铁路货车检修电焊电流通过滚动轴承问题分析

铁路货车检修电焊电流通过滚动轴承问题分析

 董展秀

中国铁路北京局集团有限公司天津车辆段  天津市   300000

摘要：在铁路货车检修过程中，电焊作业是常见的维修手段。然而，电焊电流通过滚动轴承的现象时有发生，这不仅可能对轴承造成损伤，还可能影响货车的运行安全。本文旨在分析电焊电流通过滚动轴承的问题，探讨其成因、影响及预防措施。

关键词：铁路货车检修、电焊电流、滚动轴承、电流损伤、预防措施

铁路货车作为重要的货物运输工具，其运行安全至关重要。在检修过程中，电焊作业是必不可少的环节。然而，电焊电流通过滚动轴承的现象，可能导致轴承损伤，进而影响货车的正常运行。因此，对这一问题进行深入分析，提出有效的预防措施，对于保障铁路货车的安全运行具有重要意义。

一、电焊电流的特性和影响

电焊电流是焊接过程中用于熔化金属的电流。它的大小、频率和持续时间等特性对滚动轴承可能产生一定的影响。首先，电焊电流的大小是指通过焊接电极的电流强度。这个大小直接影响到焊接的能量输入，进而影响到焊缝的形成和质量。如果电焊电流过大，可能会导致焊缝过热，从而影响滚动轴承的硬度和耐磨性。相反，如果电焊电流过小，则可能导致焊缝不充分熔化，从而影响滚动轴承的连接强度和密封性。其次，电焊电流的频率是指电流变化的速度。在交流电焊中，电流会周期性地变化，而在直流电焊中，电流则保持恒定。电焊电流的频率对滚动轴承的影响主要体现在热效应上。高频电流会导致焊接区域温度快速上升，可能会引起滚动轴承的热变形或热应力。而低频电流则可能导致焊接区域温度分布不均匀，从而影响滚动轴承的均匀性和精度。最后，电焊电流的持续时间是指电流通过焊接区域的时间长度。持续时间对滚动轴承的影响主要体现在热输入上。长时间的电流作用会导致焊接区域温度持续升高，可能会引起滚动轴承的热损伤或热变形。而短时间的电流作用则可能导致焊接区域温度不足，从而影响滚动轴承的连接强度和密封性。电焊电流的特性对滚动轴承的影响主要体现在热效应和连接强度上。因此，在进行电焊时，需要根据具体的焊接要求和滚动轴承的材料特性，合理选择电焊电流的大小、频率和持续时间，以确保滚动轴承的质量和性能。

二、滚动轴承的故障分析与影响

2.1轴承磨损

在工业应用中，电流通过滚动轴承是一种常见现象，但它可能导致一系列问题。当电流流经这些轴承时，会在接触表面产生电火花。这些电火花的温度极高，能够侵蚀轴承表面的金属材料。这种侵蚀作用导致轴承表面逐渐磨损，随着使用时间的增长，轴承的间隙会因此增大。轴承间隙的增大直接影响到轴承的旋转精度。对于货车等运输工具而言，旋转精度的下降会直接影响到行驶稳定性和安全性。例如，轴承间隙过大可能导致车辆在行驶过程中出现摇摆，控制困难，从而增加发生事故的风险。

2.2过热

电流流经滚动轴承时，由于电阻的作用，会产生热量。这种热量会使轴承温度升高，长时间处于高温状态，轴承材料可能会退火。退火是指材料的硬度和耐磨性会降低，这会导致轴承的使用寿命大大缩短。除了直接影响轴承材料的性能，过热还可能导致润滑油变质。润滑油在高温下可能会分解或失去润滑效果，进一步加剧轴承磨损，形成恶性循环。轴承磨损加剧又会进一步产生更多热量，如此反复，最终导致轴承完全失效。

2.3电蚀

电流通过滚动轴承时，会在轴承表面产生一种称为电蚀的电化学反应。这种现象不仅会破坏轴承表面的光滑度，还会增加摩擦系数，使得轴承在运行过程中更容易磨损。此外，电蚀还可能导致轴承材料的脆化，从而降低轴承的抗冲击能力。在重负荷或冲击条件下，轴承更容易损坏。电蚀对滚动轴承的性能和寿命产生了负面影响。为了减少电蚀的影响，可以采用绝缘措施来阻断电流的流动，或者选择具有更高耐腐蚀性的轴承材料。

