龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8e18980586.html, 牵引电机驱动端轴承故障分析与处理 作者：常永华 来源：《中国新技术新产品》2019年第08期 摘要：牵引电机作为机车动力传递的重要组成部分，其工作运行的质量直接关系着机车 的运行效率，而轴承是牵引机中最为重要的部件，其主要承担着转子重量以及机车行驶过程中出现的振动与冲击，在实际应用中，由于牵引电机轴承出现故障而影响机车正常运行的情况时有发生，因此对牵引电机驱动端轴承故障分析与处理进行探讨具有重要的意义。 关键词：牵引电机；驱动端轴承；齿轮箱油 中图分类号：TH133 文献标志码：A 0 引言 铁路运输作为承担我国大部分运输任务的基础性运输方式，其行驶安全、稳定、快捷运行关系着社会民生与发展，而牵引电机作为机车动力传递的重要组成部分，其工作运行的质量直接关系着机车的运行效率。轴承是牵引机中最为重要的部件，其主要承担着转子重量以及机车行驶过程中出现的振动与冲击，因此，高质量的轴承对机车的稳定行驶具有积极作用。但是在实际应用中，经常会出现机车牵引机轴承磨损、电机卡死等情况，其对机车的安全运行造成巨大威胁。因此，该文以HXD2型交流传动电力机车为研究对象，其牵引电机驱动端轴承早期出现了异常磨损现象，严重影响了列车的运行安全。该文首先阐述了牵引电机驱动端轴承故障成因，之后根据对牵引机的外观检查以及齿轮箱油的检查得出分析结论，最后结合实际经验提出牵引电机驱动端轴承故障处理措施，以期为机车的正常行驶提供基础保障。 1 牵引电机驱动端轴承故障成因 某电力机务段使用的180台HXD2型电力机车由于自运营以来长时间处在满负荷甚至超负荷，因此，机车的运行质量大打折扣，牵引电机驱动端轴承发生严重磨损，影响到机车的安全稳定行驶。在2009年11月3日，HXD2型机车更是出现4台机车的10台牵引电机驱动端轴承磨损问题。在事故出现后，机段的维护人员对HXD2型机车牵引电机驱动端轴承间隙情况进行了检查。 根据查阅原设计规范可知，HXD2型机车牵引电机驱动端轴承的设计间隙是0.12 mm～0.2 mm，而轴承的报废间隙为0.27 mm，而根据普查得到的牵引电机驱动端轴承间隙测量可知，10台牵引电机中的78台轴端轴承的间隙超过设计值，即发生轴承磨损情况。下面将从拆解外观检查以及齿轮箱油两方面分析牵引电机驱动端轴承故障成因。 1.1 拆解外观检查及分析
电机轴承型号大全常见电机轴承型号对照表 来源：大连轴研科技有限公司https://www.doczj.com/doc/8e18980586.html,/ 电机轴承又名电动机轴承或者马达轴承，是专门应用于电动机或者马达上的一种专用轴承。电机使用的轴承是一个支撑轴的零件，它可以引导轴的旋转，也可以承受轴上空转的部件，轴承的概念很宽泛。电机常用的轴承有四种类型，即滚动轴承、滑动轴承、关节轴承和含油轴承。最常见的电机轴承是滚动轴承，即有滚动休的轴承。滑动轴承泛指没有滚动体的轴承，即作滑行运动的轴承。本公司经营各大品牌轴承，型号齐全我们将秉承“质量至上、信誉第一”的企业理念，以诚信务实的态度为广大客户进行售前售后的服务，不断提高公司的管理水平和员工的综合素质，为广大客户提供高品质的产品及完善的服务。目前已与北京、上海、沈阳、武汉、西安、石家庄、东莞及昆山等地的客户建立了长期稳定的合作关系。 我们真诚的希望与社会各界同仁携手共创美好未来，愿我们明天更好！ 电机轴承型号对照表 电机型号标准轴承型号电缆接口 中心高极数D-end N-end mm 71M 2,4,6,8 6202-2RS/2Z 6202-2RS/2Z M24*1.5 80M 2,4,6,8 6204-2RS/2Z 6204-2RS/2Z M24*1.5 90S 2,4,6,8 6205-2RS/2Z 6205-2RS/2Z M24*1.5 100L 2,4,6,8 6206-2RS/2Z 6206-2RS/2Z M30*2 112M 2,4,6,8 6207-2RS/2Z 6207-2RS/2Z M30*3 132S 2,4,6,8 6208-2RS/2Z 6208-2RS/2Z M30*4 132M 2,4,6,8 6208-2RS/2Z 6208-2RS/2Z M30*2 160M 2,4,6,8 6209-2RS/2Z 6209-2RS/2Z M36*2 160L 2,4,6,8 6209-2RS/2Z 6209-2RS/2Z M36*2 180M 2,4,6,8 6210-2RS/2Z 6210-2RS/2Z M36*2 180L 2,4,6,8 6210-2RS/2Z 6210-2RS/2Z M36*2 200L 2,4,6,8 6212-2RS/2Z 6212-2RS/2Z M48*2 225S 4,6,8 6213-2RS/2Z 6213-2RS/2Z M48*2 225M 2,4,6,8 6213-2RS/2Z 6213-2RS/2Z M48*2 250M 2,4,6,8 6314/C3 6214/C3 M64*2 280S 2 6314/C4 6214/C4 M64*2 280S 4,6,8 6316/C3 6216/C3 M64*2 280M 2 6316/C4 6216/C4 M64*2 280M 4,6,8 6316/C3 6216/C3 M64*2 315S 2 6316/C4 6216/C4 2-M64*2
