北美的卡车司机每年在公路上穿行无数小时,将货物安全准时地运往目的地。然而,涉及车辆轮端的维修问题有时却会导致代价昂贵的运输延误和潜在的安全风险。
美国国家运输安全委员会估计,世界各地每年发生750~1 050起车辆轮端分离事故。虽然每年此类事故发生的数量与每年行驶在路上的卡车数量和行程相比,所占的百分比很小,但对于这样一种本来完全可以避免的糟糕事故而言,这一比例显然过高。本文给您的维修清单提供了一些建议,帮助您尽量避免此类及所有其他看似并不太严重,但仍会造成停运的车辆轮端问题。
图1 可调节游隙车辆轮端,特点在于使用单列轴承,无隔圈
确保维修人员与司机对车轮轴承的定期检查
一种减少诱发车辆停运的轮端问题的方法是实施加倍的车轮轴承维护策略。提早侦测到车辆轮端问题可以使车队免遭不必要的停运和价格昂贵的路边急救维修,但是这需要车辆维护团队和司机的勤勉工作,以便在问题发生之前发现并排除潜在问题。
日常工作中,用户须牢记两点:第一,进行计划的车辆预防性维护时,维修团队中应包括有认证资格的轴承检验员。第二,司机应在运输前后的车辆安全检查中以及车辆行驶途中留意轴承问题。如果有任何部件看起来不太对劲,应及时将其告知维修检查员。
熟知车辆轮端类型及其轴承的维护方法
车轮轴承系统分为3大类,各自有着不同的安装和调试程序,这也使得对于轴承隐患的识别和解决变得更为困难。熟悉其中的差别可以帮助您制定针对您所使用的类型的车轮轴承的服务方案,从而有效防止车辆轮端问题的产生。这里提供一些有用的识别方法,对于提高和加强您的维护团队和司机的专业水平将十分有益。
1.可调节游隙车辆轮端
最常见的类型是可调节游隙车辆轮端系统(图1)使用标准单列轴承,并采用调节螺母来调节轴承游隙。可调节游隙车辆轮端的一大优势是野外维修方便,而其缺点则是与后面将要介绍的预调游隙轮端以及一体式轮端系统相比,无法可靠地控制预紧量。
在将新轴承安装于可调节游隙车辆轮端之前,需先检查轴上有无磨损痕迹。磨损的轴将导致轴承偏心,可能降低轴承的使用寿命。为了确保轴承内圈安装到位,使用 0.05 mm(0.002 in)塞尺检查内圈大端面与轴肩之间的空隙。轴承保持架上的任何损坏都有可能造成轴承使用中过早地发生问题,任何与出厂形状和圆度有偏差的保持架均不得使用,并应更换内圈组件。
图2 预调游隙车辆轮端系统可通过轴承内外圈之间的隔圈来识别
此外,轴承调整得过松或过紧都会缩短轴承的使用寿命。有估算称,如今正在使用中的超过半数的轴承游隙并不正确。如果游隙调整合理,车辆轮端的游隙则不应过早出现明显的变化。但随着时间的推移,轴承磨合和磨损会导致游隙产生微小的变化。清洁不力和维护操作不当会增加磨损,进而造成轴承游隙的额外变化。如想了解正确的车辆轮端清洁和维护程序,请参阅美国卡车技术及维护委员会建议措施622条。对于轮端轴承维修的时间间隔,用户应当遵循车轴厂商的指导。
2.预调游隙车辆轮端
预调游隙车辆轮端系统(图2)有两种方式。组件可能较松,或轴承与密封可能已经压入轮毂。游隙是锁紧螺母或其他锁紧元件安装时就设定好了。预调游隙车辆轮端组件可通过内外圈之间的隔圈来识别。预调游隙车辆轮端系统同可调节游隙轮端系统一样,也可以在野外维修。
日常维护服务时或必需进行维护时,一定要彻底清洗所有的组件,检查密封、轴承、轮毂及隔圈是否有异常的磨损或损伤。只要轮毂从主轴上拆卸下来就需更换密封。此外,所有的轴承(内圈组件和外圈)和隔圈一旦出现损坏迹象都应及时更换。日常维护中应使用同样的润滑油或主机厂商批准的兼容润滑油。
