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货车滚动轴承压装机两侧压装油缸不同步的原因分析及处理方案

2013-03-14

田丰
（济南铁路局济南西车辆段设备车间）
　　摘　要：货车滚动轴承压装机是货车检修中的重要设备，其性能的好坏直接决定了轴承的压装质量。滚动轴承压装机两侧压装油缸不同步是造成轮对压装不合格的主要原因，本文将简要分析这一故障产生的原因，并提出判断、消除故障的方法。
　　关键词：车辆；滚动轴承；压装
　　1.总体介绍
　　安全是铁路运输的生命线，轴承压装质量的好坏事关列车运行的安全性和平稳性。实践证明，轴承压装质量不高是列车发生热切轴事故的主要原因之一，而且故障发生快，发展快，危害大，尤其是列车提速后对轴承压装质量提出了更高的要求。
　　货车滚动轴承压装机是保证压装的关键设备，它直接影响着轴承压装质量，通过轴承压装机进行轴承压装，可以监督轴承的选配，及时发现轴承缺陷，把不安全因素消灭在萌芽状态，保证列车运行安全。进一步加强轴承检修、压装质量控制技术方面的研究，将有效防止热切轴，进而避免列车脱轨，颠覆等重大事故，为中国铁路提高运量、运行速度和运行安全性发挥重要的作用。
　　滚动轴承压装机主要由压装部分、轴承支架、轮对起落装置三部分组成。压装部分是压装机的主体，它的作用是：依靠定心顶针、导向套使压装部分相对于轮对占有一个正确位置，起精确定位与导向作用。继而通过主缸活塞、连接销、顶套，把轴承压装到轴颈上。
　　液压系统由定量油泵供油，初始时为卸载工作状态，工作前使电磁铁1DT通电，系统由溢流阀设定压力。轮对推入后，电磁铁7DT通电，轮对被顶起，同时电磁铁5DT也通电，送对缸顶出，使V形活动轨翻转。顶升到位后，电磁铁2DT通电，开始伸套定位，完成后压力继电器1YJ阀信号，使电磁铁3DT通电，电磁铁2DT断点，开始压装，之后，电磁铁4DT通电，使伸套杆及压装杆同时退回。到位后，压力继电器2YJ发信号，使电磁铁3DT、4DT/7DT断电，8DT通电而落下轮对，然后将轮对送出。压力继电器4YJ发信号，使5DT断电，6DT通电而使送轮对退回，V形活动铁复位，Z后压力继电器3YJ发信号，使1DT、6DT、8DT断电，系统回到卸载状态。压装质量由压力传感器检测高压腔液压变化而得到的压力曲线来确定。
　　2.故障的种类
　　2.1两油缸外载荷存在差异。比如两油缸的阻力不同、摩擦力不同会导致两油缸不同步，其中阻力小的油缸位移将快一些。
　　2.2两油缸内部摩擦力的不同。如油缸的活塞与油缸之间，活塞杆与密封件之间的摩擦力的差异导致油缸的不同步。
　　2.3油缸使用时间过长后出现活塞与油缸之间内泄漏导致两油缸不同步。
　　2.4两油缸的输油管路上液压油沿程阻力的不同导致两油缸出现不同步。
　　2.5控制原件调整的偏差导致流量的差异出现的不同步，如每个油缸使用的独立节流阀出现进出油量的差别影响到两个油缸的同步。
　　3.判断及处理
　　前4种故障比较明显，可以通过对液压缸进行维护和对液压油进行污染控制来解决。
　　液压缸主要检查缸筒、活塞杆、导向套等零件表面有无纵向拉痕或单边过大磨损并予以修整。液压缸拆卸下来的全部零件用煤油或柴油清洗。检查密封元件、弹簧卡圈等易损件是否损坏，必要时应予以更换。装配时要调整密封圈的压紧装置，使之松紧合适，保证活塞杆能用手来回拉动，而且在使用时不能泄露。
