日本鐵道車輛用軸承的設(shè)計(jì)與開發(fā)
2007-02-09
隨著鐵道車輛的技術(shù)進(jìn)步,對(duì)鐵道車輛用軸承性能的要求變得更加苛刻。為了滿足這種嚴(yán)格的性能要求,向著高速化、輕量化、免維修、長(zhǎng)壽命和安全性好的目標(biāo)邁進(jìn),下面介紹樹脂保持架和裝有體感器的車輛軸承。 1.樹脂保持架圓錐滾子軸承 樹脂材料具有高強(qiáng)性、自潤(rùn)滑性、耐磨性、耐沖擊性、耐蝕性、易加性和輕量化等方面的優(yōu)勢(shì),有利于改善軸承所要求的性能。樹脂保持架使用聚胺樹脂材料,用注射成形方法制作而成。為了提高保持架的機(jī)械性能、尺寸、穩(wěn)定性和耐擊性,樹脂中充填有玻璃纖維。樹脂保持架有利于提高軸承性能,主要表現(xiàn)在 (1)適應(yīng)高速化輕量化。樹脂保持架摩擦系數(shù)小,具有滋潤(rùn)滑性,在貪油潤(rùn)滑情況和高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下均有望改善軸承的性能。樹脂保持架質(zhì)量為鋼質(zhì)保持架的1/6。 (2)延長(zhǎng)潤(rùn)滑壽命,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期免維修化。樹脂保持架不會(huì)發(fā)生可促進(jìn)潤(rùn)滑脂老化的鐵磨損粉末,可延長(zhǎng)潤(rùn)滑脂壽命,有利于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期免維修化。 (3)提高疲勞強(qiáng)度。鐵道車輛軸承保持架損壞大多數(shù)是由于振動(dòng)引起的材質(zhì)疲勞,而樹脂保持架具有高強(qiáng)性、耐沖擊性和輕量化等特性,因此有望改善疲勞強(qiáng)度。 2.裝有傳感器的軸承 為了提高鐵道車輛用軸承的安全性和可靠性,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期免維修的目的,研究開發(fā)裝有傳感器的軸承,將轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)組合在一起的復(fù)合傳感單元,安裝于車軸軸箱內(nèi),與軸承分開,傳感器單元可以裝卸和更換。其傳感器可以實(shí)現(xiàn): (1)軸承溫度檢測(cè)??梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)行車時(shí)的軸承溫度,早期發(fā)現(xiàn)軸承溫度異常。 (2)異常振動(dòng)檢測(cè)??梢詸z測(cè)因踏石擦傷或剝離引起的異常振動(dòng)。以及軸承自身的異常振動(dòng)的檢測(cè)也成為可能。 (3)車輪轉(zhuǎn)速和車輪滑行檢測(cè)。利用復(fù)合傳感器單元可檢測(cè)輪軸的轉(zhuǎn)速和車輪的滑行??蓮U除現(xiàn)用測(cè)速發(fā)電機(jī)和滑行檢測(cè)裝置。 今后軸承通過(guò)裝置復(fù)合傳感性單元,可以早期發(fā)現(xiàn)軸承異常,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪路面的擦傷、剝離的檢測(cè),從而提高車輛的安全性能和可靠性。