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貨車滾動軸承壓裝機兩側壓裝油缸不同步的原因分析及處理方案
2013-03-14
田豐
（濟南鐵路局濟南西車輛段設備車間）
摘 要：貨車滾動軸承壓裝機是貨車檢修中的重要設備，其性能的好壞直接決定了軸承的壓裝質量。滾動軸承壓裝機兩側壓裝油缸不同步是造成輪對壓裝不合格的主要原因，本文將簡要分析這一故障產生的原因，并提出判斷、消除故障的方法。（濟南鐵路局濟南西車輛段設備車間）
關鍵詞：車輛；滾動軸承；壓裝
1.總體介紹
安全是鐵路運輸的生命線，軸承壓裝質量的好壞事關列車運行的安全性和平穩性。實踐證明，軸承壓裝質量不高是列車發生熱切軸事故的主要原因之一，而且故障發生快，發展快，危害大，尤其是列車提速后對軸承壓裝質量提出了更高的要求。
貨車滾動軸承壓裝機是保證壓裝的關鍵設備，它直接影響著軸承壓裝質量，通過軸承壓裝機進行軸承壓裝，可以監督軸承的選配，及時發現軸承缺陷，把不安全因素消滅在萌芽狀態，保證列車運行安全。進一步加強軸承檢修、壓裝質量控制技術方面的研究，將有效防止熱切軸，進而避免列車脫軌，顛覆等重大事故，為中國鐵路提高運量、運行速度和運行安全性發揮重要的作用。
滾動軸承壓裝機主要由壓裝部分、軸承支架、輪對起落裝置三部分組成。壓裝部分是壓裝機的主體，它的作用是：依靠定心頂針、導向套使壓裝部分相對于輪對占有一個正確位置，起精確定位與導向作用。繼而通過主缸活塞、連接銷、頂套，把軸承壓裝到軸頸上。
液壓系統由定量油泵供油，初始時為卸載工作狀態，工作前使電磁鐵1DT通電，系統由溢流閥設定壓力。輪對推入后，電磁鐵7DT通電，輪對被頂起，同時電磁鐵5DT也通電，送對缸頂出，使V形活動軌翻轉。頂升到位后，電磁鐵2DT通電，開始伸套定位，完成后壓力繼電器1YJ閥信號，使電磁鐵3DT通電，電磁鐵2DT斷點，開始壓裝，之后，電磁鐵4DT通電，使伸套桿及壓裝桿同時退回。到位后，壓力繼電器2YJ發信號，使電磁鐵3DT、4DT/7DT斷電，8DT通電而落下輪對，然后將輪對送出。壓力繼電器4YJ發信號，使5DT斷電，6DT通電而使送輪對退回，V形活動鐵復位，Z后壓力繼電器3YJ發信號，使1DT、6DT、8DT斷電，系統回到卸載狀態。壓裝質量由壓力傳感器檢測高壓腔液壓變化而得到的壓力曲線來確定。
2.故障的種類
2.1兩油缸外載荷存在差異。比如兩油缸的阻力不同、摩擦力不同會導致兩油缸不同步，其中阻力小的油缸位移將快一些。
2.2兩油缸內部摩擦力的不同。如油缸的活塞與油缸之間，活塞桿與密封件之間的摩擦力的差異導致油缸的不同步。
2.3油缸使用時間過長后出現活塞與油缸之間內泄漏導致兩油缸不同步。
2.4兩油缸的輸油管路上液壓油沿程阻力的不同導致兩油缸出現不同步。
2.5控制原件調整的偏差導致流量的差異出現的不同步，如每個油缸使用的獨立節流閥出現進出油量的差別影響到兩個油缸的同步。
3.判斷及處理
前4種故障比較明顯，可以通過對液壓缸進行維護和對液壓油進行污染控制來解決。
液壓缸主要檢查缸筒、活塞桿、導向套等零件表面有無縱向拉痕或單邊過大磨損并予以修整。液壓缸拆卸下來的全部零件用煤油或柴油清洗。檢查密封元件、彈簧卡圈等易損件是否損壞，必要時應予以更換。裝配時要調整密封圈的壓緊裝置，使之松緊合適，保證活塞桿能用手來回拉動，而且在使用時不能泄露。