　　液压油的污染控制，主要从两个方面着手，即防止污物侵入和把已经进入系统的污物清除出去。具体说来，应做到以下几点：(1)装配元件前认真清洗零件，注意工具的清洁，并保护好工作表面不被碰伤。(2)装配液压系统时，仔细清洗油箱、油管、接头。(3)加入油箱的油应按要求严格过滤。油箱合理密封，防止灰尘侵入。(4)注意滤油器的使用情况，滤油网和滤芯定定期跟换或清洗。(5)维修系统时严格遵守清洁操作规程。(6)定期将系统液压油全部放出，更换新油。
　　第5种故障是Z难解决的，因为在液压系统中，液压元件都是密封的，发生故障时不易查找原因，下面将详细介绍该类故障的判断与处理。
　　当故障表现为油缸无压力不足，表压Z大仅为4~5MPa,而标准表压应逐步上升到8MPa再保压5s，可初步排除油泵故障。油箱液压油正常，各连接管路及接头无明显湿润、泄漏，排除电气及控制系统原因后，判断液压系统存在内泄，根据液压原理图分析，内泄主要有两种可能：(1)两侧油缸的活塞密封件密封不严，油缸内泄漏。(2)溢流阀或电磁换向阀存在阀芯和阀体磨损密封不严或阀芯弹簧疲劳，弹性减弱导致阀芯移动不到位造成泄漏。观察现象是两油缸表压数值相差不大且均不足额定压力，考虑两缸密封件为换新，可排除油缸内漏。初步判断油路中溢流阀、电磁控制阀有故障造成内漏。进入工控压装系统执行电磁阀排查各个电磁阀有无卡死，有无失电不归位现象，拆卸清洗阀体阀芯后，故障可消除。
　　发现有故障的电磁阀具体处理方法如下：
　　单向阀拆装注意阀芯和阀体的配合间隙要合适。如若阀芯锈蚀、拉毛或被污物堵塞，则需清洗，并用金刚砂纸抛光阀芯外圆表面。另外，密封元件应工作可靠，弹簧弹力和合适。
　　电磁换向阀除了检查密封元件工作可靠性、弹簧弹力以外，要特别检查配合间隙，配合间隙不当是换向阀出现机械故障的一个重要原因。
　　溢流阀特别要注意的是要去除毛刺，用金刚砂纸抛除阀芯外圆表面锈蚀，使阀芯运动灵活；滑阀阻尼孔清洗干净，以防止阻尼孔被堵塞，滑阀不能移动。弹簧软硬应合适，不可断裂或弯曲；液控口加装罗塞，拧紧密封防止漏泄。
　　分配阀除了要注意阀体和阀芯的配合间隙要合适、弹簧软硬要合适、密封可靠以及联接紧固等问题外，特别要注意阀体和阀芯的清洗。
　　4.设备改进方案
　　为降低设备的故障率，减轻职工的劳动强度，提出以下改进方案。
　　在液压回路中增加一个油缸使之与另两个油缸实现串联而实现两个工作油缸的同步。在这个系统中所使用的实现双油缸同步的油缸是与原承载两个油缸相同的油缸。而在这个油缸里的油永远不会回到油箱。所以，中间油缸需要认真排气与补油。通过中间油缸与两个承载油缸的链接实现力的传递和位移的传递。
　　该方案与原系统相比优点为：一是需要油泵的流量仅仅是原有系统的一半，而压力是原有系统的两倍。二是减少了一半的液压元件，从而降低了维护成本，使设备的故障率下降，同时提高了职工的检修效率。该方案与原系统相比缺点为：新增加了一个油缸，使设备占地面积增大。
　　5.结束语
　　我希望通过这些工作，能够为保障铁路货车轮轴压装质量尽自己的绵薄之力。由于本人水平不高，经验不足，考虑不周之处再所难免。我将在今后的工作中继续加强学习，为铁路的发展贡献自己的力量。
来源：《科技致富向导》2011年11期

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