牵引电机 一．牵引电动机的组成 牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。 定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片叠成，用于放置定子绕组，构成电动机的磁路；定子绕组由铜线绕制而成，构成电动机的电路；机座一般由铸铁或铸钢制成，是电动机的支架。 转子又包括铁芯和转轴。转子铁芯和定子铁芯相似，也由硅钢片叠成，作为电动机的中磁路的一部分。铁芯上开有槽，用于放置或浇注绕组，它安装在转轴上。工作时随转轴一起转动。绕组分为笼型和绕线型两种。笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成，端部用短路环短接。绕线型转子绕组和定子绕组相似。转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，用来输出转矩。 为了保证牵引电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因数低；但气隙过小，将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。
二．牵引电机的作用 铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆(如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆)上用于牵引的电机。
由于机车既要求有大的牵引力，又要求能高速运行，因此加到电动机上的电压与电流变动幅度较大，故要求电动机能适应较大的调压比，并有一定深度的磁场削弱能力。 牵引电动机在露天工作，环境恶劣，经常受到风沙、雨雪的侵袭，运用地区海拔高度、环境温度的差别很大，空气中的湿度、盐分（海滨区热季）和含尘量也不相同，这些都能使电动机绝缘变差。因此，牵引电动机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防尘、防潮能力。 由于牵引电动机在运行中经常启动、制动、过载和磁场削弱，且机车运行时电动机受到冲击和振动都比普通电动机严重，因此，无论是电磁原因或是机械原因都会造成牵引电动机换向困难，换向器上经常产生火花甚至会形成环火。尤其要指出的是，在脉动电压下工作的牵引电动机，其换向和发热更为困难，因此对脉流牵引电动机的结构选择还要考虑这方面的特殊问题。运行中的冲击和振动除造成换向恶化外，还易使电动机的零部件损坏，因此要求牵引电动机的零部件必须具有较高的机械强度。 牵引电动机安装空间尺寸受到限制。由于牵引电动机是悬挂在机车转向架上，电机结构必须考虑传动和悬挂两方面的问题，它的径向尺寸受轮对直径的限制，轴向尺寸受轨距的限制，还受到轮对中心线与机车走行部分其他构件之间
牵引电机的三种悬挂方式 动力车和机车的牵引电机是通过传动装置驱动轮对的，牵引电动机悬挂，是指牵引电动机的安装方式。牵引电机和传动装置在动力车上有不同的悬挂方式，常用的悬挂方式有以下三种：抱轴式悬挂，车体悬挂，转向架悬挂。轴悬式又称牵引电动机半悬挂，架悬式和体悬式又称牵引电动机全悬挂。以下就这三种悬挂方式的结构、工作原理和优缺点进行介绍。 一、抱轴式悬挂 1、定义 牵引电动机抱轴式悬挂，或称半悬挂（traction motor semi-suspension）：牵引电动机的一端通过抱轴承刚性抱合在车轴上，另一端弹性悬挂在转向架构架的横梁或端梁上的安装方式。牵引电动机质量的一半支悬在构架上，为簧上质量，故称半悬挂。牵引电动机的另一半质量压在车轴上，为簧下质量。 2、结构图 左图为弹性轴悬式牵引电机 1—牵引电动机；2—车轴；3—空心轴； 4—抱轴承；5—大齿轮；6—弹性元件。 3、工作原理 固装在牵引电动机电枢轴上的小齿轮与固装在车轴上的大齿轮组成一级减速装置，牵引电动机驱动车轴回转。借助于抱轴承的定位作用，保证了牵引电动机电枢轴与车轴平行，且大小齿轮的中心距保持不变，保证了大小齿轮的正常啮合。 弹性轴悬式也属于牵引电动机半悬挂（轴悬式）。弹性轴悬式的结构与刚性轴悬式相似，见上图。牵引电动机的一端弹性支在转向架构架上，另一端通过抱轴承支承在空心轴上，此空心轴套装在车轴的外面，从动大齿轮固装在空心轴端部，空心轴两端通过弹性元件支承在轮心上，牵引电动机输出的力矩通过小齿轮传至大齿轮，通过空心轴、弹性元件传至轮对，空心轴与车轴一同旋转。装在轮心上的弹性元件，既要支承牵引电动机约一半的重量和空心轴及大齿轮的全部重量，还要传递牵引电动机通过大齿轮传来的力矩。 4、优缺点 （1）优点：牵引电动机半悬挂由于结构简单、工作可靠、制造容易、成本低廉、维修方便等优点，在电传机车上得到广泛应用。弹性轴悬式牵引电动机只要存在一点弹性，来自钢轨的硬性冲击，经过弹性元件的缓冲，使抱轴承及牵引电动机的垂向加速度大为减小，改善了牵引电动机的工作条件。牵引电动机的力矩经弹性元件传至轮对，改善了牵引齿轮副的工作条件。 （2）缺点： ①簧下质量大，因而轮轨垂向动载荷大。 牵引驱动装置中的大齿轮全部质量以及牵引电动机、小齿轮和齿轮箱等约一半的质量是压
深圳地铁株机车牵引电机轴承固死的预防措施 张清林 (深圳市地铁集团有限公司运营分公司,广东深圳 518000) 摘 要:分析了电机轴承固死产生的原因以及对于地铁安全运营造成的危害性,提出了牵引电机轴承固死的预防措施。关键词:牵引电机;轴承;固死 doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2012.12.021 0 引言 针对深圳地铁罗宝线132车轮对固死故障做电机振动实验,检测出引起轴承固死的问题。由于不同影响因素的作用,电机在运行中有一些结构、部件会逐渐恶化,这些结构部件的性能和功能出现问题,使电机出现不正常的各种状况。 轴承固死轻则使电机失效,损坏联轴节乃至整个转向架,重则导致列车燃轴切轴进而发生脱轨以致危害乘客的安全。因此,调查分析产生轴承固死的起因,并采取相对应的预防措施,对于降低和杜绝此类轴承固死故障的发生是非常必要的。 1 原因分析 发生轴承固死以致影响列车正常运行的原因有很多,比如常见的润滑影响、轴承间隙的影响、装配质量的影响以及其他状况的影响,还有多方面因素共同影响作用的结果。