CRH3C型动车组转向架轴箱轴承失效原因分析及新型结构研究

CRH3C 型动车组转向架轴箱轴承失效原因分析及新型结构讨论CRH3C 型动车组在高速运转过程当中，由于轴承密封结构存在设计缺陷，容易造成轴承油脂大量流失，最终导致轴承油脂偏少，润滑不良；高速运转缺油的轴承难以形成有效的润滑油膜，线路较大的冲击和振动导致轴承剥离失效;当轴承运转里程超过 80 万公里时，轴承的运转状态会渐渐恶化，存在运转安全隐患。新结构轴箱轴承与原结构相比，改善密封防尘罩结构，增加迷宫结构，在轴承中间增加注油孔，同时使用 L055 油脂，增加油脂温度工作范围及粘度，避开油脂的大量流失。CRH3C 型动车组为引进德国西门子技术生产的时速 300 公里速度级高速动车组。该动车组为 8 辆 4 动 4 拖编组，牵引总功率为8800kW。CRH3C 型动车组自 2025 年起先后在京津、武广和沪宁等线路投入运用。CRH3C 转向架轴箱轴承采纳舍弗勒公司提供的 02 版轴承，轴承代号：F-XXX.02.TAROL130×240-B-TVP。装车运用的 CRH3C 型动车组转向架轴箱轴承总数量为 5120 套。CRH3C 型动车组在运用中共发生轴箱轴承故障 52 起，分为三类：第一个是轴温升高，共 34 起，其中轴承外圈滚道剥离 14 起，轴承滚道未剥离 14 起，未确认 6 起；第二个是热轴预警，共 10 起，其中轴承外圈滚道剥离 7 起，轴承滚道未剥离 3 起；三是滚动异响，共 8 起，其中轴承外圈滚道剥离 4 起，轴承滚道未剥离 4 起。本文将就 CRH3C 转向架轴箱轴承故障原因进行分析，并对新型轴箱轴承结构进行介绍。1.原因分析1.1 故障轴承分解检查情况分析针对运用中轴承存在异常温升和异响故障，通过对轴承拆解检查，检查中发现故障轴承存在外圈滚道剥离、滚子剥离、锈蚀、变色、滚子端面磨痕、滚道油膜缺失、内圈滚道凹痕、轴承防尘罩脱出、轴端甩油等问题。1.2 轴箱轴承理化分析对上述故障轴承进行理化分析发现大部分轴承都不同程度存在异常磨损、滚道剥离，剥离区域局部放大观察可见疲劳扩展特征，轴承油脂量偏少且轴承锥入度值大小不一，但轴承外圈、内侧内圈和内侧滚子的硬度、金相组织、非金属夹杂物等项指标均在正常范围。1.3 轴箱轴承走行里程分析对轴箱轴承在武广和京津客运专线不同运用里程时发生的故障情况进行统计分析如下：分解检查的 25 件剥离故障轴承中，剥离故障发生时的最低运用里程为 63 万公里，最高运用里程为 118.9 万公里。1.4 轴承结构分析CRH3C 轴箱轴承由舍弗勒公司提供，为自密封、自带...