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發(fā)展中的軌道交通車輛用軸承

文檔作者：葉軍1 2 楊立芳1 文檔來源： 1．洛陽軸承研究所有限公司 2．西安交通大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年04月27日
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! 璺 Q=三 魚
CN41—1148／TH
軸承2013年l2期
Bearing 2013，No．12 61—65
發(fā)展中的軌道交通車輛用軸承
葉軍 r，楊立芳
(1．洛陽軸承研究所有限公司，河南 洛陽471039；2．西安交通大學(xué)，西安710049)
摘要：從軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保持架、材料、潤滑與密封、標(biāo)準(zhǔn)5個(gè)方面，對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)軸承、軸箱軸承、齒輪箱軸承
等軌道交通車輛關(guān)鍵軸承的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行綜述，以供國內(nèi)同行借鑒。
關(guān)鍵詞：高速軌道交通；滾動(dòng)軸承；結(jié)構(gòu)；材料；保持架；潤滑；密封；標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號(hào)：TH133．33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1000—3762(2013)12—0061—05
Development of Bearings for Rail Transit Vehicles
Ye Jun ，Yang Li—fang
(1．Luoyang Bearing Research Institute Co．，Ltd．，Luoyang 471039，China；2．Xi an Jiaotong University，
Xi an 710049，China)
Abstract：From the five aspects inculding structural design，cage，material，lubrication and seal，and standard，the
technical status and development of key bearings for rail transit vehicles are summarized，such as traction motor bearings，
axle bearings and gearbox bearings，which provide reference for domestic industry．
Key words：high—speed rail transit；rolling bearing；structure；material；cage；lubrication；seal；standard
“十二五”期間，中國國家鐵路運(yùn)營的總里程
將從目前的91 000 km增至120 000 km左右。其
中，高鐵、城市軌道交通建設(shè)呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)
展局面，新一輪的軌道交通建設(shè)已經(jīng)在全國范圍
內(nèi)逐漸展開，中國已成為全球最大的城市軌道交
通市場(chǎng)。
軸承作為車輛運(yùn)營安全的關(guān)鍵零部件，其性
能和可靠性需達(dá)到更高的要求。目前，我國的軌
道交通車輛用軸承正處于技術(shù)升級(jí)換代時(shí)期，中
國軸承的技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平相比仍存在一
定的差距，如動(dòng)車、高鐵軸承還全部依靠國外進(jìn)
口。因此，學(xué)習(xí)先進(jìn)的軸承技術(shù)，加速軌道交通車
輛用軸承的國產(chǎn)化勢(shì)在必行。
在此，從軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保持架、材料、潤滑
與密封、標(biāo)準(zhǔn)5個(gè)方面，對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)軸承、軸箱
軸承、齒輪箱軸承等軌道交通車輛關(guān)鍵軸承的技
術(shù)發(fā)展進(jìn)行介紹，以供參考。
1 軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軌道交通車輛用軸承的技術(shù)發(fā)展應(yīng)順應(yīng)車輛
收稿日期：2013—07—11；修回日期：2013一o9一o7
基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAF09B01)
安全運(yùn)行、高速化、延長檢修期、提高運(yùn)行舒適性
的發(fā)展方向。
1．1 牽引電動(dòng)機(jī)軸承
1．1．1 技術(shù)特點(diǎn)
牽引電動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)軌道交通車輛高速化的關(guān)
鍵設(shè)備之一。隨著電力電子設(shè)備和控制技術(shù)的發(fā)
展，牽引電動(dòng)機(jī)逐步從直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為異步電
動(dòng)機(jī)，直驅(qū)式牽引電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)也在開發(fā)之中，以滿
足電動(dòng)機(jī)小型、輕量、節(jié)能、省維護(hù)、長壽命的使用
要求。牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為2 000—4 000
r／minl1』
， 新型高鐵牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可達(dá)6 000
r／min，7 000 r／min以上的高轉(zhuǎn)速牽引電動(dòng)機(jī)已在
研發(fā)中。
牽引電動(dòng)機(jī)軸承主要承受徑向載荷，由于受
運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)向架振動(dòng)的影響，軸承還需承受一定的
動(dòng)載荷，實(shí)現(xiàn)頻繁的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止循環(huán)作業(yè)。與軸箱
軸承和齒輪箱軸承相比，牽引電動(dòng)機(jī)軸承的計(jì)算
壽命要長得多。軸承的一般配置為：齒輪一側(cè)(傳
動(dòng)側(cè))選用圓柱滾子軸承，反齒輪一側(cè)(換向器側(cè))
則使用深溝球軸承，潤滑方式大多采用脂潤
滑 I4 J。為實(shí)現(xiàn)軸承的高速旋轉(zhuǎn)，有效抑止?fàn)恳?