通过对出现故障的轴承进行解体,分析出导致轴承固死的原因有以下几种。 1.1 轴承检测中存在的问题 车辆在匀速运行中,有段时间电机会处于惰行状态,此时联轴节、轮对、定子、齿轮箱在惯性下运动,如若此时机构之中没有故障发生,电机外壳会进行平稳的振动。如若机构中有缺陷出现在某些部件之中,那么电机的振动就会加强。其振动时域图上会表现出一定的周期性,且一般此振动周期为电机转动的倍数,此振动的幅值会变大很多;而且在这个振动时域图上,会有峰值出现在电机转动倍数出现的地方和其频域内。我们可以通过分析频域、振动的有效值及幅值来找出电机出现故障的地方。 1.2 运用工况对轴承的影响 在运行时,电枢轴在作用于列车的小齿轮上的径向力和向心力的驱使下产生了弯曲扭转变形,而轨道对轮和钢轨接头则对悬挂在动轮轴和转向架的牵引电机直接发出冲击;进而啮合情况在传动齿轮的穴蚀、掉块、剥离作用下进一步的恶化,在此情况下使轴承不得不承受非常大的循环与冲击载荷的作用。电机输出端的轴承在这些力共同结合而作用下就产生了轴承固死的现象。 1.3 轴承间隙及装配质量对轴承的影响 轴承间隙主要分为三大类,分别为工作间隙、装配间隙和自由间隙。轴承间隙的选择直接影响轴承的使用时间的长短,轴承间隙过大时,能够受力的滚子较少,那么受力情况就会恶化,反而轴承间隙过小时,此时轴承温升就会过高,那么就会烧损轴承。一般情况下,内外圈与轴承滚动体在工作负荷的影响下发生弹性变形,此种情况使工作间隙比原有装配间隙稍大。在实际的使用之中,轴承固死在间隙过小时的几率更高。而且相对于轴承使用寿命在轴承间隙稍大的情况下所受的影响而言,间隙过小所造成的经济损失和破坏作用往往要大得多。 1.4 润滑脂的选择与添加 轴承是否正常运转与轴承润滑好坏有直接关系,而且润滑脂在高温的情况下使用寿命会受到较大影响。滚珠、保持架、内环和外环在高质量的、适量的润滑脂作用下运转会更加灵活并且产生较少的热量。加脂方法是否正确和加脂量的多少对于轴承亦是很重要的。若高速运转时,装油量过多会使油阻增大,并且铿基脂在过度搅拌的情况下会出现油皂分离的现象从而使其变稀甚至流失。轴承在油量太少的情况下运行会因润滑质量不高而产生干磨的现象。 2 预防措施 为了确保列车轴承的良好质量与列车能够安全的运行,可以采取如下措施: 2.1 提前做电机轴承振动试验 在转向架、齿轮箱和不同的电机位置做振动测量,再对电机不同工况(不同的速度、加速或者减速等)下的状况,采集各种采样频率下的数据,对以上几种做分析对比,选出可以反映电机状况的适合测试方案,提前对电机轴承做振动试验,早发现问题早预防,以减小轴承固死发生的机率。 2.2 重视日常检查和保养 牵引电机轴承对于温度的要求很严格,其温度最好不得高于50 。当轴承出现故障时并不是都伴随着温度的升高,像滚动体及内外圈的点蚀、擦伤、剥离等现象,都是积少成多的渐变过程,是由量变到质变的发生,温度在很长的一段时间并不会升温很高,但是一旦出现温度升温过高轴承就会立马烧毁。为了确保安全,当发现异常声音、异常振动以及过热等现象时都要及时进行处理和报告检修。因此要格外加强和重视牵引电机的日常检查和维修。 轴承运转时所受力的大小会影响轴承检测超限情况,对于电机非驱动端的轴承来说,当其受力小时,超限的次数就会少,反而当其受力大时,那么超限的次数就会多,轴承受力及轴承内油润情况在很大程度上影响着列车的轴承检测参数超限的情况。在列车轴承的检修和日常保养过程中更应该注意列车轴承上受力大小所对应的轴承不同的加油周期:对于列车上那些受力大的轴承应缩短加油周期,反之对于列车上那些受力小的轴承而应该延长加油的周期。 2.3 对电机轴承所用油脂不断更新换代 更好的润滑效果的新产品润滑脂随着科技的发展不断的出现,不断对比润滑脂的应用使用做出比较试验选择适合轴 37 技术与市场技术研发第19卷第12期2012年
HXD3机车牵引电机 1 牵引电机的特点及参数 1.1 概述 YJ85A型电机是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，其整机图片见右图。该机为滚包结构，单端输出；采用 强迫外通风，冷却风从非传动端进 入，传动端排出；采用三轴承结构， 三个轴承均为绝缘轴承；在二端盖 处设有注油口，使用中可补充润滑 脂。 1.2 牵引电机的工作特点 牵引电机是机车的重要部件， 它安装在转向架上，通过齿轮与轮 对相连。机车在牵引运行状态时， 牵引电机将电能转化成机械能，通 过轮对驱动机车运行。机车在制动 状态运行时，牵引电机将机械能转 换成电能，此时机车处于发电状态。图1 YJ85A牵引电机整机图片牵引电机的工作条件十分恶劣：负载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、受酸碱性气体影响侵蚀严重。对于交流变频调速异步牵引电机来说，还有一个特殊之处，就是要在PWM波调制、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标准的正弦波电源供电下工作。 机车在云相中，牵引电机要在启动、爬坡这样的大电流状态下运行；要在平之路上轻载高速下运行；要过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行；还要能适应沿海多雨潮湿、内地干燥风沙的环境。 1.3 牵引电机的设计要求 此处省略许多 ·外锥齿轮输出：由于电机的扭矩较大，采用锥柄齿轮将使转轴的内锥孔加工困难，本电机采用外准齿轮输出，该结构由德国的VOITH公司设计，在欧洲和美国有运行经验，证明轴与齿轮的强度是安全可靠的。 ·耐电晕绝缘材料的采用，是针对PWM波调制的供电电源下工作的交流变频调速异步电机，为仿制绝缘失效所采取的一项有效措施。这是经过实验室实验证明和其他多种电机的多年生产经验证明的。但是本机车的PWM波调制的电源由于开关频率较低，供电电源的谐波和尖峰脉冲含量较小，电机的主绝缘系统未
