴承报废。1 轴承零件探伤后，要对良好轴承零件逐件进行退磁处理。

外圈退磁后，应测量剩磁，注意使零件与探伤机的距离不少于1m。测量剩磁位置是轴承外圈端面处。未经探伤的轴承零件应全部进行剩磁检查，剩磁超标者须进行退磁处理。

轴承外圈经探伤检查后须经喷淋处理，然后进行其他检测，喷淋后轴承外圈表面应无附着的磁粉、杂质及碱性物质，冲洗轴承可用洁净的清水或煤油。

选用大连铁院专用设备开发有限公司生产的QX货车轴承外圈清洗机和QX系列货车轴承喷淋烘干机如图4-19所示。工艺顺序为先对探伤后的外圈单独进行清洗，然后整套轴承装配在一起进行喷淋清洗。

图4-19 QX货车轴承外圈清洗机和轴承喷淋烘干机

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7轴承组装

轴承组装是指依靠密封罩牙口与外圈牙口的过盈配合，将检修完毕、注完油脂的轴承外圈、两内圈组件和中隔圈组装为可直接向轮对轴颈上压装使用的成品轴承。

选用大连铁院专用设备开发有限公司生产的ZYZ系列货车轴承注脂压罩机如图4-20所示，设备采用三点注油方式，带匀脂、称重检查功能，在工艺上先注油后压装LL油封。

图4-20 ZYZ-232E货车轴承注脂压罩机

轴承使用的油脂目前全部为铁道车辆滚动轴承Ⅳ型润滑脂。轴承注脂前应使用电子秤对轴承零件进行称重，记录轴承重量Ｇ1，轴承注油后再进行轴承称重，记录注油后的轴承重量Ｇ2，轴承注油量为注脂后重量Ｇ2与注脂前重量Ｇ1的差值。通过三个部位填注的油脂重量以及填注油脂的总重量应符合规定要求。

密封罩压装前要确认位置标记，保证内圈组件与外圈原套原位，一一对应，不得错位，压装时密封罩摆放在外圈牙口部位上要正位。

353130B型轴承压装LL型密封装置后，测量最小间隙b值应符合0.70～1.10mm，外圈端面与密封装置端面间距e值应符合1.36±0.1mm，如图4-21所示。

（a）LL型密封装置间隙b值测量 （b）LL型密封装置间距e值测量

图4-21 压装LL型密封装置测量b值、e值示意图

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8轴承包装

由于轮轴车间检修的轴承是供给其他车间使用的，需要包装、运输过程。先使用牛皮纸和塑料袋进行包装，包装要严密，以防止雨水浸入。为避免轴承磕碰，两端应加装防磕碰垫圈后装入包装盒内，使用打包机、包装带进行打包，选用济南迅捷机械设备有限公司生产的全自动打包机见图4-22。

图4-22 打包机

轴承打包后存放在轴承存放间，相对湿度不大于60%，码放高度不得超过4层。搬运或装卸轴承时，不得乱扔、乱摔，防止轴承零件磕碰伤。

9制定353130B型轴承一般检修工艺流程

根据以上工艺分析和设备选型，制定了353130B型轴承一般检修工艺流程如图4-23，包括3条流水线：1、轴承分解、清洗流水线；2、轴承检测、修理流水线；3、轴承组装流水线。

