刘嘉航
中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛，266111
摘要：本文对地铁机车车辆对轮轴的结构进行了介绍，分析总结对轮轴的常见缺陷，分析了地铁机车车辆检查维修现状，讨论了地铁机车轴承缺陷的产生原因，阐述了轴承的检修方法与工艺流程。
关键词：地铁车辆；轴承；缺陷
地铁利用底下空间资源，工程项目占用非常少的土地和空间，地铁机车运行速度非常快，对环境产生的污染很小，已经成为城市公共交通工具中最重要的一种形式。如今，越来越多的城市建设了地铁轨道交通系统，各城市中的总里程数不断提高。如今，更多地地铁轨道交通项目正在建设当中，地铁机车也大量投入运营，轮对轴承作为一个重要的机械部件有了非常广阔的修理市场。
1轮对轴承基本结构
图1为地铁车辆轮对轴承的结构示意图，地铁机车轮对轴承的机械结构、应用场景、使用条件都和铁路机车的轮对轴承有很多共通指出，但二者之间也存在一定区别。例如，地铁机车轮对轴承要在速度变化频繁的条件下工作，地铁机车的停站时间也较短，这些都影响了轮对轴承的使用性能。选择轮对轴承需要考虑多种因素，目前国内的地铁机车企业主要采用国外的轮对轴承产品。
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就地铁车辆轮对轴承的使用寿命而言，通常要保证机车运行12年以上或保证机车运行120万公里以上，这种服役寿命可以使地铁机车的运行时间跨越两个架修期。通常条件下，滚动轴承在实际使用时其使用寿命有很大概率达到或超过理论预期的寿命值。
2轮对轴承常见缺陷分析
随着列车运营公里数年积累，轮对轴承失效现象频发，通过研究样品修理过程发现，高水平冶金生产工艺使轴承材料具备更优力学性能，但对没有达到额定使用寿命而失效的轴承进行分析可以看出，绝大多数失效轴承的失效原因是润滑效果不佳、密封圈破损、轴承内部进入杂质、安装不当、腐蚀以及受到超标准载荷，只有极少数轴承由于次表面疲劳导致失效，总结轮对轴承失效原因见表1。
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3地铁机车修理修程
地铁机车的检查修理通常在三种时机进行，一是固定周期的周期性检查修理工作，二是对特定状态进行检查修理，三是在出现故障或安全问题后进行。地铁机车的修理修程分为五个级别，分别是厂修、架修、定修、月检和列检，不同的修程会制定不同的地铁机车检修轴周期，应严格按照检修周期开展相关工作。以定修为分界，定修及以上修程在检修车辆段执行，月检及以下修程在运用段执行。检修轮对轴承时，通常同时采用定期与状态两种检修方式，轮对轴承架修前主要以开展检查维护工作为主。例如，检查端盖螺栓的紧固情况，轴承的密封情况等，轮对轴承在架修期要进行分解检查。
4轴承修理
如果严格按照理论分析轮对轴承的修理问题，可以理解为轴承寿命期内可以进行多次修理，但实际上诸多问题相互叠加导致多次修理后继续使用只存在理论上的可能性，这也意味着在轮对轴承的寿命期内，对其进行修理使用的次数是有上限的。
地铁机车检修通常设置两级修程，在轴承使用到一定周期或机车运行里程数达到一定值时应进行架车大修，包括对轮对轴承进行分解检查，根据每个地铁项目要求不同，轴承检查还包括应力分析、缺陷探伤等项点。通过全面分解检查及维修加工的方法，可较好地恢复轴承的使用精度。但轴承使用寿命期限内，大修修程仅可以进行一次，如果轮对轴承需要检修但没有达到大修周期，就应该安排一般检修，对于已经经过一次大修的轮对轴承也应该在需要检修时采取一般检修方式。一般检修是对轮对轴承检查中发现的缺陷进行普通的修理，无需对轴承进行细致拆解加工并恢复其工作精度，通常在轴承使用寿命期限内可以进行多次的一般检修。
4.1手工修理
手工修理是最简单的一种修理方式，不会受到修理地点、设备因素的制约，手工修理是发现轮对轴承存在疑点问题将其拆下分解清洗并进行外观检查，如果未发现轮对轴承损坏或腐蚀，可对轴承涂注润滑脂并原位安装于轮对上。如果检查中发现问题允许手工修理微小缺陷，例如轴承出现清微小的生锈腐蚀或出现微小压痕凹坑等现象，此时可以采用油石或00号砂布对其进行打磨抛光，随后对轴承涂注润滑脂并原位安装于轮对上。如果检查中发现轮对轴承损伤严重，超出手工修理的范围，应更换故障件，做好故障件登记及更换记录后并反馈厂家。
4.2磨削/超精修理
这种修理工艺是使用精度较高的磨削设备优化工作表面结构精度的一种修理方式，首先要将轴承进行油脂清洗，随后进行探伤、磨削加工、磷化、刻打标记、清洗/退磁等操作，最后进行组装、检查和包装。
这种修理方式是精度要求极高的轴承性能恢复性修理方式，需要磨削/超精修理人员掌握非常强的加工技术水平，还需要专业化程度非常高的设备提供技术支撑，因此这种修理一般在轴承制造企业进行。
5结束语
经过机械制造业多年的发展，轮对轴承制造工艺技术虽然已经非常成熟，材料性能已经非常优异。但为了确保地铁机车运行安全可靠，要在特定时机对轴承进行严谨的检查维修，全面提升轮对轴承的使用可靠性。应对检查修理制度进行全面丰富与完善，可以在进行机车定期检修时对轴承进行检查，以提高轮对轴承失效的监控力度。然而，徒法不足以自行，有关管理制度应该得细致彻底的贯彻执行，确保不打折扣落实。相信在工作人员的不懈努力下，地铁机车运行安全可以得到充分保证。
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作者简介：姓名：刘嘉航（1992.01--）；性别：男，民族：汉，籍贯：广东省，学历：研究生；现有职称：助理工程师；研究方向：机械工程