东风8B内燃机车主轴承故障与维护研究

  东风8B内燃机车主轴承故障与维护研究  Summary东风8B型内燃机车是目前广泛应用在铁路运输领域中的一种柴油机车车型。本文针对该车型柴油机主轴承失效故障频发的问题，从轴承的结构和原理方面切入，分析了液体动压滑动轴承失效的主要形式，同时提出了日常维护建议与措施。Keys：东风8B型；内燃机车；故障分析；检修引言在内燃机车维修中，柴油机的质量稳定性直接关系到内燃机车的整体性能与可靠性，进而成为影响铁路运输秩序和生产秩序的因素之一。内燃机车柴油机故障种类繁多，既有性能故障，也有机械故障，诸如油锤、水锤、增压器烧损、柴油机冒黑烟、曲轴箱压力偏高和轴承故障等等，其中主轴承非正常失效故障系制约机车正常使用的典型故障之一。东风8B型内燃机车是在原东风8型内燃机车基础上进行提升轴重的设计升级产品。为降低东风8B型内燃机车主轴承故障频率，应注重对主轴承故障检修，确保整车完好率及出勤率。1主轴承故障阐述作为内燃机车柴油机的主要摩擦副之一，主轴承主要由轴承座、轴颈和轴瓦等构成，具备承载和传递能量的功能，其工作可靠性对柴油机运行安全可靠有着至关重要的影响。在东风8B型内燃机正常运转情况下，主轴承的轴瓦和曲轴轴颈会被稳定油膜完全隔开，处于液体摩擦的状态。这时，主轴承的磨耗是极小的。但是，在内燃机车的实际运用中，主轴承要承受交变性和周期性载荷的作用，它的承载油膜不可能保持均匀恒定。在构成主轴承的三大部件（机体、曲轴和轴瓦）超限或者损伤以及柴油机运用不当的情形下，如曲轴轴颈几何尺寸超限或 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面粗糙度大、机体变形、轴瓦质量不良和柴油机过载、飞车等，主轴承的油膜均会遭到破坏，主轴承便会随之处于边界润滑和半液体润滑之间。此时，摩擦因数较大，产生的摩擦热也较大，机油温度升高、粘度降低，主轴承的油膜厚度变薄，油膜的承载能力也会随之降低，曲轴轴颈与轴瓦处于半干摩擦或干摩擦状态，导致主轴承出现过度磨损和疲劳磨损现象。随着轴承磨损程度的增加，轴瓦和曲轴表层的金相组织和合金组织逐渐产生变化，主轴承的润滑状态、油膜压力以及承载能力等都会发生改变，这些都将会对柴油机的整体性能造成巨大影响。在东风8B型内燃机加载过程中，轴瓦合金层在交变载荷的作用下会产生疲劳磨损，整体能量损失中，疲劳磨损所造成的能量损耗占比很大。严重的主轴承磨损不仅会导致曲轴和机体变形、轴瓦固死、曲轴断裂，还会给机务段带来严重经济损失。当主轴承出现早期异常磨损现象时，机车正常运用期间如果不能通过一定的技术手段及时检查发现，任其继续无规则发展则随时会发生抱轴烧瓦故障，严重时可能导致柴油机大部件如曲轴、机体等报废，甚至会造成正线非正常停车救援、扰乱线上运输秩序。在不计曲轴和机体等大部件损坏所产生的费用外，单从维修来讲，处理一台东风8B型内燃机主轴承失效的柴油机需花费检修成本约3至4万元；若计入曲轴、机体等大部件的维修成本，东风8B型内燃机的维修成本将会远远超过20万元，成本损失巨大。当前，在铁路局机务系统内燃机车检修中，普遍存在基础设施、检修检测方式方法、工装设备落后等现象。由于设施设备投入不足、技术手段跟不上，缺乏对主轴承失效问题的深入跟踪和分析，导致解决主轴承失效问题极为困难。机务段解决柴油机主轴承失效问题的主要方式是将柴油机主轴承彻底分解后再检修组装，这种方式 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 量极大。因此，在当前现有设施设备和技术条件下，开展内燃机车柴油机主轴承失效机理与预防研究，确保柴油机在正常使用周期内的可靠运用是顺应铁路高质量、高效率发展的需要。2轴承失效形式及产生原因2.1磨粒磨损硬质颗粒进入滑动轴承间隙后，有的镶入轴承表面，有的在轴承间隙中游动并随轴一起转动，它们在曲轴轴颈和轴瓦之间担当研磨剂的作用，加速了轴承的磨损。尤其是在起动、加速或停止运转的过程中，对于轴承的磨损程度大大加强，会改变轴承的几何形状和精度，进一步增大了轴承间隙，导致轴承使用寿命缩短。