2.4噪音和振动

由于电流通过滚动轴承导致的磨损、过热和电蚀等问题，轴承在运行过程中可能会出现异常噪音和振动。这些噪音和振动不仅会影响驾驶员和乘客的舒适性，还可能对其他零部件造成损坏，如传动轴、齿轮等。随着问题的逐渐恶化，噪音和振动的增加可能成为轴承故障的预警信号。因此，一旦发现这些问题，就需要及时检查和维修，以避免更严重的损坏。定期维护和检查可以帮助及时发现潜在的问题，并采取适当的措施来修复或更换受损的轴承，以确保设备的稳定运行和人员的安全。

2.5故障诊断困难

电流通过滚动轴承引起的问题可能在初期不易被发现，因为这些问题的症状可能与其他常见故障相似。例如，轴承的异常噪音和振动可能被误认为是其他零部件的问题。随着问题的逐渐恶化，可能会导致轴承突然失效，给货车的正常运行带来突发性的影响。这将给货车的维修和保养带来困难，同时也增加了行车过程中的安全风险。因此，对于电流通过滚动轴承引起的问题，需要进行仔细的诊断和分析，以确保及时发现并解决问题。

三、预防和解决电流通过滚动轴承问题的方法与措施

3.1正确的电焊操作规范

在进行电焊作业时，必须遵循严格的操作规范以确保安全和效率。首先，使用适当的电焊设备是基础，这包括适合焊接任务的焊机、焊条和保护装备。操作员应穿戴防护服、手套、面罩等个人防护装备，以保护自己免受火花和热量的伤害。此外，确保电流不会通过滚动轴承是关键。为此，可以采取隔离措施，如在焊接区域周围设置绝缘屏障，或在必要时断开电源，避免电流通过轴承路径流动。

3.2轴承的保护和隔离

为了进一步保护轴承不受电流影响，可以采用物理隔离和材料选择相结合的策略。使用绝缘涂层或绝缘垫片在轴承与可能产生电流的设备之间形成屏障，有效阻断电流路径。同时，选择具有高电阻率的轴承材料，如某些特种合金或陶瓷材料，这些材料自然具有较高的抗电流侵蚀能力，从而延长轴承的使用寿命。

3.3定期检查和维护

轴承的性能和寿命与其维护状况密切相关。定期检查轴承的物理状态，包括其磨损程度、温度和噪音水平，可以及早发现潜在问题。如果检测到异常指标，应及时进行维修或更换受损的轴承，以避免更严重的故障发生。同时，保持轴承的良好润滑也是关键，润滑油不仅能减少摩擦，还能在一定程度上阻挡电流的流动。

3.4选择合适的轴承材料

在选择滚动轴承时，除了考虑负载、速度和工作环境外，还应考虑其对电流的抵抗能力。例如，陶瓷轴承由于其高电阻率和优异的耐磨性，成为许多应用中的首选。它们不仅能有效抵抗电流的影响，还能在高速和高温环境下保持良好的性能。

3.5培训和教育

提高操作员和维护人员对电流通过滚动轴承问题的认识是非常重要的。通过组织定期的培训课程和教育活动，使他们了解电流如何影响轴承性能，以及如何识别和解决相关问题。这样的知识不仅能帮助他们预防问题的发生，还能在问题出现时迅速采取措施，减少损失。

结语：

电焊电流通过滚动轴承是铁路货车检修过程中需要关注的问题。通过对这一问题的分析，我们提出了相应的预防措施。只有加强管理、规范操作，才能有效避免电流损伤，保障铁路货车的安全运行。

参考文献：

[1]张衡.蓝鸽校园版物联网管控软件交互设计研究与实践[D].湖南大学,2019,

[2]基建工程档案管理中存在的部分问题及策略分析[J].企业文化(下旬刊),2019,000(003):215-215.

[3]路代洪.关于铁路货车智能化检修的研究[A].in:中国铁路货运市场发展和多样化运输装备技术研讨会论文集[C].2019.00000380-00000381.