铁路车辆轴承 机车轴承的高可靠和低维修技术

作者:本网编辑 发布时间:2012-06-13
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在拥有高度安全性的同时,为避免发生因故障导致线路阻塞等事故,车辆轴承也必须具备高度的可靠性.


图1 密封型车轴轴承

在拥有高度安全性的同时,为避免发生因故障导致线路阻塞等事故,车辆轴承也必须具备高度的可靠性。

轨道车辆作为被频繁使用的交通设备之一,其在拥有高度安全性的同时,为避免发生因故障导致线路阻塞等事故,必须要有高度的可靠性。同时,在不损失安全性的前提下,相关零部件的免维护技术不断成为用户的诉求。作为城市间的输送设备,各种各样的高速且高性能化的先进技术也在不断被导入。在这其中作为最重要的旋转部件,NSK的铁道车辆用轴承(车轴用、齿轮变速箱用、牵引电机用)在日本的新干线、地铁、客运机车等领域均被广泛采用。在中国,CRH2、CRH380A等高速列车,北京、广州等城市地铁,以及客车机车上也都有采用。

车轴用轴承通过优化密封圈的结构及材质,延长使用寿命。该轴承在支撑车轴的同时,直接承受来自钢轨的振动,因此使用条件极为苛刻。NSK顺应近年来维护周期延长的技术发展趋势,开发了拥有转速高、重量轻、发热低、高密封等特性的密封型车轴轴承,得到了市场的广泛认可。密封性轴承,不但能够防止漏脂,还能阻止外部异物如水的侵入。为保证长时间运行条件下密封性能的持久性,NSK在外圈上增设了油封圈,或迷宫式密封结构。保持架方面除采用以往的金属保持架外,近年来轻量型的树脂保持架也被广泛采用。通过滚子表面的特别处理,以及提高内外圈的表面粗糙度,有效地保证了润滑脂的使用寿命。该类型轴承能够兼容装有车轴打滑监测齿轮等元件的各种类型轴端结构。除了上述车轴轴承,NSK还推出了如齿轮变速箱用轴承和牵引电机轴承。


图2 牵引电机轴承

齿轮变速箱用轴承通过优化材料处理方式及结构设计,提升保持架的刚性和抗咬粘性。将牵引电机的动力输出传递到车轴的齿轮变速箱用轴承主要分为小齿轮轴支撑轴承和大齿轮轴支撑轴承。其中作为输入轴的小齿轮轴,转速高且容易受到接续轴振动的影响,而NSK的小齿轮用圆锥滚子轴承,对运行中的振动及冲击导致的保持架破损,内圈挡边和滚子端面咬粘等齿轮变速箱特有的问题采取了有效的防止措施,例如通过氮化处理提高保持架刚性,疲劳强度;对内圈挡边、滚子端面进行形状改良和表面粗糙度的特殊设计,由此提高抗咬粘性。

而牵引电机轴承增加了绝缘被膜,有效防止局部熔融,提升可靠性。近年,高速铁路和地铁等车辆的牵引电机均采用了交流型。顺应这种趋势,牵引电机所用圆柱滚子轴承及球轴承也随之变得更小更轻。NSK的体积小、质量轻,并涂有绝缘被膜的绝缘型牵引电机用轴承被广泛应用在这种交流电机上。这类轴承能够防止流向牵引电机内部的部分电流在火花放电的作用下滚动体同内外圈的轨道面接触部发生局部熔融(即电蚀),以至影响轴承性能。

密封型车轴轴承拥有优质的结构,并可助车轴延长使用寿命。

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