2.2疲劳破坏疲劳破坏形貌为边界呈龟裂状不规则脱落，原因是超载超速、过热，尤其是局部过载为初始原因居多。滑动轴承在交变载荷反复冲击下，尤其在温度较高的部位，由于油膜最高峰值压应力和温差应力的增加，以及升温时合金强度的下降，使得该处发生垂直于滑动方向的微型裂纹。在油膜最高峰值压应力和温差应力的持续作用下，尤其当裂纹中渗入润滑油分子时，裂纹会变大并且沿着表面向外伸展，最终导致合金脱落。2.3咬粘在润滑油系统出现故障造成给滑动轴承供油不充分的情况下，当轴承受到高强度载荷的冲击时，油膜处于破裂状态，且轴承的温度也极高。随着滑动轴承的旋转，轴瓦与轴颈相接触表面的金属 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 会发生粘着和迁移，最终引起滑动轴承失效，胶合现象过于严重，则会导致轴瓦与轴颈抱死，它们之间的相对运动会随之停止。为了防范滑动轴承出现咬粘现象，可以通过控制滑动轴承的装配精度、保障润滑油的充分供应、降低发动机的超负荷运行频次和选用具备良好性能指标且干净的润滑油来实现。2.4擦伤滑动轴承在运行过程中，突然出现润滑油短暂供应缺乏现象时，轴瓦表面就会与轴颈表面直接接触，产生刮擦痕迹，我们将这种现象称为滑动轴承的擦伤失效。通常，造成滑动轴承出现擦伤现象的原因主要有两点：一是起动发动机前、后操作不 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。起机前应开启辅助滑油泵给发动机各部件注入一定量的润滑油，起机后不能立即进行加载操纵。2.5过度磨损磨损是最常见的失效形式之一。当润滑油反复出现瞬间供应不足现象时，轴瓦表面与轴颈之间就会多次出现直接接触的现象，即使轴瓦与轴颈的直接接触时间持续较短，但每次直接接触都会在一定程度上磨损金属表面，导致轴承间隙慢慢变大。随着磨耗量越来越多，轴承间隙由增大变为超过了极限值，承载油膜很难建立、液体润滑条件也会遭到破坏。3东风8B内燃机车主轴承失效分析3.1柴油机飞车柴油飞车是指柴油机转速失去控制，急剧增加，大大超过最高允许的转速。柴油机发生飞车事故，会造成对柴油机有关零件的破坏，不仅会对机车上的通风机、气缸盖及组件、牵引发电机造成损坏；还会造成主轴承出现“疲劳破坏”失效。柴油机飞车的原因主要包括以下两点：(1)极限调速器故障。极限调速器也称为调控传动装置，它是柴油机的超速保护装置。正常情况下，当转速超过限定转速时，极限调速器就会动作，控制供油拉杆迅速向停止供油位移动，关闭喷油泵。但是，由于检修装配试验操作不当和部件老化，极限调速器很有可能丧失应有的功能，处于故障状态。此时，如果联合调速器故障或柴油机高速突然卸载，柴油机转速失控，则会出现柴油机飞车现象。(2)供油拉杆系统故隙。形成供油拉杆系统故障的原因是在控制拉杆弯曲或被异物卡滞、紧急停车拉杆连接臂与横轴或极限调速器输出轴发生转动、滚轮固死卡滞、弹性拉杆弹簧断裂等情况下，当柴油机出现超速现象，即使极限调速器正常可以动作，也不能控制供油拉杆向停油位移动，最终还是会形成柴油机飞车。3.2滑油压力异常滑油稀释、滑油滤清器堵塞、主机油泵损坏或流量不足、安装在主机油泵出口处的减压阀卡死在开启位、油底壳内的滑油液面低于主机油泵吸油口、空气进入主机油泵吸油口等都会造成内燃机车柴油机系统滑油压力偏低、滑油压力波动或者无滑油压力。过低的油压会影响主轴承油膜的建立，忽高忽低、忽有忽无的油压会造成主轴承出现“擦伤”失效、“过度磨损”失效、“流体侵蚀”失效或“胶合”失效等严重情况。3.3司机操纵不当在内燃机车使用过程中，部分司机未严格执行内燃机车操作规程。启动机车前，对滑油温度和冷却水温不确认，开启启动机油泵时间过短未向柴油机各摩擦副供应充足的滑油；启动机车后，在滑油温度和冷却水温未达到40℃时，就开始加载操作；机车突然卸载停机，不及时开启启动滑油泵，向柴油机各摩擦副打油；机车运行中，不检查滑油油压，滑油油压低未采取有效处置。