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《軸承}2013．No．12
電動(dòng)機(jī)各部件的溫升，對(duì)軸承的熱處理工藝、絕緣
性能、潤滑脂的耐熱性和耐久性以及保持架的引
導(dǎo)方式進(jìn)行了改進(jìn) 。
1．1_2 絕緣軸承
牽引電動(dòng)機(jī)中，由通過軸承的電流產(chǎn)生的電
蝕極具危害，有可能使軸承內(nèi)的潤滑脂提前老化，
甚至造成軸承損壞。為防止電蝕現(xiàn)象，考慮價(jià)格
和可靠性，采取絕緣軸承作為解決方案。牽引電
動(dòng)機(jī)所選用的絕緣軸承一般有3種：混合陶瓷軸
承、陶瓷噴涂軸承、樹脂覆膜軸承 J。
(1)混合陶瓷絕緣軸承，使用陶瓷材料制作滾
動(dòng)體或套圈，因牽涉到陶瓷的制備和加工，技術(shù)難
度較高，但絕緣性和高速性能優(yōu)異。陶瓷滾動(dòng)體
或套圈能徹底切斷電流通路，可較好防止電蝕損
害。另外，陶瓷與鋼之間的接觸在不良潤滑狀態(tài)
下不會(huì)出現(xiàn)“微焊”現(xiàn)象，即使在潤滑完全失效的
狀態(tài)下軸承也不會(huì)卡住。但考慮到陶瓷的脆性破
壞會(huì)造成嚴(yán)重后果，在高速列車中較少使用混合
陶瓷絕緣軸承。目前，國內(nèi)的混合陶瓷絕緣軸承
還處于研究和試制階段 。
(2)陶瓷噴涂絕緣軸承，使用等離子體噴涂
法，采用以氧化鋁為主的陶瓷粉末對(duì)外圈外徑面
進(jìn)行噴涂并進(jìn)行絕緣化處理。為了防止高頻電流
流過產(chǎn)生電蝕，噴涂的膜厚應(yīng)大于o．3 mm 。
NTN公司生產(chǎn)的絕緣軸承，外表面使用陶瓷和金
屬的多層涂層，每層厚度均在0．2 mm左右；根據(jù)
使用場(chǎng)合不同，也可僅使用1層陶瓷涂層 J。目
前，該型陶瓷絕緣軸承已成功應(yīng)用于13本新干線
300系、500系、700系動(dòng)車組及我國的“和諧”號(hào)
等動(dòng)車及高鐵車組 。
(3)樹脂覆膜絕緣軸承，通過注塑成形法在外
圈外表面噴涂PPS樹脂等絕緣物。PPS樹脂絕緣
軸承的電絕緣性能優(yōu)異、價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛。
PPS絕緣軸承雖然可防止電蝕，但由于PPS樹脂
的導(dǎo)熱系數(shù)低，相較于非絕緣軸承，軸承內(nèi)部容易
形成高溫 J。應(yīng)用中為了保持PPS絕緣軸承的優(yōu)
異性能，提高熱傳導(dǎo)性，在原玻璃纖維增強(qiáng)PPS樹
脂中加入非導(dǎo)電性的高熱傳導(dǎo)性填充物，使樹脂
熱傳導(dǎo)率提高 。
1_2 軸箱軸承
軸箱軸承需承受整個(gè)車輛的車體重量及載
重，還需承受運(yùn)行中車輛搖擺產(chǎn)生的各個(gè)方向的
力。除了承受靜態(tài)及動(dòng)態(tài)徑向載荷外，還承受非
恒定的軸向載荷。隨著車輛的高速化，為保證車
輛的運(yùn)行穩(wěn)定性，要求車軸結(jié)構(gòu)零件盡可能輕量
化、小型化，即需要軸箱軸承實(shí)現(xiàn)緊湊化設(shè)計(jì)。而