常见电机轴承型号对照表 进口轴承常见电机轴承型号对照表 电机型号标准轴承型号电缆接口中心高极数D-end N-end mm 71M2,4,6,86202-2RS/2Z6202-2RS/2Z M24*1.5 80M2,4,6,86204-2RS/2Z6204-2RS/2Z M24*1.5 90S2,4,6,86205-2RS/2Z6205-2RS/2Z M24*1.5 100L2,4,6,86206-2RS/2Z6206-2RS/2Z M30*2 112M2,4,6,86207-2RS/2Z6207-2RS/2Z M30*3 132S2,4,6,86208-2RS/2Z6208-2RS/2Z M30*4 132M2,4,6,86208-2RS/2Z6208-2RS/2Z M30*2 160M2,4,6,86209-2RS/2Z6209-2RS/2Z M36*2 160L2,4,6,86209-2RS/2Z6209-2RS/2Z M36*2 180M2,4,6,86210-2RS/2Z6210-2RS/2Z M36*2 180L2,4,6,86210-2RS/2Z6210-2RS/2Z M36*2 200L2,4,6,86212-2RS/2Z6212-2RS/2Z M48*2 225S4,6,86213-2RS/2Z6213-2RS/2Z M48*2 225M2,4,6,86213-2RS/2Z6213-2RS/2Z M48*2 250M2,4,6,86314/C36214/C3M64*2 280S26314/C46214/C4M64*2 280S4,6,86316/C36216/C3M64*2 280M26316/C46216/C4M64*2 280M4,6,86316/C36216/C3M64*2 315S26316/C46216/C42-M64*2 315S4,6,86319/C36219/C32-M64*2 315M26316/C46216/C42-M64*2 315M4,6,86319/C36219/C32-M64*2 315L26316/C46216/C42-M64*2 315L4,6,86319/C36219/C32-M64*2 355M26319M/C46319M/C42-M64*2
浅谈电力机车牵引电机的技术管理 发表时间：2018-05-23T15:36:12.900Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：高中升[导读] 摘要：电力电子技术的发展促进了铁路机车的快速发展和改进，其技术不断更新，结构更加复杂，功能更加健全。中国铁路北京局集团公司石家庄电力机务段河北石家庄 050000 摘要：电力电子技术的发展促进了铁路机车的快速发展和改进，其技术不断更新，结构更加复杂，功能更加健全。但与此同时，对铁路机车中牵引电机的可靠性要求也随之增高，可靠性己经成为铁路系统中重要的安全考核指标。结合现场存在的问题，主要分析和研究牵引电机在设计和日常维护中的技术特点和要求，提出一些想法和建议，以期融入现有的管理模式当中，能够完善牵引电机的技术管理工 作，并为牵引电机今后的管理提供有效的参考方案。关键词：牵引电机；铁路机车；技术维护；运行状态相比于传统的直流传动机车而言，交流传动机车具有大牵引力、恒功率范围较宽、功率因数较高、粘着性能好及适应性强等显著优势，如今已经成为了我国电力机车的主流，未来有取代直流机车的趋势。作为电力机车的核心部件，牵引电机的运行条件和工作坏境十分恶劣，故障率较高，同时它对机车的整体安全运行有巨大的影响，直接关系到列车的安全行驶。所以，开展对牵引电机的相关研究具有重要的现实意义。 1 铁路机车常见故障类型铁路机车牵引电机的可靠运行与故障检测和诊断息息相关，了解铁路机车牵引电机和机车部件的常见故障类型，对牵引电机的设计及维护具有基础性的参考作用。铁路机车运行系统是一个复杂的动态系统，其零件繁多、结构复杂，在工作的过程中各个模块相互配合、有层次地协助。根据电力机车系统的特点，铁路机车的故障大致可分为以下四类：机械故障，转向架故障、车体故障、轮对故障、轴承故障等。电气故障，牵引电机故障、受电弓故障、主变压器故障、牵引变流器故障、高压隔离开关故障、高压连接器故障、高压电压和电流互感器故障、避雷器和车顶绝缘子故障、辅助电路故障、辅助变流柜故障、辅助电气设备故障、微机控制系统故障。空气管路与制动系统故障，风源系统故障、控制系统管路故障、辅助系统管路故障、制动系统故障。其他故障，烟火报警故障、温度湿度故障、蓄电池和照明等故障。 2 当前牵引电机的技术管理存在的主要问题铁路科技进步的步伐日趋加大，新技术、新设备不断引入，铁路的装备质量和现代化水平不断提高，但检修现场仍维持原有的作业模式，机械化作业水平低。更需指出的是，在牵引电机的制造引入新技术尤其是使用大功率交流牵引电机后，传统的检修方式也已发生变化，这对牵引电机的技术管理提出了新的要求。按照上级部门的要求，交流牵引电机的解体检修工作在C5修及以上高级修才会开展，今后机务段级的检修作业将取消牵引电机的解体作业，这对整个技术管理的体系来说，将是一个很大的变化，管理的重点也将发生转移，这也是在新形势下的一种新挑战。 2.1 规章制度不健全牵引电机的技术管理，需要对其组织机构以及相应的职责进行明确的划分，同时，也应当对履行职责的各个项点明确履行过程和标准。当前的管理模式是依据公司“源于国铁，优于国铁”的发展理念，结合多年的现场探索形成的，大多标准是口头约定的，未形成制度将之固定化。比如牵引电机的碳刷更换记录，应由谁来填写，填写哪些内容，如何保存记录等都没有制定文件进行约束和明确。 2.2 技术标准的建立受外部影响大经过常年运用经验的积累，对特殊牵引电机的检修标准已经摸索出规律，但对部分项目进行招标时，往往遇到物资部门的质疑。