以上因素，均有可能导致柴油机主轴承磨损异常，出现“擦伤”失效、“过度磨损”失效等问题。3.4配件检修质量不高柴油机是有很多配件组成的，除了前面探讨的构成主轴承摩擦副的三大部件（机体、曲轴、轴瓦）会导致柴油机主轴承异常失效外，气缸盖、缸套、启动滑油泵、主机油泵、滑油滤清器等配件质量不高，也会引发柴油机主轴承失效。气缸盖、缸套破损有可能会引发油锤或水锤故障，致使主轴承过载；启动滑油泵、主机油泵和滑油滤器等会造成柴油机系统滑油供应不足。4东风8B型内燃机车主轴承维护措施东风8B型内燃机车柴油机检修和使用过程中，配件检修质量不过关、工装设施设备短缺或年久失修、司机操纵不规范等问题，很大程度上制约着主轴承的检修和可靠运行。要提高柴油机检修质量，降低柴油机主轴承失效故障，首先应从基础性维修入手，解决技术标准、操作规范和工装设备的问题。在检修中严格控制各项指标，在使用中规范操作和定期保养，重视每一种可能性，消除隐患，提升主轴承运行可靠性。为了防止因柴油机滑油压力异常造成的主轴承失效，我们必须充分利用监测柴油机滑油油压的压力表，实时查看油压数据。滑油压力表主要有：主机油泵出口压力表、滑油粗滤器前后压力表和滑油末端压力表。内燃机车中修时，必须对通滑油压力表的各管系和接头进行检查、清洗、疏通，或者更换状态不良的管系。日常小辅修整治时，也要定期对压力表下车校验。当滑油压力表显示异常时，必须由技术人员牵头组织查找引起油压异常的原因。柴油机的启动、加载等必须遵照内燃机车操纵规程，尤其是在气温较低的情况，更应该注意观察柴油机滑油温度和冷却水温度、滑油润滑充分程度，避免因润滑不到位造成轴承异常磨耗，相关要求如下：（1）启动柴油机时，滑油温度和水温不得低于20℃。（2）如停机超过24小时，启动前应甩车和盘车，甩车前必须利用启动滑油泵向柴油机滑油系统各部位打油1-2min，使主轴承得到充分润滑。（3）启动柴油机前，应检查柴油机供油系统，供油拉杆及喷油泵齿条均处于正常位置，无异常卡滞现象；待一切检查正常后，合启动滑油泵启动按钮，给柴油机润滑系统打油1-2min，方可按柴油机启动按钮操纵启动柴油机。（4）加载时，柴油机滑油温度和冷却水温度不得低于40℃，如果温度低于40℃，则可将柴油机转速升到700r/min，空载进行预热；切记柴油机刚启动，就进行加载操作，这种操作会对柴油机各部件造成很大的损伤，影响柴油机的使用寿命。（5）正常情况下停机，应缓慢降低柴油机负载，待滑油、冷却水温度降至50-60℃时，柴油机再空转1-2min，然后操作停机。在冬季停机时，应注意保持滑油、冷却水温度不低于20℃。（5）非正常情况下停机，如差示压力计动作、极限调速器动作、水温超高卸载保护等突然卸载等，或在紧急情况下人为采取措施进行进行紧急停机时，应立即开启启动滑油泵，向柴油机滑油系统供油1-2min，以保证柴油机运动部件有一定的润滑。5结语对东风8B型内燃机车主轴承故障进行分析，本文结合轴承故障与失效机理，结合具体故障探究原因，掌握引发故障的具体原因后，积极开展故障检修工作。同时，还能在检修的过程中掌握机车内部结构，降低故障检修工作难度，通过对故障问题的解决，确保机车有效运行。Reference［1］李军宏，李永平.一起罕见的DF8B型内燃机车电器故障分析［J］.铁道机车与动车，2017，6（7）：6，43-44.［2］刘洪涛.东风8B型内燃机车排气总管发红故障的分析与处理［J］.内蒙古科技与经济，2018，42（11）：99-100.［3］金旦丽，冷洁枫，许文激，等.东风8B型内燃机车方向转换失效故障处理［J］.科技展望，2019（33）：163.［4］郜鹏.DF8B型内燃机车主电路接地故障的分析与对策［J］.铁道技术监督，2018，3（21）：23-24.［5］张宇，王利明.东风型内燃机车冷却系统故障分析及对策［J］.机车车辆工艺，2017，6（17）：44-45.［6］余顺绪.东风8B型内燃机车高档位降功频繁故障的甄别［J］.资阳机车科技，2018，42（1）：21.1 -全文完-