且，車輛的輕型化與節(jié)能緊密相關(guān)，可有效降低車
輛對(duì)鐵軌的沖擊 ’。 。
近年來，國內(nèi)外高速軌道車輛軸箱軸承已從
油浴潤滑的帶擋邊圓柱滾子軸承發(fā)展為脂潤滑免
維護(hù)密封式雙列圓錐滾子軸承，既承受徑向載荷，
也承受軸向載荷，且滿足結(jié)構(gòu)緊湊及輕型化的要
求。采用脂潤滑密封形式可使維修簡(jiǎn)化，并可通
過減小軸承的軸向問隙提高運(yùn)行穩(wěn)定性 J。
SKF公司將FEM有限元解析方法運(yùn)用到軸
箱軸承設(shè)計(jì)中，開發(fā)出緊湊型圓錐滾子軸承組件
(CTBU)。軸承設(shè)計(jì)中采用了塑料保持架與低摩
擦接觸密封，以縮短車軸，減小軸承引起的車軸彎
曲，同時(shí)減輕簧下質(zhì)量。CTBU組件內(nèi)還裝有監(jiān)測(cè)
速度及軸承狀態(tài)的傳感器 J。由于緊湊設(shè)計(jì)能延
長維修周期，可進(jìn)一步提高軸承性能與安全性，具
有低運(yùn)轉(zhuǎn)溫度、潤滑脂長壽命、最佳密封性能等特
點(diǎn)，已得到廣泛地應(yīng)用，也是軸箱軸承的發(fā)展方
向 。
1_3 齒輪箱軸承
電動(dòng)車輛牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過聯(lián)軸節(jié)先傳
遞到齒輪裝置上的小齒輪軸，再由小齒輪傳遞到
壓裝在車軸上的大齒輪，最后轉(zhuǎn)化為車輪／鋼軌系
統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力。齒輪裝置用軸承大多采用
一對(duì)單列圓錐滾子軸承的組合 J，與齒輪共同使
用潤滑油。
齒輪箱軸承的作用是作為支承，在承受運(yùn)行
振動(dòng)的同時(shí)，將旋轉(zhuǎn)力平穩(wěn)地傳遞到車軸，設(shè)計(jì)時(shí)
需要考慮振動(dòng)載荷及轉(zhuǎn)速。圓錐滾子軸承的軸向
游隙需要在裝配過程中精確調(diào)整。除了改進(jìn)小齒
輪結(jié)構(gòu)控制軸向游隙外，也可使用不需要在裝配
中調(diào)整軸向游隙的軸承，如采用三點(diǎn)或四點(diǎn)接觸
球軸承與圓柱滾子軸承的組合。
近年來的技術(shù)發(fā)展有：改進(jìn)結(jié)構(gòu)控制軸承游
隙；降低接觸面的表面粗糙度；改善潤滑結(jié)構(gòu)以防
止內(nèi)圈燒傷；為防止?jié)櫥偷臄嚢璋l(fā)熱導(dǎo)致的內(nèi)
圈蠕變，對(duì)內(nèi)圈進(jìn)行尺寸穩(wěn)定化熱處理 J。
2 保持架
2．1 保持架結(jié)構(gòu)
牽引電動(dòng)機(jī)軸承采用滾動(dòng)體引導(dǎo)的保持架。
與原外圈引導(dǎo)保持架相比，可降低因高速旋轉(zhuǎn)而
引起的軸承溫升，并減少磨損，改善潤滑脂基油向
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葉軍，等：發(fā)展中的軌道交通車輛用軸承
外圈滾道面的流人性 。