比如牵引电机碳刷的选型，经过制造厂试验和现场验证后，必须指定唯一的品牌型号。但是物资部门要求招标技术不能明确型号和厂家，经过修改后的技术标准明显降低了使用碳刷的质量，对运输生产造成了极大地影响。 2.3 对既定方案的实现较缓慢人员变动影响较大牵引电机出现碳刷压指压力偏小的问题，经过排查认定是刷握涡卷弹簧生产质量问题。后续倒追该配件的生产厂家、生产年月、批次都很快，但排查在牵引电机上的安装情况以及更换工作耗用了一个月的时问，这大大地降低了解决问题的效率，提高了该故障产生更高级别风险的概率，对现场是很不利的。执行既定方案进展较慢的原因有两个，一是排查该问题的安装情况耗时较长，主要是由于记录均为纸质记录，有些记录存放时问超过三年，查阅不便。二是更换工作进展缓慢，这主要是受制于运量压力，扣车难以兑现。无论是现场操作人员还是管理人员，当发生岗位变动后，新入职人员往往进入角色较慢，存在一定的适应期，甚至出现遇到以往常见的故障也不会处理的情况。人员岗位变动，伴随着原来积累的经验也随之离开，后续人员很难全部继承，只能逐步积累，影响正常的管理过程。 3 牵引电机的技术管理建议 3.1 强化技术管理机构，提升技术标准的权威性强化现有技术管理机构的技术管理职能，离不开高素质尤其是综合技术管理能力突出的人才。健全技术管理体系，配备技术管理人员，辅以相应的配套政策等，多管齐下，是强力推进技术管理工作的有效途径。同时，加强技术管理工作也应该重视现场优秀技能操作人才的作用，利用好这些经验丰富和操作技能熟练的专业人才，能够有效地支撑技术管理的稳步提升。在重视人的作用的同时，应当重新梳理现有管理流程，对缺失的、过时的技术标准进行增补和修订，完善技术管理体系。建立技术管理委员会或是技术标准评审委员会，对现有技术标准进行审核发布，提升技术标准的权威性，保证其可靠地贯彻执行。 3.2 重视新技术、新设备的引入中国铁路发生了巨大的变化，尤其复兴号动车组列车的成功运营，具有中国铁路科技创新里程碑的意义。整个行业都十分重视科技创新，而对于牵引电机而言，现有的工装设备均为一多年前的产品，设备老化、技术陈旧是不争的事实。多方调研，学习行业领先的先进技术和手段。采纳行业先进技术提升既有设备的质量，保证技术标准的落实，提升产品的质量。不仅如此，利用微信、QQ等软件，或是专用手机、一体机等订制产品，可以将原有“教条”的流程打破，加强通讯沟通，丰富联系沟通方式，缩短处理时长，提高生产效率。尝试与国内优质设备生产企业沟通，对既有设备更新换代。利用先进的设备对牵引电机的进行检修，排除人为干扰，降低人力成本和提高生产效率。积极参与业内技术交流，尤其是与国内优秀团队之间的交流。结论
牵引电机轴承故障分析及控制措施 【摘要】牵引电机是机车走行部的重要关键部件，轴承则是牵引电机的重要部件之一，其性能直接影响机车的正常运行。当轴承发生碎裂、破损、烧结等故障时则严重影响机车的行车安全。因此控制牵引电机轴承故障发生率成了各大主机厂的重中之重。本文分析了内燃机车牵引电机轴承故障的一些主要原因，并提出了预防措施。 【关键词】内燃机车；牵引电动机；轴承；冲击报警 1 问题的提出 2013年我公司DF系列牵引电机厂内外轴承故障数为31起，其中厂内8起，厂外23起。 厂内轴承故障的现象为轴承振动报警和轴承温升报警，导致此类故障的原因有组装异物、轴承电蚀、窜油等，厂内轴承故障分布见图1。 厂外轴承故障的现象为轴承润滑脂混装，轴承剥离、轴承窜油、异物等现象。厂外轴承故障分布图见图2. 厂内发生轴承故障时需架车跟换轴承并重新上线验证，影响了公司交车节点，造成了重大返工；厂外发生轴承故障时电机则需返厂修。无论厂内还是厂外发生轴承故障，均给公司的造成了不少的经济损失，因此解决此类重大问题迫在眉睫，刻不容缓。 2 造成轴承故障的主要原因分析 2.1 轴承本身质量问题 轴承在拆包组装前就存在问题，如保持架铆钉有松动、保持架变形有磕碰伤、滚柱或滚道上有划痕、甚至轴承有锈蚀等现象。因轴承在新造时采用抽查方式，因此存在这些缺陷的个别轴承很有可能当成合格品装车使用，一旦装车使用必然会轴承报警。 2.2 组装不当导致轴承有磕碰伤 电机轴承组装时一般采用油压机将轴承外圈压入轴承室中，在压入过程中如果偏压，容易导致外圈变形，受损伤，更不可采用敲击的方法将轴承装入轴承室。轴承内圈和外圈滚柱装配时，如有偏斜容易在滚柱和滚道面上产生轴向擦痕，从而导致轴承运行时报警。 例如：DF11-0293机车陪试时发生一次34位轴承一级冲击报警，回厂后从
编号：AQ-JS-05031 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 高速电机抱轴原因分析和解决 方法 Cause analysis and solution of high speed motor shaft locking
高速电机抱轴原因分析和解决方法 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 分析高速电机抱轴的原因，提出正确的解决方法，取得良好效果。 问题背景 化工集团醋酸分公司隶属于中石油大庆油田有限责任公司，成立于2006年12月，现有在册职工412人，固定资产15.02亿元。主要以甲醇、一氧化碳为原料，采用低压液相羰基合成工艺，生产20万吨/年优质醋酸。共有设备608台，动设备就有220台，其中两极高速电机占75%以上，主要分布于装置的各关键工序，自2007年开工投产以来，两极高速电机故障频出。其中尤其以位于造气车间脱硫脱碳工序的贫液泵P1504电机最为典型（2台国产 YB450S3-2型防爆高压电机，功率400kW，电压6000V，转速2985r/min），先后两次发生抱轴事故，严重制约和影响装置的安全稳定长周期运行。
