消除探伤车探轮故障研究.pdf

广西铁道2023年增刊消除探伤车探轮故障研究苏华城（南宁局集团公司工电检测所，工程师，广西南宁530025）摘要：通过对钢轨探伤车探轮研究，汇总分类探轮维修后发现问题，提出钢轨探伤车探轮检测、判断、改进方法，减少探轮维修后新故障情况，提高探轮使用效率，避免非轮膜破损、晶片故障、六/三芯轴故障对探轮使用所造成的影响，降低探轮更换的频率，缩短维修时间，节约探伤资源。关键词：探伤车；维修；探轮故障1背景GTC-80型探伤车作为最新型的高速钢轨探伤车，是为高速铁路探伤困难的情况而设计的。9英寸探轮是由国外单独设计的，其零部件全是国外产品，目前正在逐步实现国产化，但其维修装配标准未能普及，不利于各路局把控探轮质量，存在探轮维修好后才能发现问题，再次维修依然不确定是否维修完好；存在维修完毕后没有问题但是在静置时或刚使用不久就发现问题情况。极大浪费维修成本及维修时间，因此对其研究，并找到行之有效的方法，便于在维修前如何检查，维修中如何操作，维修后如何校验，从而得到高质量的探轮。2恒温块渗液检查及维修恒温系统工作压力在0.2MPa-0.4MPa，由于进口的O型圈及配套垫片使用效果很差，其密封性未有预留安全余量，过压检测很难通过，在昼夜温差大或海拔落大的情况下会使密封能力减弱，使恒温块渗液，轮膜涨裂；同时进口O型圈硬度过低，容易在装配时破损，破坏密封性能。通过对渗液情况及探轮构造分析，研究出一套检查恒温块是否渗液及改进其密封系统减少故障率的方法。2.1密封件改进目前我局使用的是硬度70、线径2.0mm的O型圈（NBR），加强了密封能力，方便日常简易化校验，同时硬度的提高可以避免压坏O型圈。对比进口O型圈每个64元，国产O圈降低至每个0.1元，大幅降低维修成本。国产O型圈与进口O型圈对比如图1所示。图1进口O型圈与国产O型圈2.2维修中安装方法在装配过程中，选用完好无破口的O圈及垫片，先垫片后O圈的顺序平整填入恒温块的圆槽内，在紧固螺丝受力后应半圈、半圈的同步紧固螺丝，避免压坏O型圈。2.3使用创新性的检查方式对其校验用CPC母头与打气筒对接，然后与CPC公头对接，通过打气，排出管内液体后，对恒温管加压，压力达到0.4MPa时，轮内恒温块处无气泡冒出，则恒温块密封正常，如图2所示。使用气体检测液体的密封性是为了方便在全是液体的轮膜内方便的观察气泡的产生，同时气体相对于液体，具有高渗透性，在同等压力检测下其安全系数更高。打气测量的方法同时可以测量恒温管的密封性能，使老化破损的恒温管可以提早发现。12图2进口O型圈与国产O型圈2.4日常静置检查一般在恒温系统正常时，探轮会越来越鼓，有多次放液记录的，其都存在恒温块渗液。在维修好后，按住恒温管CPC快接公头，如图3所示，会有液体射出的，由于换轮时可能在恒温系统未关时进行更换的，所以第一次射出是由于恒温管内原有的压力影响射出，多以静置4小时后查看第二次检查情况为准，如仍然会射出液体则恒温块漏液。图3按压CPC公头检查恒温块密封3磁密封取出与安装磁密封是隔断工作介质与外界空气的密封装置，其安装配合精密，无法使用机械手段取出，目前使用环阵排布的强磁铁取出器，依靠磁力对其吸出。但环阵排列接触面积小，所能提供的吸力无法满足使用要求，对于起锈、卡住、退磁的磁密封无法取出。在安装磁密封时容易出现的问题是即使在O型圈上涂抹了密封膏，在安装时由于配合面间隙太小会破坏O型圈上密封膏的连贯性，形成破口，探轮也会在很短的时间内漏液，使探轮缺液无法使用。