图4-23 353130B型轴承一般检修工艺流程图

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第五章 铁路货车轴承零件故障分析

1轴承零件外观缺陷状态及故障类别

轴承检修清洗分解后对轴承零件进行外观检查，外圈、内圈、滚子任一零件存在超过一般检修规定的故障缺陷，但又未达到报废条件者送厂大修。

遇有以下情况的轴承应报废处理：已做过大修的轴承又出现一般检修无法修复的缺陷；内、外圈均出现制造、大修单位或年代不清的轴承；其他无修复价值的轴承。

轴承零件外观缺陷分为：裂损、电蚀、烧附、麻点、碾皮、剥离、磕碰伤、划伤、擦伤、凹痕、压痕、热变色、腐蚀、微振磨蚀、拉伤、环形条纹。状态及故障类别详见表5-1。

表5-1 轴承零件外观缺陷状态及故障类别 序缺陷号 名称 1 裂损 零件名称 各零件 缺 陷 状 态 裂纹、破损 金属表面粘附有被迁移的熔融性金属 麻点直径≤0.2mm 麻点直径>0.2mm，有手感 碾皮深度≤0.025mm 碾皮深度>0.025mm 滚动面出现剥离 碰伤长度≤0.5mm 碰伤面积≤3×3mm 碰伤面积≤1×1mm 划伤无手感 划伤有手感，但能修复者 深度≤0.025mm 深度>0.025mm 凹痕无手感 10 凹痕 内圈、外圈、滚子 凹痕有手感，但能修复者 凹痕有手感，不能修复者 11 压痕 内圈、外圈 条状压痕（在冲击载荷作用下，滚子对内外滚道产生的压痕） 呈浅黄色 呈黄色或浅棕红色 呈棕红色或紫蓝色 锈迹 13 腐蚀 轴承零件各表面 微振轴承内外圈滚道面；14 磨蚀 内圈端面及内径面 15 拉伤 内圈内径 蚀刻 蚀坑 轻微的微振磨蚀修磨后尺寸在限度内 严重微振磨蚀 内径表面严重拉伤 .20.

22故障类别 A A A A A A A B B B B B B B B B B B B C C C C C C C C C C C C C 2 电蚀 内圈、外圈、滚子 电蚀凹坑、金属熔融或洗衣板状波纹沟 3 烧附 轴承零件工作面 4 麻点 内圈、外圈、滚子 5 碾皮 内圈、外圈、滚子 6 剥离 内圈、外圈、滚子 磕碰7 伤 内圈、外圈、滚子 内圈、外圈 滚子 8 划伤 轴承零件工作面 9 擦伤 轴承零件工作面 热变12 内圈、外圈、滚子 色 轻微的机械性损伤，修磨后尺寸在限度内

环形16 内圈、外圈、滚子 条纹 深度≤0.025mm，条数不大于4条 深度>0.025mm A C 轴承零件工作面外观缺陷程度分为A、B、C三类。 A类：缺陷对轴承性能和使用安全性没有影响，修复与否均可使用，例如轴承内圈端面色斑，滚道面正常均匀磨耗等； 备B类：缺陷对轴承性能和使用安全性有一定影响，但经修复可再使用，例如轴承内圈、注 外圈滚道凹痕，锈蚀等； C类：缺陷对轴承性能和使用安全性有严重影响，不得再修复使用，例如轴承内圈、外圈滚道面压痕或剥离等。 2轴承零件外观缺陷损伤分析

轴承经过一个时期的使用,不可避免地会出现各种形式的损伤,结合我段多年轴承检修经验，总结表5-1中16种缺陷的定义、形态特征、产生部位机原因分析等分别进行了介绍。 2.1损伤形式１：麻点

定义：零件表面呈分散或群集状的细小坑点。

形态特征：呈黑色针孔状凹坑,有一定深度,个别存在或密集分布。

部位：多出现在轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面上,也出现在滚子球基面或内圈滚子引导面上。

原因分析：

1.金属表面疲劳。在滚动接触应力的循环作用下,在金属亚表层形成微观裂纹,并逐渐发展成凹坑状的微小剥离。

2.金属的亚表层存在夹杂物或大颗粒碳化物形成应力集中,过早产生微观裂纹并逐渐发展成剥离。

3.装配不当或润滑不良。 2.2损伤形式２：辗皮

定义：零件表面由于疲劳而发生的极薄的金属起皮现象。 形态特征：在呈不规则形状的一定面积上产生的极薄的表面起皮或脱落，一般 有手感，辗皮后的金属表面失去原有光泽。

部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。尤以滚子滚动面上最为常见。 原因分析：1.金属表面早期疲劳。由于滚动接触应力滑动摩擦的作用而产生的极浅层的疲劳剥落。

2.材质热处理不良。 3.润滑不良。 2.3损伤形式３：剥离

定义：零件表面在高接触应力的循环作用下产生的金属片状剥离现象。 形态特征：具有一定的深度和面积,表面呈凹凸不平鳞状,具有尖锐的沟角。通常呈现疲劳扩展特征的海滩状条纹。

部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。 原因分析：1.过载应力作用。 2.材质不良或热处理不当。 3.润滑不良。 4.装配不当。 2.4损伤形式４：擦伤