问题分析 紧急停机后发现电动机盘不动车，电机轴已抱死。引起电机抱轴事故的原因很多，主要分为内部原因和外部原因。电机的内部原因有：轴承质量不好；润滑脂质量不好；润滑脂加入量不合适；检修工艺不当；电机运行时振动超标；转子上有轴电压。电机外部原因主要有：非户外型电机户外安装或用水冲洗电机；电机安装基础不牢固；电机周围环境温度过高。经解体检查发现，轴承润滑脂烧尽，轴承保持架损坏变形，滚子和滑道过热发蓝，轴承座防爆曲路与轴结合处烧结抱死。经分析问题出在以下两方面： 2.1.该电机轴承选用SKF钢制保持架，相对于黄铜保持架，其极限转速有所降低，在同等运行条件下更容易失效损坏。 据轴承有关资料表明，一般情况下，在同种保持架，同种润滑条件下，随着轴承型号的增大，其极限转速相应减小。对于极限转速与电机转速接近的轴承，最好不用。2P高压电机的转速一般为2970～2990r/min，因受两极高压电机轴伸直径的限制与润滑条件，轴承只能在NU216—219（柱）与6216～6219、6316～6318（球）
摘要：牵引电机是地铁列车上最重要的设备之一，其工作的可靠性对整列车的正常运行有决定性影响。电机长期运行后容易发生各类故障，如何及时地对故障原因作出准确判断并进行相应的处理，是防止电机故障扩大化、保证列车正常运行的一项重要工作。本文通过对11a01型电动列车牵引电机轴承故障的案例分析，提出轴承故障的预防性维修措施。 关键词：牵引电机；轴承故障；预防措施 引言 牵引电机是轨道交通列车传动系统的主要设备，电机轴承又为牵引电机的重要部件之一。轴承负荷较大，除承受重量外，还要承受牵引力或制动力以及相当剧烈的轮轨冲击与齿轮啮合不良等引起的附加负荷。轴承故障极易造成电枢卡死而使机车无法牵引，区间停车的恶劣后果。因此，保证牵引电机轴承质量良好，是确保运输畅通的必要条件之一。11a01型电动列车在运行过程中，发现牵引电机轴承异声故障。经过进一步检修发现轴承故障，及时采取预防性维修措施，保证了地铁车辆的安全运营。 1、故障概述 2015年2月20日，1108#列车在枫桥路上行mp2车底有异味。待列车运营至龙华上行清客完毕后日检人员上车确认该车轴3牵引电机卡死，将电机联轴节松开后列车回库。根据vcu 故障记录显示，mp2车存在牵引严重故障，进一步检查确认mp2轴3牵引电机已完全卡死无法转动，电机温度贴片已达到贴片最大值，随即决定架车更换该车牵引电机。 经过该次事件，11号线对所有列车的牵引电机状态集中展开了一次普查和故障数据搜集、分析工作，在检查和汇总过程中发现在正线运营或检修中多列车牵引电机出现堵转、异声、焦味等故障。 2014年11a01型牵引电机故障发生数为18次，平均1.5次/月；而2015年牵引电机故障数量明显上升至64次，平均5次/月。在此基础上，以2015年所有故障数据为样本，进一步统计故障主要分布情况，如下图所示。 从上图可见，11a01型电动列车牵引电机故障主要集中在总成部分，其中电机异声发生36次，占总数的62%；电机渗油为18次，占总数的31%；其他原因4次，占总数的7%。可见，牵引电机故障率正在呈逐渐上升趋势。 牵引电机是机车走行部的重要关键部件，轴承则是牵引电机的重要部件之一，其性能直接影响机车的正常运行。当轴承发生碎裂、破损、烧结等故障时则严重影响机车的行车安全。 2、11a01型电动列车牵引电机轴承异声原因分析 通常电机运行中存在异声的故障原因与许多因素有关系，如定子和转子的槽楔或绝缘纸相摩擦；轴承磨损或者是油内、滚道内、滚体面粘附砂粒等异物；铁芯存在松动；轴承缺油或油量不足；风道填塞、风扇摩擦风罩；电源电压过高或定子绕组之间短路、错接等。 对于轴承损坏，从其本身来看也可能与这几方面有关：1）轴承有划痕、毛刺、飞边；2）轴承保持架铆钉松动、断裂；3）轴承内、外圈椭圆度超差；4）轴承转动不灵活、卡滞。 11a01型电动列车原采用西门子ral7012型牵引电机，驱动端和非驱动端轴承品牌均为fag的滚动轴承。在电机出现故障后及时准确地分析故障原因才能采取相应的预防措施来降低故障发生几率，确保设备正常运行，减少故障隐患。 2.1三相线屏蔽层失效引起轴电流 考虑到近一年牵引电机故障发生频率较高，11号线曾委托西门子公司对轴承进行检测，在拆开被检查列车的牵引电机轴承后可以发现几乎所有滚子都有发黑的现象，其中个别滚子还有剥落等其他现象。另据西门子提供的检测报告来看，所有轴承的径向间隙都接近允
铁路机车异步牵引电动机的轴承结构 李进泽 （南车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001） 摘 要：对于结构简单、维护量少的铁路机车异步牵引电动机来说，作为其关键部件之一的轴承往往是其中一个薄弱点，其运转情况的好坏在很大程度上直接影响异步牵引电动机的运行可靠性，因此电机设计时，必须合理设计其轴承结构，包括选择合适的轴承、设计正确的润滑系统和可靠的密封结构。 关键词：铁路机车异步牵引电动机、轴承、轴承结构、润滑、密封 0 引言 三相交流传动机车首先必须满足的要求是，对于铁路重载货运机车，能连续产生较大的牵引力；对于铁路高速客运机车，一级齿轮传动装置能得到较高的机车速度，因此要求铁路机车异步牵引电动机转矩要大、转速要高。另一方面由于受到铁路机车车轮直径、两车轮内侧距离和机车下部限界的限制，要求异步牵引电动机体型相对地越来越小。同时，逆变器供电又会造成异步牵引电动机轴承强振动、高温升、轴承电蚀等不利影响。 因此，异步牵引电动机设计时，必须仔细分析其轴承常常需承受高转速、高负荷、高温升、强振动等苛刻运行条件的特殊性，有针对性地设计轴承结构，并采取相应措施。 1 轴承类型及其布置 为简化结构，降低成本，铁路机车牵引电机一般尽可能采用单侧传动，一般采用两轴承结构（如图1），传动端采用较大的NU 型圆柱滚子轴承，作为非定位轴承，仅承受径向负荷；而非传动端采用定位轴承，除承受径向负荷外，还承担电机轴的轴向定位和轴向负荷，一般采用NH 型、NUP 型、NUH 型圆柱滚子轴承，或向心球轴承，还可采用组合结构（如图2，TGV 异步牵引电机轴承结构）。 