代表軸箱軸承發(fā)展方向的CTBU采用塑料保
持架，并在保持架的窗孔上留有獨(dú)特的檢查窗孔，
以方便檢查內(nèi)圈滾道和大擋邊。
齒輪箱中的小齒輪軸作為輸入端軸，在高速
旋轉(zhuǎn)下承受來自聯(lián)軸器的振動(dòng)，容易使軸承保持
架遭受磨損，甚至疲勞斷裂，因此使用帶有軟氮化
處理表面層的加強(qiáng)型保持架 ’ 。
2．2 塑料保持架
塑料保持架采用注射成形方法制作而成，大
多在聚酰胺樹脂中填充玻璃纖維，以提高機(jī)械強(qiáng)
度、尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性。國外原材料中的玻
璃纖維在高分子合成過程中加入，具有極高的均
勻性。而國產(chǎn)材料則在改性過程中加入玻璃纖
維，均勻性較差，在一定程度上影響保持架的性能
及穩(wěn)定性。
塑料保持架質(zhì)量大約是鋼制保持架質(zhì)量的
1／6，其力學(xué)性能優(yōu)良，穩(wěn)定性好，自潤滑效果佳，
摩擦因數(shù)低，耐沖擊疲勞性能高，提高了軸承在貧
油潤滑及高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的性能_8 J。即使軸承處
于損傷狀態(tài)，也不會(huì)引起旋轉(zhuǎn)障礙，可連續(xù)運(yùn)
轉(zhuǎn) 。在國外公司的無油試驗(yàn)中，塑料保持架即
使處于熔化、斷裂狀態(tài)，都未出現(xiàn)“抱軸”現(xiàn)象，大
大延緩了故障的出現(xiàn)，防止或杜絕了熱切軸的發(fā)
生，避免了惡性事故，提高了車輛運(yùn)行的安全性。
SKF公司自1990年就在圓錐滾子軸承部件
中使用了塑料保持架，并在實(shí)際應(yīng)用中獲得了許
多經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù) ；NTN公司采用保持架運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)
分析和先進(jìn)的有限元分析設(shè)計(jì)方法開發(fā)出的塑料
保持架，壽命達(dá)到普通材料的3倍以上 ；FAG公
司開發(fā)的圓柱滾子軸承，其保持架選用聚酰胺材
料，與層狀環(huán)形結(jié)構(gòu)的密封緊密配合，并使用添加
了極壓添加劑的特種鋰皂潤滑脂，使其使用壽命
可達(dá)到3 000 000 km 。
中國鐵路已將塑料保持架作為標(biāo)準(zhǔn)部件采
用 J。雖然塑料保持架性能優(yōu)于金屬保持架，但
根據(jù)其材料特性，塑料保持架的使用條件有限制，
使用時(shí)需充分注意。
3 軸承材料
3。1 鐵路軸承用鋼
軸承鋼是決定軸承壽命和可靠性的關(guān)鍵因素
之一，軌道交通車輛關(guān)鍵部位軸承工況嚴(yán)酷且變
化多端，對(duì)軸承鋼的性能，除要求接觸疲勞壽命
長、耐磨性高以外，還要求其具有強(qiáng)大的沖擊韌性
和尺寸穩(wěn)定性 。
提高軸承鋼壽命的首要途徑是提高鋼的純凈
度，因?yàn)殇撝屑词勾嬖谏倭康难趸?、硫化物或?