定义：零件表面因滑动摩擦而产生的金属迁移现象。

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形态特征：沿轴承零件的滑动方向,并具有一定长度和深度的表面机械性损伤。 部位：轴承零件工作面。 原因分析：1.轴承游隙过小。 2.润滑不良及润滑脂中含有杂质。 3.轴向预负荷过大。 2.5损伤形式５：烧附

定义：零件表面的热熔性金属粘着现象。

形态特征：金属表面粘附有被迁移的熔融性金属。 部位：轴承零件工作面。

原因分析：1.轴承游隙过大或过小。 2.润滑不良或润滑脂中含有杂质。 3.擦伤严重引起急剧温升而形成。 2.6损伤形式６：热变色

定义：由于温度升高致使零件表面产生氧化的现象。

形态特征：变色部位局部或全部呈现淡黄色、黄色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色，严重变色将导致表面硬度降低。在确认零件变色时，应考虑润滑脂粘附表面的影响。

部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。 原因分析：1.润滑不良或润滑脂老化变质。 2.游隙过小。

3.轴承滚动表面加工粗糙。 4.过载。

2.7损伤形式７：腐蚀

定义：零件表面与周围环境介质发生化学或电化学反应产生的表面损伤现象。

形态特征：腐蚀按不同程度分为色斑、蚀刻和蚀坑。色斑:呈点状或条状,颜色呈浅灰色或红褐色，尚无深度。蚀刻:呈点状、条状或片状,颜色呈灰黑色,稍有括手感。蚀坑:呈点状、条状或片状,颜色呈红褐色或黑色，手感明显。

部位：轴承零件各表面。

原因分析：1.轴承内部或润滑脂中混有水、酸、碱类物质。 2.密封不良。

3.轴承在空气湿度较大的环境中工作并发热,在停止运转时迅速冷却形成冷凝水而导致腐蚀。

4.清洗、组装、存放和使用不当。 2.8损伤形式８：微振磨蚀

定义：静止状态下的轴承受到小角度回摆和振动,在滚子与滚道面间产生的磨蚀或转动状态下的轴承在载荷循环作用下发生车轴挠曲，致使配合面间反复张合而产生磨蚀的现象。

形态特征：套圈滚道面上呈现等间距的褐色或黑色假压痕;配合接触表面产生磨损，表面附有黑色或红褐色的氧化铁粉末。

部位：轴承内、外圈滚道面,内圈端面及内径面。

原因分析：1.装用轴承较长时间处于非转动状态并受振动影响。 2.几何形状不良或配合过盈量不足。 3.轴向紧固力不足。 2.9损伤形式９：凹痕

定义：轴承内混有金属或其他硬性颗粒而使零件表面产生的点状或条状塑性凹陷现象。 形态特征：形状、大小不规则,有一定深度,边缘光滑,略有手感。

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部位：常出现在轴承内、外圈滚道面上,也出现在滚子滚动面上。 原因分析：1.轴承清洁度不够,内部含有金属或其他杂物。 2.轴承密封不良。 2.10损伤形式10：压痕

定义：因受较大冲击载荷作用,滚子使轴承内、外圈滚动面产生的塑性凹痕。压痕不可修复。

形态特征：压痕呈条状,有深度,其中心线与滚子中心线平行,边缘光滑且与滚子轮廓相吻合。

部位：轴承内、外圈滚道面。

原因分析：1.轴承受冲击载荷的作用。 2.内、外圈滚道面硬度不足。 2.11损伤形式１１：拉伤

定义：轴承向轴颈上压装或从轴颈上退卸时,内圈内径及轴颈表面产生的机械性损伤。 形态特征：伤痕一般与轴线平行,严重时有金属移位或表面有附着金属。 部位：轴承内圈内径表面和轴颈表面。

