2001年1月20日电力机车技术牵引电机空载试验中的轴承考核杨振中株洲电力机车厂，湖南株洲412001）牵引电机空载试验轴承考核的方法。

　　轴承在出厂前是经过多项严格检测的，但在装配于牵引电机的过程中，由于其内圈、外圈和滚动体均受到较大的机械作用力而可能造成一些损伤，或可能混入尘埃等对轴承有不良影响的杂物，以及轴承的润滑脂添加可能过多或过少，轴承本身及其安装可能存在的缺陷等原因，使得在牵引电机空载试验时，必需对所装配的轴承进行严格考核检查。

　　牵引电机作空载试验时，电机不加机械负载、不加外部通风，在运转速度范围内进行较长时间运转试验无电机负载振动干扰无电机通风声干扰处于自然冷却坏境，比较适合于进行轴承检查。牵引电机空载试验轴承检查的目的是尽可能地发现上述的轴承缺陷，保证所装配轴承的质量。牵引电机空载试验轴承考核的技术指标主要包括振动、声和温升检测的方法有振动蝶声）法和温升法。

　　1轴承振动和噪声的考核传统的振动检查方法与声检查方法对有丰富经验的人员来说是行之有效的，但容易受人的感觉因素和周围坏境的影响检查的准确度有限。为了提高牵引电机空载试验轴承振动和噪声检查的客观性和准确性，需要应用更为先进的轴承考核检查方法。l.i轴承的振动、噪声及冲击振动轴承的振动、噪声是表征轴承旋转时某一部位的位移变化情况的物理量。在使用检测仪进行轴承检测时噪声检测法所检测到的噪声信号中混有大量的非轴承原因产生的噪声，要将轴承噪声与其他噪声分离开来十分困难运用较少更普遍的是以振动检测来替代噪声检测。

　　我们假设每一个*小的位移变化周期为一个振动元素振动被人感知的过程可以形象地用表示。

　　中的平坦段可以称为基本振动，在基本振动的基础上出现的更为突出的偶发性的振动元素或振动元素迭加，可以称为冲击振动。轴承因为有冲击振动而发出的异常噪声也即我们通常实践中所谓的轴承异音。对于牵引电机轴承而言，一方面需检测轴承的基本振动值是否合格另一方面还需测量冲击振动的幅度和频率等特征，并与基本振动值进行比较，以确走电机轴承的技术状态是否正常。

　　1.2共振解调轴承诊断技术基本振动量超大的轴承故障，一般属于磨损类故障。

　　在正常使用情况下，滚动轴承工作表面磨损是一种渐变性故障这种故障的诊断方法是监测振动的有效值如果明显高于正常轴承即判走为磨损。出现明显冲击振动的轴承故障，属于轴承点蚀、剥落、擦伤等表面局部损伤类故障这类故障的早期表现非常轻微。

　　在振动监测技术的基础上发展起来的共振解调轴承诊断技术适合于检测轴承的早期表面损伤类故障。利用计算机进行数据处理的共振解调轴承诊断系统的工作方式为：传感器用磁钢或其他方法安装在电机的轴承盖上，采集电机轴承的振动信号，传感器通过联接电缆与振动检测仪相联振动检测仪再通过联接电缆与计算机相联。

　　系统可测量轴承的振动有效值和随机冲击振动值，可分析冲击振动产生的原因输出振动频谱图实现对检测档案的复现诊断和研究。

　　共振解调轴承诊断的工作原理是当轴承表面有局部损伤时轴承系统产生周期性的脉冲激励激发高频电子谐振器谐振产生幅度正比于冲击强度的高频振荡。将该高频振荡解调，即得到一种与损伤冲击一一对应的共振解调波其幅度与损伤冲击程度成正比、波形持续时间对应于损伤冲击的微小脉冲大幅展宽。直接度量该共振解调波的幅值，即可以估量损伤冲击的大小从而分析轴承的技术状态是否正常。

　　共振解调技术因为放大肓振湘分离懈调）了故障特征信号极大地提高了信比所以能比较容易地诊断出故障来。同时共振解调轴承诊断技术还可以从信号中区分轴承内圈、外圈、滚动体等各部分故障。因为轴承中的所有零件在运行中具有不变的几何学和运动学关系，可以建立确走的、以轴承系统几何参数为自变量的函数关系，从而可以建立一系列的公式来描述各零部件的故障特征频率。以滚动轴承的外圈为例，其故障特征频率为：一一轴承的中径滚动体中心直径）；―一滚动体的接触角；f.一一轴承所在轴的转动频率。