图3 一体式车辆轮端系统组件全部自带,可以通过外侧内圈上的密封来识别
如果您在疑惑有什么是您不应该做的么?答案是“有”。如果您将预调游隙轮端更换为传统的可调节游隙车辆轮端系统,那么,不要使用隔圈。同时,不要将行业标准件用于预调游隙轮端系统。如果需要更换零件,使用主机厂商专用维修零件来保证产品性能最大化。
不要重复使用已损坏或过度磨损的组件,特别是轴承、隔圈、密封和主轴螺母等部件。
除以上要点外,请始终遵循轮毂供应商或主机厂商的建议与规程。
3.一体式车辆轮端
此类整体式轮端系统中,轴承、密封和润滑剂均已预先安装至轮毂中。轴承已经集成到轮毂中或是以单独的形式压入轮毂。轴承游隙调整在制造过程中已完成,螺母的作用是将整个组件固定在主轴上——使得安装更为简便。但是,不能单独更换组件,且一体式车辆轮端不适用于野外维修。一旦一个组件磨损,需要更换整个系统。
警告:切勿试图拆卸和重新组装一体式车辆轮端的轮毂和轴承组件。重新组装不当可能导致故障。
务必及时更换受损轴承
您需要了解如何辩别组件受损,以便在适当的时候更换它们。车辆轮端轴承最常见的损坏包括:轮毂帽或其他内部腔体中出现干燥和结块的润滑剂;润滑油、轮毂帽、轮毂或轴承中出现金属颗粒;轴承或其他内部组件出现热褪色现象(不要混淆热褪色和润滑油沾染,前者是指不可去除的污点和金属流,后者用细的金刚砂布即可轻易除去。);出现内外圈旋转的迹象(在内圈大端面、内孔或主轴上出现沟槽)(图4);其他轴承表面肉眼可见的磨损;轴承组件的保持架上出现凹陷;滚道或滚子表面剥落(脱落)的轴承材料;以及滚子或滚道上的金属凸起或凹陷。
警告:在以上情况下,如未及时更换轴承可能导致车辆轮端分离,带来严重的人身伤害风险。
注意:如未遵循此注意事项,可能会带来伤害风险。不要使用已损坏的轴承,使用已损坏的轴承会导致设备损坏。安装或拆卸时如需使用锤子或钢棒,则应使用软钢(如1010或1020级),使用软钢棒而导致锤子、钢棒或被拆卸部件上飞出高速碎片的可能性较小。
内外圈一起更换
更换可调节游隙车辆轮端和预调游隙车辆轮端中的圆锥滚子轴承时,重要的是要同时更换轴承内外圈。通常用户可能会忍不住保留旧的“好的”内/外圈,配以一个全新的外/内圈。但问题是,旧的“好的”内/外圈均已在磨损过程中在滚道中形成了独特的形状,将其与全新的外/内圈混搭可能会在滚道上产生边界应力,导致轴承提前失效。
铁姆肯公司还建议您向同一制造商购买内外圈,最好是成套购买。因为不同制造商处购买的内外圈可能会存在如下问题:内部轴承轮廓不兼容;由于公差不一致而导致轴承总宽度有差异;不同的轴承额定载荷;由于不同的生产工艺和技术造成表面粗糙度不同;钢材质量、类型、纯净度和工艺的不同;以及全球范围轴承制造质量的不同。
图4 内圈大挡边表面刻痕:由金属间接触产生的“焊接”与热损伤
一般来说,极佳的维护间隔周期根据每个车队自身的情况而有所不同。要确定什么样的维护周期对您的车队是理想的,首先应该看一下车队的车辆轮端的维护计划和使用寿命(刹车、轮毂帽、轮胎、密封、润滑油、轴承和轴螺母等);然后,从性能记录中选择能与您的预防性维护计划相匹配的组件。如果某一组件发生故障或者需要计划外的维修,则需要制定更短的检查周期。
警告:如未遵循此警告事项,可能会带来严重伤害风险。正确的维护和处理措施至关重要,未按照安装说明进行操作或未能维持适当的润滑可能导致设备故障。
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