采用人字形小齿轮时，人字齿轮已轴向定位，两端轴承必须都为非定位轴承，如ICE 动车异步牵引电机BAZ7096。 图1 两轴承结构的异步牵引电动机 图2非传动端采用组合轴承结构 2 轴承转速 异步牵引电动机轴承选择除考虑轴承的受力负荷外，还要着重考虑高转速和轴承电蚀这两个不利因素。 异步牵引电动机转速的限制除取决于其自身（主要是转子）的强度和刚度外，在很大程度上取决于逆变器所能提供的最高频率以及轴承的许用速度。 一般异步牵引电动机的最高转速都比较高，不少都高于轴承样本中所列的极限转速（特别是传动端），如BR120机车异步牵引电机最高工作转速（4500r/min ）为其传动端轴承（NU322）脂润滑的极限转速（轴承样本推荐2000r/min ）的2倍多，超过该轴承油润滑的极限转速（2600r/min ）的70%，也超过非传动端轴承（NJ318带角环HJ318）脂润滑时的极限转速（2800r/min ）的60% [1]。 作者简介：李进泽（ 1967—），男，1990年毕业于浙江大学电机专业，高级 工程师，首席设计师，主要从事轨道交通异步牵引电动机、石油钻机变频电机、风力发电电机的研究开发。
第四节、交流牵引电动机 三相交流牵引电动机（包括变频异步牵引电动机和自控同步牵引电动机）是随着现代大力率变流技术的迅速发展而发展起来的，除工业上应用以外，现已被成功地应用于铁道干线车和高速动车上。 异步牵引电动机转子上没有换向器及带绝缘的绕组，不存在换向火花和环火稳定性问题，因此，它结构简单、运行可靠，可以以更高的圆周速度运转，使机车具有很宽的调速范围。 1．交流牵引电动机的技术优越性 由于交流牵引电动机没有换向器工作面圆周速度的限制，因而可以选用高的转速和大的传动比，这样，能显著减轻电机的重量，以获得较大的单位重量功率。另外，交流电动机充分利用了原直流电机换向器所占的空间，热量能沿定子圆周均匀散发，改善了电机的冷却效果，明显地增长了电机的寿命。交流电机的优越性可由下表所示的德国电力机车用的两种电机参数比较中得到证实，也可由日本东洋电机公司制造的交流、直流牵引电机参数比较得到证明。 两种不同类型牵引电动机参数比较表1 电机种类 三相异步电动机 脉流电动机 型号 BQCA843 UZll6—64K 安装机车型号 BRl20 181.2 功率（kW） 1400 1360（5rnin） 持续功率（kW） 1400 810 电机电压（V） 2200
360（相） 830 最大转速（r/min） 3600 1860 转子直径（mm） 930 950 重量（kg） 2380 3630 单位重量功率（kW/kg） 0.588 0.375 由上表可以看出，对于中小型容量的电机，在大致相同的重量和外型尺寸情况下牵引电动机的功率一般比直流电动机的功率大30％。中、小容量交、直流电机参数比较表2 电机类型 交流异步电动机 直流牵引电动机 型号 TDK6200-A TDK8270-A 小时功率(kW) 165 130 小时转速（r/min） 1565 L450 绝缘等级 C
焦化厂电力机车牵引 一、直直型电力机车工作原理 1、基本工作原理 直直型电力机车通常称为直流电力机车，是现代电力机车最为简单的一种。它使用的是直流电源和直流串励牵引电动机。目前有些工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电车仍采用这种型式。 图2-1所示为一般工矿用四轴直流电力机车的工作原理示意图。工作过程为：机车由受电弓AP从接触网取得直流电，经断路器QF、起动电阻R向四台直流牵引电动机M1～M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。当四台牵引电动机接通电源后即行旋转，把电能转变为机械能，再分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮牵引列车运行。 图2-1直流电力机车工作原理图 2、直流电力机车的特点 通过分析直流电力机车的工作原理，可以得出直流电力机车具有以下特点： (1)机车结构简单，造价低，经济性好。 (2)采用适合于牵引的直流串励电动机，牵引性能好，调速方便。 (3)控制简单，运行可靠。 (4)供电效率低。由于受牵引电动机端电压的限制，接触网电压一般为1500～3000V。传输一定功率时电流较大，接触网导线耗电量较大，因此供电效率低。 (5)基建投资大。为了减少接触网上的压降，电气化区段的牵引变电所数量较多，造成基建投资大。 (6)有级调速。由于早期机车使用调压电阻起动、调速，因此调节过程中有能量损耗使
效率很低，同时也难以实现连续、平滑地调节。随着电力电子技术的发展，应用直流斩波技术进行调速，可以对牵引电动机端电压进行连续、平滑地调节，从而实现无级调速。 综上所述，直流电力机车由于受牵引电动机端电压的限制，网压不可能太高，从而限制了机车功率的进一步提高。随着现代铁路运输事业的发展，直流电力机车显然已不适应干线大功率的要求。一般应用于工矿及城市交通运输。 3、直流电力机车的基本特性 直流电力机车的基本特性包括机车的速度特性、牵引力特性、牵引特性。 在以前的课程中，我们已经了解了直流串励电动机的转速特性、转矩特性和效率特性。在研究电力机车的运行行为时，需将电机转速n换算为机车动轮轮周的线速度V、电机的转矩M换算为机车动轮轮周的牵引力F，从而得到机车的速度特性、牵引力特性和牵引特性。1）速度特性 机车运行速度与牵引电动机电枢电流的关系，称为机车速度特性。即V=f(I a)。机车速度特性计算公式的推导过程如下： 机车动轮轮周线速度V与电机转速n有下面关系： (1-1) 电机转速公式： (1-2) 由式(1-1)、式(1-2)得出机车速度特性计算式： (1-3) 式中CV——机车常数，其值为CV=60 Ceμc /πD; D——机车动轮直径(m); μc——机车齿轮传动比; UD——牵引电动机端电压(V); Ia——牵引电动机电枢电流(A); ΣR——牵引电动机回路总电阻(Ω); Φ——牵引电动机每极磁通量(Wb);
