（中车戚墅堰机车有限公司江苏省常州市213000）
摘要：针对厂内外发生HXN5机车柴油机进排气滚轮异常磨损故障现场，通过对故障件及新件的解体前后外形尺寸三坐标检测、材质理化分析等方法对故障现象的判断，总结各供应厂家滚轮装配失效的可能原因，为故障件改进提供参考。
关键词：柴油机；滚轮失效；试验
一、背景及意义
17年公司内外HXN5机车柴油机滚轮装配异常磨损的故障较多，合肥机务段先后有4台机车C5修后发生滚轮异常磨损。情况如下表：
大量的滚轮装配异常磨损对生产造成一定的阻碍，同时对机车的使用造成一定的影响，分析其发生的原因显得特别重要
二、故障件拆检
1、查看公司外返回的故障件，HXN5-280机车的故障滚轮已严重磨损、变形，解体后查看滚轮衬套，有明显的异常凹痕、拉痕，如图1所示。
图1：HXN5-280号机车故障滚轮
2、查看HXN5-649机车的故障滚轮,一个滚轮磨损较重，衬套已全部被磨掉;另外一个滚轮磨损不是很严重，解体后查看衬套，发现衬套内表面存在明显的拉痕，如图2、图3所示。
图4：QS-597号柴油机故障滚轮
3、公司内台架试验发生滚轮磨损后，查看相关故障件，发现大部分滚轮存在偏磨现象，往导向销对立的那一边偏磨，且衬套也已相应对轴向窜出少许。解体后查看衬套，内孔表面基本无异常、无拉痕，如图4所示。
三、零部件检测分析
1、外形尺寸检查：将厂家B生产的1个新滚轮解体，检测了滚轮的表面硬度、淬硬层深度、相关形位公差，当时检测均合格技术要求。
2、将HXN5-280号机车的故障滚轮检测表面硬度，颜色正常的区域，硬度值符合要求，检测值：HRC58.5、59、58。颜色有发蓝的区域，硬度值低于下限值，检测值：HRC55、57。标准要求值：HRC58-62。其它指标均符合要求。
3、将HXN5-649号机车的2个故障滚轮检测表面硬度值、淬硬层深度，一个磨损严重的试样外圆表面硬度不符合要求，检测两端没磨损的区域，硬度值HRC59、60，另一个试样的淬硬层深度不符合要求。
4、对HXN5-649号机车的2个故障滚轮以及QS-597号柴油机的1个故障滚轮取样检测化学成分，材质化学特性符合要求。
5、将QS-597号柴油机的3个故障滚轮检测表面硬度、淬硬层深度，均符合要求。
6、为查明相关部件的尺寸，将磨损较轻的QS-597号柴油机故障滚轮解体后，将滚轮体、推杆体进行三坐标检测，部分尺寸不符合要求。考虑到该滚轮已装用过且发生了故障，可能检测基准相对于装用前已发生了变化，取6个新滚轮装配进行三坐标检测，
（1）4个滚轮整体检测（厂家B、厂家A各2个）;
（2）将2个滚轮装配解体后检测（厂家B、厂家A各解体1个）
检测结果如下：
（1）三坐标取点测量滚轮体外径后，统计发现厂家A滚轮的桶形位置偏向一边、左右两边外径有偏差，桶形高度实测：13.1μm、14.5μm、14.6μm超出了图纸要求的3-8μm。厂家B滚轮的桶形位置基本在中间，桶形高度实测：5μm、3.9μm、4.6μm符合图纸要求。
（2）厂家B的滚轮销，表面粗糙度严重超出图纸要求，实测值Ra0.34左右，要求：Ra0.07;厂家A的滚轮销粗糙度Ra0.07左右。
（3）滚轮体、推杆体、滚轮销的相关形位尺寸，如下表：
四、故障原因分析
根据各检测数据以及故障件拆检情况，个人认为厂家B滚轮与厂家A滚轮失效的原因各有不同。
1、厂家A滚轮失效的主要原因可能是滚轮的外圆表面加工控制不到位，桶形面没控制好，位置偏向一边、左右两边外径有偏差，桶形高度超出要求（如下图所示），滚轮装用后在凸轮轴的作用力下，滚轮往外径大的一侧偏，发生偏磨，导致滚轮磨损。
2、厂家B滚轮失效的原因可能是多方面的。一是滚轮销的表面粗糙度不符合要求，引起轴承衬套受损，造成滚轮被啃伤。二是滚轮的热处理控制不良，滚轮硬度有波动。三是清洁度不良可能引起滚轮衬套受损，造成滚轮异常磨损。
作者简介：李鹏（1976-06），男，汉族，籍贯：江苏省常州市，当前职务：高级钳工，当前职称：技师，学历：本科，研究方向：柴油机发电机组试验