高速动车组轴箱轴承润滑脂服役寿命延长研究

高速动车组轴箱轴承润滑脂服役寿命延长研究

王超、徐卫强、韩肖、林国帅、王福州

中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛  266111

摘要:围绕动车组修程修制优化研究工作，结合复兴号动车组修程修制优化之后，三级修检修周期逐步延长至165万公里。研究随着服役里程的增加，持续服役120万、145万、155万及165万公里润滑脂的铁元素含量、水含量、油分离率和稠度及轴承关键尺寸等随里程变化趋势。研究表明：随使用里程增加，润滑脂各项指标均在标准范围内，但润滑脂有一定程度劣化；轴承内圈、外圈及滚子工作面圆度等关键尺寸均在标准范围内。修程修制优化后，轴箱轴承润滑脂可以满足延长后公里数，能够在一定程度上延长检修更换里程周期。

关键字:动车组；轴箱轴承；润滑脂；服役性能；修程修制

一、引言

随着我国动车组每年使用公里数的增加及检修技术的不断发展，原有检修规程存在进一步优化的需求和空间。以复兴号动车组为例，原有检修规程的三级修检修周期为120万公里，修程修制优化之后，三级修检修周期逐步延长至165万公里。本文主要进行轴箱轴承润滑脂使用公里数延长研究。为动车组整车修程修制改革优化研究和动车组高级修里程间隔延长提供依据，减少检修频次，提高运行效率。

二、研究对象和研究方法

为聚焦研究内容，选取装用量较大的某轴承为研究对象，最高运行速度350km/h。结合动车组轴箱轴承修程修制优化研究工作，首先收集持续服役120万公里的轴箱轴承润滑脂，并对润滑脂性能指标进行检测；再收集持续服役120万公里轴箱轴承进行50万公里台架试验，并对试验后轴承进行分解检查及润滑脂性能指标检测；最后收集现车持续服役145万、155万、165万公里的轴箱轴承及润滑脂，对轴箱轴承进行分解检查，并对润滑脂性能指标进行检测。

三、研究过程

3.1 服役120万公里轴箱轴承润滑脂使用情况

挑选4套持续服役120万公里轴箱轴承进行精密调查。轴承本体轴承内圈、外圈、滚子的工作面光滑平整，未发现剥离、磕碰伤、变色等异常情况，轴承内圈、外圈、滚子的尺寸、圆度和母线形状状态良好；润滑脂铁含量、水分、油分离率及稠度进行分析，各项指标均在标准范围以内，测量结果见表1。

3.2 台架试验

挑选2套已装车运行120万公里的轴箱轴承，不进行分解检修，按照按照 EN12082标准进行50万公里台架试验，使轴箱轴承及润滑脂总运行里程达到170万公里。

50万公里台架试验过程中轴承温度稳定，试验过程中各项指标均满足EN12082判定要求；试验结束后对轴箱轴承进行精密调查，轴承内外圈滚道面、滚子滚动面及密封圈均未见异常；试验后轴承润滑脂各项目均满足标准要求，润滑脂性能指标测量结果见下表。轴承润滑脂累计使用170万公里后润滑作用良好。

图1 试验后轴承精密调查部分照片

表1 试验完成后润滑脂性能指标测量结果

3.3 服役145万、155万、165万公里轴箱轴承润滑脂使用情况

选取部分动车组开展小批量检修间隔延长验证工作，检修公里数由120万公里逐步延长至145万、155万、165万公里。挑选上述里程延长后轴箱轴承各4套，进行轴承精密调查及润滑脂化验，挑选轴箱轴承在运用过程中未发生轴箱轴承相关故障。进行精密调查的12套轴承内外圈滚道面、滚子滚动面及密封圈均未见异常；通过红外光谱检测分析发现润滑脂样品随轴承运用里程的增加，油脂有一定程度劣化；试验后轴承润滑脂各项目均满足标准要求，润滑脂性能指标测量结果见表2。随着轴承服役寿命延长，润滑脂铁含量没有明显增加，轴承工作面没有发生异常磨耗现象。

图2 轴承精密调查部分照片

表2 润滑脂性能指标测量结果

四、总结

通过对某型轴箱轴承服役120万公里轴箱轴承台架试验及服役不同里程轴箱轴承开展精密调查及润滑脂检测，获得轴承润滑脂随着运行里程延长性能演化数据，研究总结如下：随着服役里程的增加，持续服役120万、145万、155万及165万公里润滑脂的铁元素含量、水含量、油分离率和稠度均符合标准要求，红外光谱检测分析发现随轴承运用里程的增加，油脂有一定程度劣化；轴承内圈、外圈及滚子工作面未发生异常问题。

研究分析表明，修程修制优化后轴承润滑脂可以满足新的运用需求，该研究结论可为同型号润滑脂轴箱轴承修程修制优化改革提供技术参考。

参考文献：

［1］ 张澎湃等.动车组轴箱轴承服役性能演化研究［J］.高速铁路新材料，2022(2)：43-49.

［2］ 杨晓蔚.高速铁路轴承概述［J］.轴承，2011(10) :59-61．

［3］ 王华胜，朱庆龙，李雷等.动力集中动车组修程修制优化探讨［J］.铁道机车车辆，2021，41(5):92-97.