日本鐵道車輛用軸承的設(shè)計與開發(fā)
2007-02-09
隨著鐵道車輛的技術(shù)進步,對鐵道車輛用軸承性能的要求變得更加苛刻。為了滿足這種嚴格的性能要求,向著高速化、輕量化、免維修、長壽命和安全性好的目標(biāo)邁進,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 樹脂材料具有高強性、自潤滑性、耐磨性、耐沖擊性、耐蝕性、易加性和輕量化等方面的優(yōu)勢,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,具有滋潤滑性,在貪油潤滑情況和高速運轉(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)延長潤滑壽命,實現(xiàn)長期免維修化。樹脂保持架不會發(fā)生可促進潤滑脂老化的鐵磨損粉末,可延長潤滑脂壽命,有利于實現(xiàn)長期免維修化。 (3)提高疲勞強度。鐵道車輛軸承保持架損壞大多數(shù)是由于振動引起的材質(zhì)疲勞,而樹脂保持架具有高強性、耐沖擊性和輕量化等特性,因此有望改善疲勞強度。 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,實現(xiàn)長期免維修的目的,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。其傳感器可以實現(xiàn): (1)軸承溫度檢測。可以實時監(jiān)測行車時的軸承溫度,早期發(fā)現(xiàn)軸承溫度異常。 (2)異常振動檢測??梢詸z測因踏石擦傷或剝離引起的異常振動。以及軸承自身的異常振動的檢測也成為可能。 (3)車輪轉(zhuǎn)速和車輪滑行檢測。利用復(fù)合傳感器單元可檢測輪軸的轉(zhuǎn)速和車輪的滑行??蓮U除現(xiàn)用測速發(fā)電機和滑行檢測裝置。 今后軸承通過裝置復(fù)合傳感性單元,可以早期發(fā)現(xiàn)軸承異常,實現(xiàn)對車輪路面的擦傷、剝離的檢測,從而提高車輛的安全性能和可靠性。