液壓油的污染控制，主要從兩個方面著手，即防止污物侵入和把已經進入系統的污物清除出去。具體說來，應做到以下幾點：(1)裝配元件前認真清洗零件，注意工具的清潔，并保護好工作表面不被碰傷。(2)裝配液壓系統時，仔細清洗油箱、油管、接頭。(3)加入油箱的油應按要求嚴格過濾。油箱合理密封，防止灰塵侵入。(4)注意濾油器的使用情況，濾油網和濾芯定定期跟換或清洗。(5)維修系統時嚴格遵守清潔操作規程。(6)定期將系統液壓油全部放出，更換新油。
第5種故障是Z難解決的，因為在液壓系統中，液壓元件都是密封的，發生故障時不易查找原因，下面將詳細介紹該類故障的判斷與處理。
當故障表現為油缸無壓力不足，表壓Z大僅為4~5MPa,而標準表壓應逐步上升到8MPa再保壓5s，可初步排除油泵故障。油箱液壓油正常，各連接管路及接頭無明顯濕潤、泄漏，排除電氣及控制系統原因后，判斷液壓系統存在內泄，根據液壓原理圖分析，內泄主要有兩種可能：(1)兩側油缸的活塞密封件密封不嚴，油缸內泄漏。(2)溢流閥或電磁換向閥存在閥芯和閥體磨損密封不嚴或閥芯彈簧疲勞，彈性減弱導致閥芯移動不到位造成泄漏。觀察現象是兩油缸表壓數值相差不大且均不足額定壓力，考慮兩缸密封件為換新，可排除油缸內漏。初步判斷油路中溢流閥、電磁控制閥有故障造成內漏。進入工控壓裝系統執行電磁閥排查各個電磁閥有無卡死，有無失電不歸位現象，拆卸清洗閥體閥芯后，故障可消除。
發現有故障的電磁閥具體處理方法如下：
單向閥拆裝注意閥芯和閥體的配合間隙要合適。如若閥芯銹蝕、拉毛或被污物堵塞，則需清洗，并用金剛砂紙拋光閥芯外圓表面。另外，密封元件應工作可靠，彈簧彈力和合適。
電磁換向閥除了檢查密封元件工作可靠性、彈簧彈力以外，要特別檢查配合間隙，配合間隙不當是換向閥出現機械故障的一個重要原因。
溢流閥特別要注意的是要去除毛刺，用金剛砂紙拋除閥芯外圓表面銹蝕，使閥芯運動靈活；滑閥阻尼孔清洗干凈，以防止阻尼孔被堵塞，滑閥不能移動。彈簧軟硬應合適，不可斷裂或彎曲；液控口加裝羅塞，擰緊密封防止漏泄。
分配閥除了要注意閥體和閥芯的配合間隙要合適、彈簧軟硬要合適、密封可靠以及聯接緊固等問題外，特別要注意閥體和閥芯的清洗。
4.設備改進方案
為降低設備的故障率，減輕職工的勞動強度，提出以下改進方案。
在液壓回路中增加一個油缸使之與另兩個油缸實現串聯而實現兩個工作油缸的同步。在這個系統中所使用的實現雙油缸同步的油缸是與原承載兩個油缸相同的油缸。而在這個油缸里的油永遠不會回到油箱。所以，中間油缸需要認真排氣與補油。通過中間油缸與兩個承載油缸的鏈接實現力的傳遞和位移的傳遞。
該方案與原系統相比優點為：一是需要油泵的流量僅僅是原有系統的一半，而壓力是原有系統的兩倍。二是減少了一半的液壓元件，從而降低了維護成本，使設備的故障率下降，同時提高了職工的檢修效率。該方案與原系統相比缺點為：新增加了一個油缸，使設備占地面積增大。
5.結束語
我希望通過這些工作，能夠為保障鐵路貨車輪軸壓裝質量盡自己的綿薄之力。由于本人水平不高，經驗不足，考慮不周之處再所難免。我將在今后的工作中繼續加強學習，為鐵路的發展貢獻自己的力量。
來源：《科技致富向導》2011年11期
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