4.轴端接地装置在苏联8G型电力机车上的应用

杨富贵 (太原机务段技术科 ，山西太原 ，03003)

摘 要 :针对 8G型电力机 车轴箱无电流接地装置所造成的大小齿轮 点蚀、剥 离以及轴 箱轴承由于电腐蚀引起的过热、固死等故障，探讨了在 8G型电力机车上加装轴箱接地 装置的必要性 ，给 出了在 8G型 电力机车上加装轴箱接地 装置 的方案。

关 键 词 :8G 电力机车 ;轴箱轴承 ;接地装置

目前国内外电传动机车装有接地装置，唯独8G机车是少有的未设置轴箱接地装置的车型。8G机车是前苏联制造的 ，在初始设计上 存在诸多缺陷。随着机车的走行里程的不断加大，许多缺陷性的问题就暴露出来了。其中，轴箱未设置接地装置就是一例，其危害性主要表现为以下两个方面：

(1)未设接地装置时 ，机车从接触网引入的电流 ，经牵引变压 器原边 、车体 、传动齿轮 、轴箱轴承 、轮轴、车轮 、钢轨接地 。 电流通过轴箱轴承时 ，就会造成轴承电腐蚀 ，严重时造成过热 、固死 。轴箱轴承如果损坏，会引起机车振动大 ，齿轮箱、抱轴承裂 ， 轴箱圆簧、扁簧断等一系列问题，严重威胁到行车安全。

(2)电流经过传动齿轮时，造成大小齿轮点蚀，轻者表现为小麻点，重者表现为坑坑洼洼，使齿轮传动过程中形成有害冲击 ，致使齿轮弛缓或断齿 ，影响机车正常运行 。

配属我段的8G型电力机车在运用过程中频繁发生此类故障 ，仅 2005—2007年就累计发生32件 。因此 ，我们认为在8G电力机车上安装轴箱接地装置是 非常有必要 的。

1故障原因分析

轴箱轴承故障原因分滚动体断裂 、疲劳剥离 、轴承磨损 、轴承电蚀等原因。通过对此类故障现象的认真分析 ，以及将我段的8G 型电力机车与SS1型电力机车的对比，我们发现8G机车轴承故障率高的主要原因是轴承电蚀较多 。同样的问题也体现在大小齿轮发生点蚀、剥离上。轴箱轴承由于电腐蚀导致过热、固死等故障以及大小齿轮点蚀 、剥离的原因主要是机车电流流经轴箱轴承或传动齿轮导致的结果。下面就从8G型电力机车电流流经途径和轴箱结构分析具体原因。

1.1 8G型电力机车电流流经途径

8G 型电力机车采用25kV工频交流电压 ，当机车升弓后 ，接触网上的25kV工频交流电压 ，通过受电弓引入车顶 ，经高频扼流 圈 、原边高压隔离开关 、主断路器 ，高压电流互感器 、牵引变压 器原边绕组 、低压电流互感器 ，再经车体 、转向架 、大小齿轮 、轴箱轴承 、轮对 、钢轨接地 。 机车在运行过程中 ，轴箱轴承在轴承内、外圈之问高速转动，当机车震动时就可能使滚子在内外圈之 间产生间隙，不能时刻保证紧密接触，这样就会使内外圈与滚子之间 产生电火花 ，导致轴承电蚀 .严重时使轴承与轴、轴箱固死 ，影响行车安全。

1.2 8G型电力机车轴箱结构

8G型电力机车轴箱装设在车轴两端的轴颈上 ，用来安装轴承，对车轴定位。它将车体、转向架和牵引电机的部分质量经过轮对传给钢轨 ，并将来自轮对的牵引力或制动力经轴箱拉杆传递给转向架。8G型电力机车轴箱轴承采用左右轴箱，能同时承受轴向力和径向力的单构架问的横向和纵向作用力 。在机车运行方向左侧第二个轴箱前盖有速度传感器。

轴箱主要由前后盖 、轴箱体 、短圆柱滚子轴承 、轴圈和挡圈等组成。

(1)前后盖。前、后盖均为铸钢件 ，它用螺栓与轴箱体连接在 一起，除使轴承外圈不能在轴箱内左右移动的作用，起到传递轴向力的作用外 ，同时还有防尘和保护轴箱内部零件免受损伤 。