　　如ZD114型牵引电机的传动端轴承332其滚动体数为15，空载试验*高转速1925r/min，则电机轴的旋转频率为由（1！式得轴承外圈故障特征频率：轴承内圈故障特征频率：某外圈有剥落的332轴承的共振解调振动频谱图如所示其上有明显的外圈故障特征频率192Hz及其各阶倍频384Hz、576Hz的谱峰。

　　2牵引电机空载试验轴承温升的考核2.1电机转速选择轴承在转动时其温升与转动时间、转速具有一走的关系。如果装配和润滑适当，那幺轴承的温升是一有规律的曲线。

　　在相同的时间内如果让轴承分在低速和高速下转动其温升情况芫全不一样。在高速下轴承的温升会上升很快，*后在一个较高温度下达到发热和散热的平衡点。轴承在转动初期达到的*高温度，一般不能作为判断轴承温升是否合格的依据。电机刚开始空载试验时，由承工作面还未形成均匀的油膜转速不宜太高否则易损伤轴承工作面造成轴承损伤。因此电机空载试验时宜将从起动到*高转速分56档，每档转速应持续旋转1520min后再升至另一转速，*后以*高转速旋转规走时间，以*终的轴承温度与坏境温度之差来判断轴承温升是否合格。

　　2.2轴承温升标准滚动轴承的允许温升，主要受润滑油脂所允许的工作温度的限制标规走牵引电机的允许温升为55K，它适于电机工作的各种工况。但是，作为各种型号牵引电机空载试验时检查轴承技术状态是否正常的温升标准，应主要根据大量正常轴承的温升情况及轴承失效故障累积的经验而另行确走，一般应小于55K. 3结束语轴承温升检测装置简单，测量结果准确，目前仍是判断轴承技术状态的一种常用方法。但轴承温升对轴承载荷、速度、润滑情况的变化比较敏感引电机空载试验轴承温升考核时，需要控制好润滑脂的加入量防止润滑脂过多或过少。同一型号电机应按照同一空转方法进行考核，一般均能取得较好的检查效果。当轴承出现诸如早期点蚀、擦伤等很微小的故障时度监测基本上没有反映。轴承表面损伤类故障的早期发现需要借助于共振解调轴承诊断等先进技术。

　　ZD114抱轴承齿轮侧）ZD114抱轴承（非齿轮侧）已吸取落尘的专用测试板放进预先准备好的清洗液（120号汽油再刷洗测试板ib时落尘均落入清洗液中，用300%360目滤网将已有落尘的清洗液过滤，将滤网放入称重瓶中放在电烘干箱中烘干P5%105），0min），8出后放于干燥器中冷却30min，取出滤网放在光电天平上称重，记下质量-2则I测试板单位面积上的落尘质量为-2过滤后的滤网质量mg S一一专用测试板的有效面积m2.按上式测试所得的W值应符合表5-3的规走。

　　表5-3轴承工作间、清洗间与存储间的落尘量指标（ig/m2工作间清洗间存储间表5-4列举了电力机车与内燃机车牵引电机常用轴承的主要数据。

　　表5-4各种牵引电机常用轴承牵引电机轴承代号外形尺寸A径向游隙/mm型号ZD107砖动端）（非传动端）ZD114俳传动端）ZD115传动端）ZD115俳传动端）（K车）传动端）（K车）（非传动端）（K车）传动端）（K车）（非传动端）TAO649C俳传动端）（K车）抱轴承齿轮侧）一（K车）抱轴承（非齿轮侧）一-E752传动端）-E752俳传动端）（传动端）ZQDR410俳传动端）ZQDR410C俳传动端）ZD112砖动端）ZD112俳传动端）注：国产轴承代号中E―一加强型；H―一保持架用黄铜制造<一一保持架用青铜制造T一一套圈经200）、滚子经180）高温回火；U一一轴承游隙不同于-B4604 K―一轴承零件形状或尺寸改变；Y―一其他改变。

　　（BKF圆柱滚子轴承代号中NU―一轴承外圈两侧有止挡，内圈无止挡，允许一走轴向窜动NNH）―一轴承外圈两侧有止挡，内圈一侧有挡边NUP―一轴承外圈两侧有挡边内圈一侧有挡边另一侧有活动挡边EC―一轴承内部几何形状经改进有较高承载能力，挡边和滚子经改进有较高的轴向承载能力b外EC轴承有良好的润滑条件与较低的运行温度P6―一尺寸及运行精度相当于ISOb级公差C4一一轴承有较大游隙；M或MA―一黄铜保持架P―一玻璃纤维增强尼龙6.6保持架用于120）以下的运行温度；一一可在较高温度及恶劣条件下牵引电机空载试验轴承的共振解调诊断，目前还处于刚开始应用的阶段，在建立诊断标准方面还缺乏经验数据。因此b方法的成熟应用还需要I经过较长时间的应用摸索和经验总结。i