化物夾雜，也會(huì)大大降低其使用壽命，因此，高級(jí)軸
承鋼多采用電渣重熔法。另外，日本根據(jù)航空發(fā)動(dòng)
機(jī)用軸承材料的冶煉工藝進(jìn)行高鐵軸承用鋼的冶
煉，其超高潔凈度SAE4320鋼(與我國的
G20CrNi2MoA鋼相當(dāng))采用真空精煉式生產(chǎn)(電爐
一爐外精煉一RH真空脫氣一連鑄)方法，已在285
km／h的新干線700系高速列車軸承上得到使
用 。
我國在軸承金屬材料的熱處理、加工工藝、表
面改性等方面的研究還處在探索、試驗(yàn)階段 』。
在研制高鐵軸承用鋼的過程中，相當(dāng)大的努力都
是針對(duì)軸承鋼的成分及其加工工藝所做的改
進(jìn) J。目前，已研究采用真空精煉滲碳軸承鋼代
替電渣重熔軸承鋼和提高軸承鋼材料純凈度的工
藝方法 m 。
針對(duì)軌道交通軸承用鋼的研究方向主要集中
在以下幾個(gè)方面：
(1)熱處理工藝的研究，為保證貝氏體處理后
的接觸疲勞壽命，確保高的斷裂韌性和高的沖擊
韌性，就必須對(duì)熱處理工藝進(jìn)行選擇及試驗(yàn)研
究 圳 ；
(2)鋼種的選擇，發(fā)展方向是采用GCrl8Mo
進(jìn)行貝氏體等溫?zé)崽幚?，還可考慮采用
G20Cr2Ni4A鋼 圳 ；
(3)冶煉工藝的研究，鋼中氧含量是影響軸承
使用壽命的關(guān)鍵因素，要求氧化物分布均勻、碳化
物顆粒細(xì)小、低倍組織微密，必須研究既能獲得低
氧含量，又能確保其他質(zhì)量的冶煉工藝 。
3_2 陶瓷材料的應(yīng)用
更高的要求，如高溫、高速、高精度等，僅依靠
改進(jìn)傳統(tǒng)的金屬軸承結(jié)構(gòu)或改善潤滑條件已經(jīng)遠(yuǎn)
遠(yuǎn)不能達(dá)到要求，開發(fā)新型材料已是大勢(shì)所趨。
研究發(fā)現(xiàn)，某些陶瓷材料具有特別優(yōu)良的性能，可
以在金屬材料和高分子材料難以擔(dān)當(dāng)?shù)目量坦ぷ?
環(huán)境中使用。
在具備軸承材料所必需的重要特性的同時(shí)，
陶瓷材料的質(zhì)量?jī)H為鋼材質(zhì)量的40％ ，該特點(diǎn)有
助實(shí)現(xiàn)軸承的輕量化和高速化。在高溫條件下仍
能保證高強(qiáng)度和高硬度，使陶瓷軸承具有良好的
耐磨性。將陶瓷材料應(yīng)用于軸承制造，已成為世
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· 64· 《軸承)2o13．No．12
界高新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的熱點(diǎn) 。
4 潤滑與密封
4．1 潤滑
與潤滑油相比，潤滑脂具有處理簡(jiǎn)單、使用方
便、無需儲(chǔ)油裝置等優(yōu)點(diǎn)。因此，高速列車軸承以
脂潤滑為主¨J，但當(dāng)軸承與齒輪等其他零件一起
潤滑時(shí)，如鐵路車輛驅(qū)動(dòng)裝置中的軸承和齒輪，選
用油潤滑。
選擇合適的油脂非常重要。軸承潤滑狀況的
正確判定對(duì)制定列車維修周期具有指導(dǎo)意義。分
解檢測(cè)周期由軸承使用壽命確定，潤滑劑在軸承
零件中使用壽命最低，延長潤滑劑的使用壽命可
延長維修間隔，降低成本。因此，對(duì)軸承潤滑脂狀
態(tài)的評(píng)價(jià)是制定車輛維修周期的重要依據(jù)。
4．1．1 潤滑脂的發(fā)展
潤滑脂由液體的基礎(chǔ)油成分和能保持基礎(chǔ)油
成分的稠化劑組成，不同油脂中還存在少量的添
加劑。根據(jù)稠化劑的不同，油脂又可以分為鈉皂、
鈣皂、鋰皂或鋇皂基等，以往大多使用鈉皂基，近
年來鋰皂基潤滑脂逐漸成為主流。
直流電動(dòng)機(jī)軸承一般用鋰基脂潤滑，隨著交
流電動(dòng)機(jī)的使用，為進(jìn)一步提高軸承的耐熱性和
耐久性，開發(fā)了復(fù)合鋰皂基潤滑脂 。
日立公司研究認(rèn)為，軸箱軸承的潤滑品質(zhì)由
軸箱結(jié)構(gòu)、軸承和潤滑脂3個(gè)要素決定。在改進(jìn)
軸承和軸箱結(jié)構(gòu)的同時(shí)，研發(fā)了以烷基苯醚和多
元醇酯混合物為基礎(chǔ)油，復(fù)合鋰為稠化劑并添加