(2)轴箱体。轴箱体为铸钢件，中部为圆筒形，内孔与轴承外 圆为动配合。左上方和右下方设有八字形切口，与轴箱拉杆相连接。底部有两个与板簧箍连接用的凸起圆孑L座。

(3)轴承列短圆柱滚子轴承 。 每个轴箱采用两种轴承 ，内侧采 用内圈带单侧挡边的42536QT 轴 承 ，外侧采用带活边的5 2 5 3 6 Q T 轴 承 ，单个轴箱横动量为0 .5 m m 一 1 m m 。 使用此种轴 承的特点是 :当机车通过曲线时构架两侧的轴箱拉杆座同时受力 ，改善构架的受力状态 。

2加装轴箱接地装置的方案

2.1 加装轴箱接地装置的内容

加装轴箱接地装置包括两个方面的内容 :一是轴箱接地装置的方案 ;二是轴箱接地装置在机车上的安装方案。

通过故障原因分析 ，我们已经找出了发生此类故障的原因 ，现在要解决的问题就是如何使电流绕过大小齿轮和轴箱轴承而连接到钢轨。我们所采取的措施就是在轴箱上加装接地装置，直接将机车转向架的电流通过装置导入车轴，这样就可以有效地避免轴箱轴承过电的现象发生。通过借鉴其他车型的机车加装轴箱接地装置的经验，并结合8G型电力机车轴箱的结构，我们进行了设计，并制作相应的配件 。

2.2 关键技术

2.2.1 轴箱接地装置的原理及结构

8G型电力机车轴箱接地装置是通过接地线把机车车体及转向架上的电流引向接地铜片，再经过接地铜片将电流引向轴头 ，然后通过车轴 、车轮将电流引向钢轨及地面。因此电流就不会通过大小齿轮和轴箱轴承，可以有效地解决大小齿轮和轴箱轴承的电腐蚀问题 。

该接地装置主体采用锻钢 ，并且将导柱与主体焊接一体，从而保证坚固耐用和良好的抗冲击性。接地电刷与导向板固定，沿导柱前后运动 ，弹簧则可以有效地保证电刷与轴紧密接触 ，使其具有良好的导电效果。

主要参数为:额定通过电流 180A;电刷有效磨耗长度15mm;电刷与铜轴静态电阻<O.05Q。

2.2.2 轴箱接地装置在8G机车上的安装

由于8G机车的原轴头挡板以及轴箱端盖都不适合安装轴箱接地装置 ，所以我们经过分析后，决定对其进行改造 。改造方案包括了两个方面的内容 :一是接地装置如何在轴箱上安装 ;二是铜片如何在轴头上安装 。经过试验后，安装方案见图 l。

2.3 技术要求

安装轴箱接地装置以后 ，我们根据机车修程安排对其使用维修 制定了相应的范围 ，包括 :

第一 ，每次修程都必须检查各固定螺栓的状态 ，保证无松动 。

第二 ，接地线固定螺栓与端盖的绝缘良好 ，接地线截面积缺损 ≤ 10% 。

第 三 ，接地电刷无损 ，磨耗量应≤15mm，电刷与接地铜片的接触面应≥8O%。

第四 ，接地铜片磨耗严重时应及时进行更换 。

3实施后的效果

我段从2007年 8月对此方案实施 ，目前已在大部分机车上安 装使用 。 通过这两年多的使用，发现已安装使用轴箱接地装置的机 车在这两年内未发生过由于轴箱轴承过热、固死或者大小齿轮崩齿的机车故障。机车进入修程解体时检查，发现轴箱轴承1 件 ，与往年 同期相比 ，故障发生率下降了90% 以上 ，取得了非常好的效果。

4结语

通过加装轴箱接地装置 ，有效地解决了电流经过轴箱轴承引起的轴箱轴承电腐蚀以及大小齿轮的电蚀问题 ，为提高机车质量 ，确保运行安全 ，起到了非常积极的作用。

第 一 作 者 简 介 :杨 富 贵 ，男 ，1983年 l1月 生 ，20 05年 毕 业 于 兰州交 通大学 ，助理工程 师 ，太原机务段技术科 ，山西省 太原市 尖 草 坪 区 新 店 街 20 号 ，030 0 03.