鐵路車輛軸承優化運用與分析

國能鐵路裝備公司準格爾車輛維修分公司　賀永勝

摘　要：軸承屬于鐵路車輛在高速運轉過程當中的重要零部件，對于車輛的安全運行和行駛速度都有著相當重要的影響。文章對現階段高鐵線路中的軸承現狀做出了分析。利用對軸承的設計、裝配以及維護和檢測等多個方面的理論來進行研究，為相關的人員提供參考優化意見。

關鍵詞：鐵路；車輛軸承；優化；運用分析

軸承屬于鐵路車輛的核心基礎零部件，可以展現出一個國家機械制造業的技術核心水平，在軸承生產當中具有指標高、技術難的特點，因此高端軸承在應用方面需體現其技術的創新和研發。隨著鐵路運輸的大力發展，我國對于軸承的要求也越來越高，其需具備高精度運轉、高承載力以及高可靠性、低震動、低噪音的特點，更好地應用在鐵路車輛當中。現階段，我國的鐵路運營里程、速度且規模，我國的鐵路車輛也確定了高速且綠色環保的方向，因此對于其走行裝置和驅動系統也提出了更高的要求，須保證滾動軸承的穩定性，對整體系統的安全可靠性提供前提保證。在車輛運行的過程當中，軸承需要面對高速且頻繁的振動、溫度升高問題以及潤滑問題，利用優化軸承制造、科學裝配的方式以及檢測來對相關影響問題進行解決，實現軸承的高質量運作。

1　鐵路車輛軸承的主要技術數據及技術要求

在軸承的結構型式和外形尺寸方面，我國鐵路貨運車輛的軸箱軸承都利用雙列圓錐滾子軸承來進行構造，其基本的結構型式如圖1所示。

在鐵路貨車當中，一般都利用無軸箱雙列圓錐滾子軸承單元進行連接，對承載鞍與轉向架側架采用直接連接的方式進行連接。在無軸箱雙列圓錐滾子軸承單元當中，由于其具備結構相對較輕、組裝和運用檢修方面都相對方便的特點，在鐵路貨車當中得到了廣泛的應用，在各個軸承公司當中雖然對軸承的設計存在不同的理念，但是軸承單元具備通用性。對于相同軸重的火車來說，需要在對應標準的基礎上保證產品自身的互換性，因此軸承的內外公稱尺寸基本相同，其內部結構參數差距也不大，的差距主要體現在密封裝置當中。各個軸承的制造商利用對密封裝置的改造來對軸承的密封性能進行提升，以此來實現軸承單元軸向寬度的縮小，使得軸承結構處于合理的狀態當中，如圖2為各軸承公司的軸承結構圖。

（a）SKF、TIMKEN、NSK、NTN軸承公司及中國軸承結構；（b）FAG軸承公司軸承結構；（c）SKF軸承公司軸承結構；（d）TIMKEN軸承公司軸承結構；（e）中國軸承結構；（f）NTN軸承公司軸承結構；（g）SKF軸承公司軸承結構；（h）TIMKEN軸承公司軸承結構；（i）中國的軸承結構之一；（j）中國的軸承結構之二

圖2   各軸承公司的軸承結構

在軸承的壽命當中，如果車輛的運行速度在每小時200千米以內，則軸承的質保期限為90萬公里或者4年，在經過段修之后可以保證在段修期間不會產生檢修質量的問題，但是需要在運行里程到達280萬公里或者使用年限到達10年的時候報廢。如果列車的運行速度在每小時200千米之上，在萬公里之內屬于免維護的狀態，在檢修之后240萬公里之后需要對其進行報廢。日本高鐵軸承的維護期限為120萬公里，需要行駛公里在300萬公里或者6到7年時進行報廢處理。

2　鐵路車輛軸承優化運用與分析

在鐵路車輛軸承優化運用與分析當中，需要從多角度多方面進行分析和優化，在本文當中主要從設計、裝配以及檢查這幾個方面來進行分析研究。

2.1 設計優化

雖然我國鐵路車輛技術逐漸走向國際市場，但鐵路車輛當中的核心部件軸承卻仍然依賴于進口，所以我國的軸承制作技術需要不斷增強。對比我國和外國所制造的軸承，在結構參數保持一致的狀態下，我國產品在運行過程當中產生的振動幅度和噪聲卻相對較大，和國外的產品存在著一定的差異，形成此種現象的主要原因為其軸承的制造工藝和狀況等多方面因素。在高端軸承的制造過程當中，高性能的材料和高質量的加工工藝屬于兩個關鍵的核心基礎性問題。在我國鋼鐵企業當中，主要的難點在于提煉出高純度且高均勻性的軸承鋼，需要將鋼當中的氧氣含量控制在水平。在工況因素當中，主要的問題在于對于生產制造因素所造成的振動和噪音進行限度的降低。在以往軸承的壽命影響因素當中，加工工藝的合理性和穩定性屬于重要因素，