胺系和硫系添加劑的新型合成油潤滑脂，使用該
潤滑脂的軸承壽命達(dá)到了以往新干線電動(dòng)車軸承
的3倍，實(shí)現(xiàn)了1 200 000 km非解體運(yùn)行 。
NTN公司也開發(fā)了含有高性能添加劑的潤滑
脂UPG2，溫升和壽命指標(biāo)提高明顯 。合成油潤
滑脂已成為高速鐵路機(jī)車軸承潤滑脂的主要研究
發(fā)展方向? 。
我國軌道交通車輛軸承潤滑脂經(jīng)過幾代科研
人員的研究，經(jīng)歷了鈣鈉基、鋰基、鋰鈣基、極壓型
鋰鈣基潤滑劑的發(fā)展過程，基本達(dá)到國外同類產(chǎn)
品的先進(jìn)水平。目前鐵道車輛滾動(dòng)軸承Ⅳ型潤滑
脂借鑒國外潤滑脂的技術(shù)特點(diǎn)，采用高級(jí)脂肪酸
鋰鈣皂稠化深度精制的石蠟基基礎(chǔ)油，同時(shí)加入
抗氧劑、防銹劑、極壓抗磨劑等添)Ja~l，具有良好
的機(jī)械安定性、膠體安定性、極壓抗磨性、抗氧化
性、防銹陛、抗水性和長壽命等特點(diǎn)，可滿足鐵路
貨車提速、重載、延長檢修期等要求¨ 。
4．1-2 軸承箱潤滑脂室結(jié)構(gòu)
軸承箱是安裝軸承和填充潤滑脂的部件，潤
滑脂室的結(jié)構(gòu)對(duì)軸承的潤滑性能、壽命有著重要
的影響。國內(nèi)普遍采用簡(jiǎn)單的環(huán)形潤滑脂室，缺
少對(duì)潤滑系統(tǒng)的研究及試驗(yàn)分析。國外成功的軸
承箱潤滑脂室結(jié)構(gòu)，除設(shè)計(jì)有環(huán)形潤滑脂主油腔
外，還設(shè)計(jì)有副油腔。主油腔防止?jié)櫥驍嚢?
而引起的老化并改善潤滑脂基油在軸承內(nèi)的流人
性，副油腔則用來增加潤滑脂的封人量，旁通孔和
開式氣孔利用機(jī)內(nèi)負(fù)壓防止塵埃、雨水侵入。試
驗(yàn)證明，提高潤滑脂室主油腔深度，加大主油腔和
副油腔的接觸區(qū)，有助于提高軸承潤滑脂的使用
壽命 ’ 。
4．1_3 軸承潤滑脂的定量管理
采用合適的注脂工藝和注脂量，可有效地延
長軸承使用壽命。潤滑脂的填充量與軸承溫升及
壽命相關(guān)，為保證牽引電動(dòng)機(jī)絕緣軸承的性能及
特性，應(yīng)量化填充潤滑脂 ’ 。
4．1．4 非解體維護(hù)
非解體維護(hù)是指對(duì)軸承故障的檢查、清洗、填
充新潤滑脂等工序全都在非解體狀態(tài)下進(jìn)行。針
對(duì)非解體維護(hù)的要求，除開發(fā)延長解體周期的長
壽命潤滑脂外，還要研究不用解體就能進(jìn)行潤滑
脂清洗的非分解式軸承結(jié)構(gòu)。對(duì)于運(yùn)行到檢查距
離的車輛牽引電動(dòng)機(jī)，在完全非拆卸狀態(tài)下通過
振動(dòng)分析和熒光X射線對(duì)軸承進(jìn)行成分檢查；對(duì)
繼續(xù)使用的軸承采用高溫、高壓水及真空復(fù)合裝
置進(jìn)行清洗并填充新潤滑脂 ' J。
42 密封
軸承上設(shè)有密封裝置，其作用是防止軸承的
潤滑劑向外部滲漏，并防止由于灰塵及水等異物
的侵入而導(dǎo)致潤滑作用喪失。
軸箱軸承上使用了稱為油封的密封裝置，由
橡膠材料與金屬環(huán)、彈簧等構(gòu)成，油封的楔形唇口
與擋油環(huán)接觸，保證了密封性能。經(jīng)試驗(yàn)研究，目
前已確認(rèn)氟化橡膠制油封的耐久性、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)
于丙烯酸酯橡膠制油封。另外，為適應(yīng)高速化需
求，抑制密封唇與軸的剝離，改進(jìn)了填充劑；為防
止列車進(jìn)出隧道時(shí)由于空氣壓力變動(dòng)引起的唇口
姿態(tài)變化，對(duì)油封唇口部的尺寸及形狀進(jìn)行改進(jìn)，
提高了唇口剛度?。。 。
SKF公司開發(fā)的緊湊型圓錐滾子軸承帶有內(nèi)
置式低接觸密封，其以低摩擦橡膠密封的機(jī)理為
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葉軍，等：發(fā)展中的軌道交通車輛用軸承 ·65·
基礎(chǔ)，將迷宮式密封、唇形密封、拋油板零件組合
使用，可靠地隔離了污染，實(shí)現(xiàn)了潤滑脂的長壽命