电力机车牵引电机作业指导书 序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 1 牵引电 动机外 部 检点 锤、各 型呆 扳手 电筒 小撬 棍锉 刀 1.检查孔盖及防落卡、 提手装置、铭牌、风筒、 风网。 1.铭牌清晰，电缆无老化、绝缘破损和油 垢，不得与其他机件摩擦，机座、，风筒、 检查孔盖密封，锁销作用良好，防落卡作 用良好。风道内无异物。 2. 检查外接电缆及其 线号牌、卡子、端盖螺 栓。 2.线号标记完整，接线正确，引线夹紧 固，，螺栓紧固。 3. 检查机体、端盖、油 管、油堵。 3.端盖无裂纹油管紧固，畅通，油堵齐全 完整，窜油严重的落修。
序号作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 4. 外观检查、清扫。 4.清扫牵引电动机外部各可见部份，达到 清洁度标准。 2 牵引电 机 悬挂装 置 手电 筒 检点 锤、各 型呆 扳手 1.检查牵引电机座、吊 杆、销、螺栓。 1.吊杆座不得有裂纹或开焊，吊杆、叉头 不得有裂纹，吊杆螺母、开口销齐全可靠。
序号 作业 项目 工具 材料 作业步骤质量标准 备 注 作业图示 2.检查安全托板、托板 框、穿销、开口销以及 防落板。 2.托板无裂纹，托板框无开焊，穿销及开 口销作用良好；防落板与吊耳横向应完全 搭接。 3.外观清扫牵引电机悬 挂装置各部。 3.清扫牵引电机悬挂装置各部，达到清洁 度标准。 3 电枢与 定子部 份 手电 筒、毛 巾、毛 刷、检 细砂 布点 锤 1.开检查孔盖，检查电 枢可见部分及换向器表 面状态。 1.换向器表面清洁，无拉伤，清除片间毛 刺和积尘，升高片无过热、开焊和片间短 路，均压线不得有缩头。 2. 检查前云母压圈外 包绝缘。 2.绕组外包绝缘良好，聚四氟乙烯板清洁 无烧痕，与换向器结合处无缝隙。无松动、 剥层、损伤及放电痕迹。紧固、无裂损压 圈无变形。
专题综述 机车牵引电动机用陶瓷轴承 朱爱华1,朱成九1,张卫华2 (1.华东交通大学,南昌 330013;2.西南交通大学,成都 610031) 摘要:分析了牵引电动机轴承电流产生原因,损伤形式及电气特性对绝缘轴承的影响。在牵引电动机应用方面,陶瓷轴承优于钢制轴承,其具有润滑脂寿命更长,可有效防止电蚀损害等特点。 关键词:陶瓷轴承;机车牵引电动机;特性 中图分类号:T H133.33 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2007)08-0042-03 牵引电动机是电力机车和电传动内燃机车主传动系统中的主要设备。牵引电动机轴承用来支承因转子轴和联轴节的质量而引起的径向载荷,实现频繁的运转、停止循环作业,由于运行时转向架振动的影响,轴承要承受一定的动载荷。与车轴轴承和齿轮装置轴承相比,牵引电动机轴承的计算寿命要长得多,其轴承的型式,一般在齿轮一侧(传动侧)采用圆柱滚子轴承,在反齿轮一侧(换向器侧)则采用有支承转子轴轴向运动功能的深沟球轴承,采用脂润滑。在近年来新造的电动车上,安装了可变电压、可变频率控制的交流牵引电动机[1],这种交流牵引电动机具有重量轻、结构紧凑、高速运转的特点,为适应轴承高速旋转和牵引电动机各部件温度上升的特点,必须解决原有钢制轴承的“电蚀”危害,提高轴承、润滑脂的耐热性和耐久性。 1 牵引电动机轴承中产生电流的原因及主要损伤形式 收稿日期:2006-12-12;修回日期:2007-04-09 基金项目:西南交通大学牵引动力国家重点实验室资助项目;华东交通大学科研基金资助项目 作者简介:朱爱华(1964-),女,江西临川人。副教授,研究方向为轴承设计。E-mail:zahua237@yahoo.co https://www.doczj.com/doc/8e18980586.html,。 形成轴承电流的基本原因和来源有[2]:电动机内的磁流不对称;不对称的非屏蔽电缆设置;快速切换变频器及它们的共式电压。这些将导致轴承内产生三类电流,即:高频轴接地电流;高频循环电流及电容性放电电流。 电流对轴承产生的主要损害是“电蚀”。电蚀是旋转中轴承内部有电流通过,穿过滚动接触部非常薄的油膜从而产生电火花,造成局部熔化的一种损伤。放电产生的热量会导致轴承的金属表面局部熔化,形成放电痕,而且熔融的材料颗粒发生转移而使得局部变得很松散。熔过的材料重新变硬,但比原来的轴承材料要脆得多,在变硬的材料层下有一层韧化的材料,要比它周围的材料软。机车牵引电机轴承常出现电凹痕损害,电凹痕的直径大小从0.1mm到0.5mm不等,且肉眼可以看到。电凹痕由非常强大的高压电源所引起。 折纹或洗衣板现象(图1)是多条灰色线穿过滚道而形成的,其外观带有光泽和变黑迹象。折纹的形成是当滚动体滚过那些较小的放电痕时由于动态影响而引起机械共振的结果。折纹不是电流通过轴承造成的主要损害,而是较为次要的轴承损害。只有在经过一段时间后,最初的较小的放电痕才形成折纹。折纹的产生减少了滚动表面的接触面积,接触应力增加。 3 结束语 (1)铁路轴承磁粉探伤试块弥补了灵敏度试片实际磁场强度的不足,提高了对近表面缺陷的检出率,保证铁路轴承质量的可靠性。 (2)用同一个试块可以检测铁路轴承磁粉探伤4个探伤灵敏度,且显示直观。 (3)铁路轴承磁粉探伤时,试块灵敏度以第1、2、3孔周向、纵向磁痕完整清晰显示为宜。如果为了追求高检测灵敏度,要求第4孔清晰显示,可能会产生假磁痕,影响缺陷的辨别。 (4)试块在磁化过程中,不存在影响磁痕显示的人为因素,可靠性高。 (编辑:赵金库) I SS N1000-3762 CN41-1148/TH 轴承 2007年8期 Bearing2007,No.8 42-44