3.1磁密封取出工具改进在磁密封取出过程中，我们南宁局通过自己设计的工具，采取环型强磁铁对磁密封进行吸出，由于强磁环是一个整体，加工安装精度的难度降低很多，且由于接触面增大，对比进口磁吸器，吸力成倍提升。其采用的是国内零件组装而成，大幅降低采购进口磁吸器的成本约5万元。3.2磁密封质量鉴别磁密封的工作能力主要依赖于：磁吸力大小和工作副表面的粗糙度。其磁吸力大小可以看吸取铁制品的重量做比较，熟练后可以感觉两工作面分开时需要用的力。表面粗糙度一看耐磨副的表面有无凹凸痕迹，一般凹凸痕迹都是显圆形的，二看磁吸副有无可见凹光圈，有无划痕，有无锈印，指甲来回划过有无阶梯感及抖动感。如都完好，则可以尝试继续使用。3.3安装方式改进在我局在O型圈槽中涂上1#装配膏（AssemblyFluid#1），再放入O型圈，利用挤压出来的膏体，对O型圈表面涂抹，如图4所示，保证O型圈全覆盖膏体，利用安装时的挤压，使槽内的膏体溢出，填满间隙，减少密封膏膜破口的产生，且使用无尘纸这种高品质的纸张擦拭干净磁密封副之间的工作面，使其清洁无杂物，且避免划伤磁密封副间的工作面。保证配合面旋转正常、无间隙。图4磁密封两次膏体覆盖3.4日常静置检查在维修好探轮并加注好探轮液，调零结束后，应擦干净探轮，对其进行放置，方便后期查看探轮法兰压环处、支架凹处是否有积液，从而确认磁密封是否漏液，如图5所示。消除探伤车探轮故障研究13广西铁道2023年增刊图5查看各处凹槽积液情况4提高轴承使用寿命4.1轴承故障分析目前探轮故障除探轮膜破损外，主要故障都集中在轴承中潮气进入，滚珠磨耗后产生的径向角度偏差，使磁密封错位，密封被破坏产生的漏液和轴承中润滑油干涸，积灰严重产生的轴承卡死两种情况。4.2加强轴承密封性的方法目前我局轴承选用3205A胶盖角接触球轴承，采用在胶盖内加注耐高温轴承润滑脂的方式，如图6所示，加强滚珠的防水性及密封防尘能力，保证轴承润滑，可以有效提高平均使用寿命2个月，极大地减少更换探轮和换轴承的情况。通过这种方式加注润脂，要注意只在胶盖下的轴承面涂抹，而不要过多的加注到钢珠滚道中，避免轴温升高过大。图6轴承未加注高温油与已加注高温油5晶片测试与六/三芯轴测试可以查看论文中的方法，用射频电缆对晶片进行直接测试，对于新的0晶片来说时其界面波应该在14dB-16dB之间，一次底波应该在24dB-27dB之间，且新0晶片其在1900系统上其0底波在各项正常且轨面状态正常的情况下其增益应对应的不超过27dB。可以大致对应一次底波测试为 27dB，则1900系统0底波增益设置在27dB，则正常线路运行A显底波可以保持稳定。6法兰盘检查及清理在探轮装配过程中经常会遇到压环螺钉扭断、法兰盘背面鼓包、压环螺钉下压不到位，探轮注液时轮膜涨开的情况。由于法兰盘和法兰压环在工作时是夹着探轮膜的，两者间是有间隙的，在使用过程中灰尘油污会沉积在间隙里，并进入备用螺丝孔中。在上螺钉时无法拧到底后，强行拧紧，会使螺拧断和法兰背面鼓起来。需要用M2.5的一字起对螺孔清理，然后冲洗，如此可以避免法兰盘过早报废，如图7所示。图7M2.5一字起清理螺孔及其背面鼓包7效益分析探轮故障维修次数从19年的78次降低至20年36次，如图8所示，降低53%以上探轮故障次数，单我局每年直接节约维修成本约 21 万；设计维修工具，约节约工具采购成本5万；共计约26万。图82019年-2020年探轮故障次数8结束语通过对钢轨探伤车探轮故障研究，得到检测、排除故障的方法，改进维修操作，提升探伤车探轮使用效率，减少探轮更换次数，保证使用探轮的机械质量，降低下车更换探轮的风险。14