化與節(jié)能。軸承設(shè)計(jì)中取消了密封座和襯墊，密
封件內(nèi)置于軸承內(nèi)、外圈中間，節(jié)省了空間，抑制
了車軸彎曲。在內(nèi)圈與后蓋的配合面上設(shè)計(jì)有聚
合物襯墊，避免了鋼與鋼之間的摩擦腐蝕導(dǎo)致的
軸向問隙增大，從而阻止異物進(jìn)入軸承 。
5 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
美國一般使用美國鐵路協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AAR)，其
以北美的貨車為應(yīng)用對(duì)象 。
歐盟成員國已開始使用通用的鐵路軸承標(biāo)
準(zhǔn)，主要包括：以車軸軸承為對(duì)象的滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)
EN12080，潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)EN12081和性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
EN12082，基本內(nèi)容見表1。另外，歐盟成員國對(duì)
貫穿產(chǎn)品整個(gè)生命周期的(從對(duì)產(chǎn)品的可行性分
析研究到產(chǎn)品報(bào)廢)有關(guān)可靠性、可用性、可維修
性和安全性的標(biāo)準(zhǔn)(RAMS)也已經(jīng)建立。
表1 鐵路車輛軸承EN標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 基本內(nèi)容
軸承的基本要求；確定的材料清潔度、標(biāo)記和
EN12080 抽樣檢驗(yàn)方法；軸承內(nèi)部和表面區(qū)域缺陷檢查；
超聲波檢查、渦流探傷和塑料保持架強(qiáng)度測(cè)試
鐵路車輛車軸軸承潤滑脂的最低質(zhì)量要求；基
FN1，nR1 于各種潤滑脂的性能評(píng)估測(cè)試、臺(tái)架試驗(yàn)和耐久
? ? ～ 性試驗(yàn)的潤滑脂儉測(cè)；實(shí)際使用EN12082標(biāo)準(zhǔn)潤
滑脂的車輛軸承的耐久性試驗(yàn)
包括車軸軸承和潤滑脂的軸頸軸箱的性能和
耐久性標(biāo)準(zhǔn)；包括臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)際車輛測(cè)試的應(yīng)
ENI2082 用標(biāo)準(zhǔn)；臺(tái)架試驗(yàn)包括同時(shí)進(jìn)行2套軸承的測(cè)
試，進(jìn)行試驗(yàn)后的異常檢查和潤滑脂惡化程度的
評(píng)估
日本曾制定國有鐵路標(biāo)準(zhǔn)(JRS)，包含鐵路軸
承和潤滑劑的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，但1982年該標(biāo)準(zhǔn)被廢
止。目前日本鐵路車輛：[業(yè)會(huì)正在推進(jìn)制定公共
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(JRIS)，內(nèi)容包括以車軸軸承為對(duì)象的
壽命計(jì)算方法及陛能試驗(yàn)方法等¨ 。上述RAMS
標(biāo)準(zhǔn)化過程也已經(jīng)在日本開展 J。
6 結(jié)束語
目前，我國高速軌道交通正實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，
相關(guān)新產(chǎn)品、新技術(shù)的不斷引入，為軌道交通車輛
軸承的技術(shù)應(yīng)用積累大量經(jīng)驗(yàn)，這必將大大促進(jìn)
國內(nèi)軌道交通車輛軸承自主創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，推
動(dòng)軌道交通車輛軸承關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)和配套
技術(shù)的進(jìn)步。
