HXD3C机车抱轴箱轴承失效道路救援方案研究

HXD3C机车抱轴箱轴承失效道路救援方案研究

李伟龙 杜鑫 林景东

中车大连机车车辆有限公司  辽宁大连  116021

摘要HXD3C型电力机车作为中国铁路运输的骨干力量，其运行的可靠性直接关系到铁路运输的安全与效率。本文深入分析了HXD3C机车发生的非齿侧抱轴承失效事件，详细探讨了故障原因、应急救援过程及维修工艺。研究结果表明，制定有效的应急救援方案和实施精细的维修工艺对于快速恢复机车运行至关重要。本文旨在为铁路运输安全提供参考，为类似故障的应急处理和维修提供科学依据。

关键词HXD3C型电力机车非齿侧抱轴承应急救援

引言电力机车的走行部是确保列车安全运行的关键。非齿侧抱轴承作为走行部的核心部件，其失效可能导致重大安全事故。本文以HXD3C机车的故障案例为研究对象，分析故障原因，评估应急救援方案，并提出维修工艺建议，以期提高铁路运输的安全性和可靠性。

一、故障概况及原因分析

1.故障概况

长沙段HXD3C机车在执行K535次旅客列车牵引任务时，发生非齿侧抱轴承失效故障。故障表现为轴承温度异常升高至118℃，伴随轴箱体变色和异味，导致机车机破并扣停于石门北站。这一事件不仅影响了旅客列车的正常运行，也对铁路运输安全构成了严重威胁。

2.故障原因分析

通过对故障机车的详细检查，发现非齿侧抱轴箱端盖连接螺栓脱落10个，其余螺栓存在松动现象，挡环有轻微外窜。这一现象初步判断故障原因可能与螺栓松动、润滑不良或材料疲劳有关。螺栓的松动可能是由于长期运行中的振动导致，而润滑不良可能是由于维护不当或润滑油质量问题。材料疲劳则可能是由于轴承长期承受高负荷运行，超出了设计寿命。

二、救援思路及方案

抱轴箱轴承固死，故障驱动要完成随车空跑，只能将抱轴箱、抱轴承进行切割去除。电机固定方式采用半悬，一端通过电机吊杆固定在构架上，另一端固定在抱轴箱上。由于抱轴箱的去除使电机失去支撑点，为了完成救援任务，电机需要拆卸下来或者通过其他方式固定。

1.救援思路

图1电机宽度方向的空间位置

如果要将电机落到地沟里，地沟与车下均要有充足的作业空间，由上图可以知道：

（1）电机宽度方向空间受到从动齿轮与地沟宽度的限制，因此需要是现场拆卸过程的实际实施情况确定是否对齿侧的轨道地基进行处理，如图 1 所示，拓宽至少100mm。

（2）车体与转向架之间的空间较小，构架和车体均没有合适的吊点可以安全、方便的悬吊电机，故无法保证电机能够顺利落下。

通过以上分析可以知道，无论是地沟空间，还是作业所需的吊装条件，都无法满足电机拆解要求。

救援的思路最终确定为将电机通过其他方式固定。

2.救援方案

综合考虑各个因素，最终方案确定为将抱轴箱切割去除，电动机借用原来电机与抱轴箱体紧固用的M36螺栓，将支架与电机的安装座连接，另一端搭接到构架端梁上，这样电机通过吊杆和两个支架完全悬挂到构架，类似全悬挂的结构，断开主动齿轮与从动齿轮的连接，使该故障驱动随车空转，顺利到达具备驱动装置落修条件的机务段进行更换。见图2

图2

图3

三、驱动装置救援工艺方案

1.工艺流程图

分解主动齿轮

拆卸齿轮箱下箱体

拆卸齿轮箱上箱体

切割分解抱轴箱

切割分解从动齿轮

安装电机吊挂工装

2.工艺过程

2.1拆卸主动齿轮

2.1.1拆卸齿轮箱观察盖

图4 齿轮箱观察盖

2.1.2先将油嘴与电机轴连接，在油嘴的端部应加紫铜垫进行密封，再依次连接弯头，液压增压器、手动液压泵以及高压油管，在主动齿轮和车轮之间放上安全挡块，安全挡块采用尼龙制作，应留有5~20mm的间隙。见图5

1、手动液压泵2、液压增压器3、高压油管4、弯头5、安全挡块6、油嘴7、车轮8、齿轮箱9、主动齿轮、10、牵引电机轴

图5 主动齿轮拆卸示意图

2.1.3通过手动液压泵加压，通常加压到1800bar~2000bar时即可将主动齿轮卸下

2.2拆卸齿轮箱下箱体

2.2.1用扳手拆卸齿轮箱上的泄油堵，进行齿轮箱放油。

2.2.2待润滑油排放干净，用扳手拆卸抱轴箱与齿轮箱下箱体连接螺栓M16×50，共计6个。拆卸电机与齿轮箱下箱体连接调整螺栓M16×85，共1个。拆卸齿轮箱下箱体与迷宫盖连接螺栓M12×40，共7个。

2.2.3用升降小车将齿轮箱进行支撑、固定。

2.2.4拆卸齿轮箱上下箱体连接螺栓M16×70,共5个。M12×40，共15个。用顶丝螺栓将齿轮箱上下箱体分离，分离过程中缓慢下降小车支撑面。待齿轮箱下箱体与上箱体完全脱离，继续下降小车，取出下箱体。

2.3拆卸齿轮箱上箱体

2.3.1拆卸齿轮箱上箱体与抱轴箱连接螺栓M16×50，拆卸电机与齿轮箱下箱体连接调整螺栓M16×85，共2个。拆卸齿轮箱下箱体与迷宫盖连接螺栓M12×40。

2.3.2将齿轮箱上箱体沿车轴转动，取出上箱体。若转动过程中由于通气器位置干涉，可进行火焰切割对干涉部位进行切除。（如图6所示）

图6 齿轮箱上箱体切除位置

2.4切割分解抱轴箱

2.4.1在钢轨之间电机下方横搭枕木，将两个手动液压千斤顶定位在电机与枕木之间，手动升降千斤顶支撑电机，确认电机支撑稳固。（如图7所示）。

图7 电机支撑固定

2.4.2用液压扳手将电机与抱轴箱连接螺栓M36×160，共8个进行拆除。拆除过程中若感觉螺栓不能松动，调整千斤顶高度，以便螺栓顺利拆下。

2.4.3切割分解抱轴箱体

2.5 安装电机吊挂工装

2.5.1用吊带一端在工装上端打结，另一端穿过该驱动上方横梁。用横梁作为起吊支点对工装进行起吊。

2.5.2待工装起吊到正确位置（如图9所示），安装电机螺栓。把紧力矩为1200N.M。

图8 电机吊挂工装          图9 工装安装位置

2.5.3用同样方法安装电机吊挂工装。

2.5.4用钢条将相邻两个电机螺栓进行点焊。（如图10所示）

图10 螺栓焊接位置

2.5.5在横梁上方焊接工装定位块，保证工装上部分位置固定。如图11所示

图11  工装定位块焊接位置

四、总结

HXD3C机车6轴经过的现场救援，电机固定状态稳定，最终该车以时速60km/h顺利抵达机务段。

通过本次救援任务的顺利完成，验证了救援方案的可行性。根据现场救援实施情况，完善并最终形成了《HXD3C抱轴箱轴承故障的道路救援工艺》，为日后同类问题出现提供解决思路和经验。