原因分析：1.压装或退卸轴承时,内圈内径面或轴颈表面有硬性颗粒。 2.轴承内圈或密封座的内径倒角过渡不圆滑。 3.轴承组装时不正位。 4.过盈量过大。

2.12损伤形式１２：磕碰伤

定义：轴承零件间或轴承零件与其他硬物间相互碰击而产生的零件表面机械损坏。 形态特征：多呈棱角形或半月形的刻印状;边缘凸起,手感明显。有时在尖角处产生微裂纹。

部位：轴承零件各表面。

原因分析：粗鲁作业及相互碰撞而致。 2.13损伤形式１３：划伤

定义：硬性颗粒或物体尖刃部与轴承零件接触并有相对移动而产生的表面线状机械性损伤。

形态特征：呈线状,方向不定,有手感的光亮沟纹。 部位：轴承零件各表面。

原因分析：1.粗鲁作业。2.润滑脂中含杂质。 2.14损伤形式１４：裂损

定义：轴承零件金属的连续性遭到破坏而产生的损伤。

形态特征：裂损按其损伤程度可分为裂纹和缺损。裂纹:呈现线状;方向不定;有一定长度和深度;有时肉眼不可见，磁化后有聚粉现象。缺损:零件有局部掉块。

部位：可发生在轴承零件的任何部位。裂纹多发生在外圈牙口和滚子工作面上。 原因分析：1.材质不良(有夹杂物、折叠、白点等冶金缺陷)。 2.热处理中渗碳或淬火不当。 3.磨削操作不当。

4.轴承受非正常冲击力。 5.材质疲劳。

6.由其他缺陷诱发产生。 2.15损伤形式１５：电蚀

定义：当电流通过轴承时,在接触点或面击穿油膜放电,产生高热,造成金属面局部熔融

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形成弧坑或沟蚀。

形态特征：一般呈斑点、凹坑、密集的小坑状,有金属熔融现象。电蚀产生的弧坑放大境下观察呈火山喷口状。当电流通过运转中的轴承连续击穿油时,形成条状平行沟蚀(俗称洗衣板状)。电蚀降低蚀点周围区域金属硬度,严重时形成剥离。

部位：轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面。 原因分析：电流通过轴承。 2.16损伤形式１６：其他缺陷

Ａ．表面斑纹：有些轴承在外圈滚道面上存在形态不定的斑纹,目视纹理清晰，有浮雕感。由于材质成分偏析经锻造扩孔后分布不均造成。

Ｂ．环形条纹：在轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面上同时呈现规则的周向环形条纹。同一列的轴承内、外圈滚道面和滚子滚动面上,条纹间距吻合,且同一列滚子都有轻重不同的环形条纹。由于机械加工、热处理和表面他原因造成。

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第六章 工艺及设备工装改进

1轴承分解机拔罩钩子改进

在353130B型轴承实际检修过程中，发现轴承分解机的拔罩钩设计不合理如图6-1，非常的不利于现场操作。依据拔罩钩的外形进行了改进设计并制作，如图6-2，分体式改成了整体式，钩头的厚度尺寸由6mm改成了5mm，现场使用反馈效果较好。

图6-1 改进前的拔罩钩 图6-2 改进后的拔罩钩

2轴承注油脂及密封罩压装附件的改进

353130B型轴承注油压罩机的原有附件如图6-3，是在组装密封罩之前用来固定轴承零件位置用的，现场反映一个弹性钢圈（临时安装位置在中隔圈处）会随意窜动，由于设计原因，铁皮圈变形不固定，注油时中隔圈位置的油脂会溢出；另外用于压罩前固定整套轴承定位的轴及尼龙套附件尺寸不合理，尼龙套外径太大，轴的外径容易变形，不利于现场操作。根据原有零件的外形尺寸进行了改进制作如图6-4所示。弹性钢圈改成了尼龙圈，尺寸固定，安装位置稳定，不易窜动。压罩附件中的轴改成了不锈钢的，硬度、强度有所提高，还不会生锈，固定端面用的尼龙挡的外径改小了0.5mm，端面2个孔由圆形改成了腰子形，便于戴手套抓取。现场使用反馈良好。

图6-3 原有注油压罩附件 图6-4 改进后的注油压罩附件

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结论

该套353130B型轴承一般检修工艺流程与原有的197726TN、SKF197726和352226型轴承一般检修工艺流程并行设立，一起构成了我段铁路货车圆锥滚子轴承一般检修流水线。使用一般检修轴承，能降低铁路货车车辆段修成本，完善铁路货车检修系统。

此次工艺分析和设备选型是汇总了我段技术部门的所有工作和现场实施情况进行总结。

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参考文献

【1】《铁路货车轮轴组装、检修及管理规则》—— 中华人民共和国铁道部编 中国铁道出版社，2007

【2】刘吉远《轮轴技术丛书》—— 编 出版社，20 【3】刁克军 《铁路货车轴承介绍》—— 编 出版社，20

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jpe7.html