國內(nèi)專業(yè)鐵路軸承制造廠家和科研機(jī)構(gòu)、大
學(xué)等已投資和向國家申報(bào)了相關(guān)的高鐵軸承的研
究項(xiàng)目，并獲得了國家的相應(yīng)支持。通過國內(nèi)外
有關(guān)軌道交通車輛軸承的技術(shù)調(diào)研及技術(shù)論文的
收集，綜述了國內(nèi)外軌道交通車輛用軸承的發(fā)展
現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)，希望能對(duì)軸承行業(yè)的同行起到
一定的參考和借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 姚立丹，楊海寧．國外軌道車輛潤滑脂進(jìn)展[C]．
2006全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議——紀(jì)念摩擦學(xué)40周年
論文集，2006：145—148．
[2] 朱愛華，朱成九，張衛(wèi)華．機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)用陶瓷軸
承[J]．軸承，2007(8)：42—44．
[3] 木川武彥，大山忠夫．鐵道卓而用軸受2二潤滑 現(xiàn)
狀 勤向[J]． -4術(shù)口 叉 ，2000，45(7)：
521—526．
[4] 施洪生，張奕黃，高培慶．高速牽引電動(dòng)機(jī)軸承關(guān)鍵
技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]．機(jī)車電傳動(dòng)，2007(2)：1—5．
[5] 山內(nèi)孝則，內(nèi)山貴彥．鐵道卓面用絕緣軸受[J]．NSK
Technical Journal，2003，675：9—13．
[6] 清水昭，劉陽春．SKF公司開發(fā)的高速車輛用軸承
[J]．國外鐵道車輛，2006，43(2)：24—26．
[7] Itoh Noriguki．Technological Trends of Railway Rolling
Stock[J]．Motion＆Control，2011，22：2—7．
[8] 安田典嗣，彭惠民．日本鐵道車輛用軸承的開發(fā)[J]．
國外鐵道車輛，2006，43(2)：29—32．
[9] 楊才福，蘇航，惠衛(wèi)軍，等．高速列車用車輪鋼、軸承鋼
和彈簧鋼的發(fā)展[J]．機(jī)車電傳動(dòng)，2003(Z1)：32—36．
[10] 張斌．鐵道車輛關(guān)鍵部件(輪軸系統(tǒng))用鋼的技術(shù)與
質(zhì)量保證[C]／／2007年中國鐵路用鋼技術(shù)研討會(huì)
論文集，2007：182—190．
[11] 王夕明，閻鵬．鐵道車輛滾動(dòng)軸承潤滑脂的發(fā)展
[J]．石油商技，2009，27(6)：27—31．
[12] Sumiko HIBINO，周賢全．便于潤滑的牽引電動(dòng)機(jī)新
型油腔[J]．國外鐵道車輛，2007，44(5)：42—45．
[13] 中村和夫，細(xì)古哲也，日比野澄子．新干線高速化
允 卓軸軸受用才 ，L，、、／一， 明磷[J]．RTRE
REPORT，2008，22(4)：5—10．
[14] 日比野澄子，鈴木政治．主黿勤橫軸受部y-lJ一叉
水 、y 形戕 梭封[J]，JREA，2004，47(11)：
30 428—30 430．
[15] 前田敏博，西村浩一，三谷征史．主黿勤橇絕緣軸受
lJ滅量 管理[J]．R&amp;amp;M，2003，11(7)：43—47．
[16] 曹翰清．影響電動(dòng)機(jī)軸承壽命的主要因素及幾個(gè)關(guān)
鍵工藝的改進(jìn)[J]．機(jī)車電傳動(dòng)，2004，(5)：58—61．
[17] 永友貴史．緘道卓雨用軸受[J]．R&amp;amp;M，2008(12)：
57—60．
[18] 中村和夫，細(xì)谷哲也，中村和夫．主黿勤橫 lJ一滅
水夕、、／ 改良匕齋命延伸效果[J]．RTRE RE—
PORT，2008，22(4)：11—16．
(編輯：張旭)

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