LBC-1型主动润滑制动缸活塞、轴承质量故障分析及改进建议措施

LBC-1 型 主动润滑制动缸 活塞、轴承 质量故障分析及改进建议 措施 姜建生 干保名

中车贵阳车辆有限公司 贵州贵阳 550017

摘要：通过分析LBC-1型主动润滑制动缸活塞、轴承的故障原因，提出改进活塞材料、材质，消除铸造的沙眼、夹渣、原始裂纹等缺陷；在制动缸组装过程中，防止弹簧歪斜，防止活塞杆顶伤轴承等建议措施，来保证LBC-1型主动润滑制动缸质量。

关键词：LBC-1型主动润滑制动缸 活塞 轴承 故障

一、导论

2021年7月至10月，我公司检修第一个厂修到期的NX70A型车、GQ70型车，部分车辆装用LBC-1型主动润滑制动缸。根据设计厂中车眉山车辆有限公司出具的《LBC-1主动润滑制动缸检修（厂修）技术要求（暂行）》（V1.0），公司组织了LBC-1型主动润滑制动缸厂修试修及工艺鉴定，并交付核查鉴定，通过后进行批量生产。截止10月，已完成753件LBC-1型主动润滑制动缸的检修并装车出厂。检修过程中，发现有2件LBC-1型主动润滑制动缸原装用的活塞裂损，5件推力轴承断裂的质量故障。

1.活塞裂损

① 10月20日，公司检修过程中发现一件活塞裂损，制造单位代号为MS，制造年月未体现。见下图：

分解检修时，将活塞清洗后，肉眼发现活塞局部裂纹，后全面检查，在活塞润滑套座处有6处裂纹，检查员用手锤轻敲裂纹处，活塞就局部断裂掉下。

2.推力轴承断裂

① 第一件：制造厂为MS，制造年月为1606。

②第二件：制造厂为MS，制造年月为1606。见下图：

2. 故障原因分析

1. LBC-1主动润滑制动缸组 成如图：

1-缸座组成； 2-缸体组成； 3-润滑套托组成； 4-润滑套； 5-皮碗； 6-活塞； 7-活塞杆； 8-缓解弹簧； 9-弹簧座； 10-前盖滤尘套组成； 11-前衬垫； 12-前盖组成； 13-滤尘器组成； 14-螺堵R1/2； 15-弹簧托； 16-复原弹簧；17-弹簧挡圈； 18-推杆。

2、活塞组成

① 受力分析

LBC-1主动润滑制动缸性能试验时，有全行程保压试验，在行程达到最大时，制动缸受力顺序为活塞底座→活塞→活塞润滑套座→前盖→前盖螺栓→缸体→缸体底座。此时，活塞受力最大，600kpa压力下为43KN。

活塞受力=制动缸压力压强×活塞面积

即：F=600×10³×π×(0.305/2)²=43814N

活塞行程未达最大行程时，活塞润滑套座不受力，运行中性能较稳定。

② 裂纹产生情况分析

活塞材质为HT200（灰口铸铁），活塞润滑套座处加工后形成一个宽度10mm、厚度约6mm的薄片环，易出现铸造的沙眼、夹渣、裂纹等原始缺陷，受力后容易产生裂纹扩展。上述两个活塞均在运用5年后分解时发现裂纹，经断口检查，原裂纹占比约70%。见下图：

图6 断口新痕（约30%）

3.推力轴承

检修过程中发现的5件推力轴承断裂质量故障，制造厂均为MS，制造年月为均为1606。经研究认为，5件推力轴承断裂的原因是在LBC-1主动润滑制动缸组装过程中，人力挤压前盖时，弹簧歪斜，轴承被活塞杆顶伤，原组装时已出现损伤，后续运行过程中，由于载荷作用导致裂纹变大，最终在分解检修时发现裂纹、断裂等情况。

2. 建议改进措施

1. 活塞组成

① 建议改善活塞材料、材质，消除铸造的沙眼、夹渣、裂纹等原始缺陷。

② 加强活塞检查

加强活塞组成目视检查，为检查人员配置手电、头灯及照明灯，确保及时发现缺陷。必要时增加探伤检查，为准确发现裂纹缺陷，可采用井式探伤机及手持马蹄探伤仪分别进行检验。

图7 井式探伤图片

图8 手持马蹄式探伤仪探伤图片

2.推力轴承

①在检修LBC-1型主动润滑制动缸推力轴承时，取下静圈、动圈，详细检查各部状态，重点检查是否存在裂损等原始缺陷。

②在制动缸组装过程中，人力挤压前盖时，防止弹簧歪斜，防止活塞杆顶伤轴承，对存在裂损的及时更换新品，确保弹簧、轴承的安装质量。

参考文献：

1《LBC-1主动润滑制动缸检修（厂修）技术要求（暂行）》（V1.0）；

2 《铁路货车制动装置检修规则》铁运（2008）15号

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