鐵路機(jī)車軸承簡介
2024-02-19 155次
鐵路機(jī)車車輛軸承指用于機(jī)車和車輛之中的軸承。機(jī)車上的軸承包括軸箱軸承、牽引電動(dòng)機(jī)軸承、傳動(dòng)系統(tǒng)軸承、動(dòng)力裝置軸承和冷卻系統(tǒng)軸承等多種，而車輛上的軸承主要是軸箱軸承，客車軸箱多用短圓柱滾子軸承，貨車軸箱主要采用圓錐滾子軸承，車輛軸承的品種、結(jié)構(gòu)、性能等基本與機(jī)車軸箱軸承相似。
1.軸箱軸承
機(jī)車車輪通過軸箱、彈簧與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架與機(jī)車車體相連，軸箱軸承直接承受機(jī)車的簧上重力和鋼軌對車輪的徑向、軸向沖擊，此外還要傳遞牽引力以及因之而產(chǎn)生的某些附加載荷，因此軸箱軸承要有較大的承載能力，能夠耐沖擊振動(dòng)，必須有較高的壽命、安全性和可靠性、較小的尺寸和質(zhì)量：便于檢查和維護(hù)等。
因此，機(jī)車軸承往往采用非標(biāo)準(zhǔn)系列的軸承和專用軸承技術(shù)條件，常用的滾動(dòng)軸承有以下三類。
(1)圓柱滾子軸承內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車絕大多數(shù)軸箱都采用圓柱滾子軸承。
主要有下列二種。
1)四列圓柱滾子軸承
我國機(jī)車軸箱軸承最早采用而且裝車數(shù)量最多的是四列圓柱滾子軸承972832型。該軸承的承載能力高，壽命長，其額定動(dòng)載荷為1445k。由于只能承受徑向載荷，不能承受軸向載荷，因此必須在軸箱內(nèi)另設(shè)承受軸向力的裝置。
2)雙列圓柱滾子軸承
我國東方紅5、21型和北京型機(jī)車軸箱都采用雙列圓柱滾子軸承982832t，該軸承承受徑向力，而以角接觸球軸承146132t承受軸向載荷。雖然上述兩類軸承的運(yùn)用情況令人滿意，但由于需要一個(gè)推力袖承及緩沖裝置，所以質(zhì)量牧大，價(jià)格較高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率相對較高。
實(shí)際上，車軸的軸向力不很大，目作用時(shí)間較短，累計(jì)作用時(shí)間一股僅為影運(yùn)行時(shí)間3%，男外軸箱在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到風(fēng)冷，軸承溫升不致過高，因此國外很多機(jī)車采用硒套內(nèi)圈帶擋圈的單列圓壯滾子軸承。
我國機(jī)車制造企業(yè)（包括客車軸箱軸承）也逐漸采用了這類軸承。在六軸機(jī)車上，4、6位車軸軸箱內(nèi)側(cè)裝552732qt、外側(cè)裝752732qt：2、5位車軸軸箱內(nèi)側(cè)裝552732gt，外側(cè)裝652732qt。為保證其強(qiáng)度和足夠的使用壽命，這類軸承采用真空脫氣鋼或電渣重熔鋼，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取一些強(qiáng)化措施，如套圈擋帶斜面、滾子具有球端面、滾子帶凸度（對數(shù)滾子）、加大滾子直徑、改進(jìn)保持架等。
(2)調(diào)心滾子軸承
采用調(diào)心滾子軸承的優(yōu)點(diǎn)是在軸箱與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架之間可以不設(shè)傾斜的補(bǔ)償裝置。我國從羅馬尼亞進(jìn)口的nd2型內(nèi)燃機(jī)車的軸箱軸承是skf軸承公司生產(chǎn)的c型調(diào)心滾子軸承。其型號相當(dāng)與國產(chǎn)軸承3g4053736kt。該類軸承的滾子為對稱形，內(nèi)圈無外擋邊，中擋邊是可分離的，滾子與外圈是線接觸，滾子的有效工作長度較長，使用壽命比同樣外廓尺寸的非對稱形調(diào)心滾子軸承稍大。
(3)圓錐滾子軸承
機(jī)車軸箱用的這類軸承為雙列圓錐滾子軸承，美國d5內(nèi)燃機(jī)車上裝用的是timken公司生產(chǎn)的p型軸承。該類軸承為英制尺于，通常用的有b、c、d、e、f、g等各級，分別用于不同等級的車軸。
2.牽引電動(dòng)機(jī)軸承
(1)牽引電動(dòng)機(jī)電樞軸承
牽引電動(dòng)機(jī)是電力機(jī)車和電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車傳動(dòng)系統(tǒng)中的主要設(shè)備，電樞軸承又是其主要部件之一。
電樞軸承載荷較大，面且牽引電動(dòng)機(jī)的爪寸又受到車輪直徑、兩車輪內(nèi)側(cè)距離和機(jī)車下部跟界的限制，因此要求這類軸承必須具有盡可能小的尺時(shí)和較高的極限轉(zhuǎn)速。
1)單側(cè)傳動(dòng)的軸承
電樞通常采用雙支點(diǎn)支承，安裝齒輪的輸出端為游動(dòng)支承，整流子端為定位支承。輸出端軸承的位置靠近齒輪，受力最大，是電樞兩軸承中的關(guān)鍵軸承。為了減輕其負(fù)載，一般采用內(nèi)圈無擋邊的圓柱滾子軸承u型。
整流子端一般采用內(nèi)圈有單擋邊并帶平擋圈的圓柱滾子軸承up型，國外也有采用內(nèi)圈有單擋邊并帶斜擋圈的圓柱滾子軸承。
2)雙側(cè)傳動(dòng)的軸承
當(dāng)電動(dòng)機(jī)率較人時(shí)，如仍采用單側(cè)傳動(dòng)則齒輪端的軸承負(fù)載過大，很難選擇額定動(dòng)載荷和極限轉(zhuǎn)速都能滿足要求的軸承，故在電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)允許的條件下可改用雙側(cè)傳動(dòng)方式。雙側(cè)傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以采用斜齒圓柱齒輪，使兩齒輪的螺旋角相等，旋向相反，從而獲得較平穩(wěn)的傳動(dòng)質(zhì)量，而不致產(chǎn)生軸向載荷。
適合這種用途的軸承為內(nèi)圈無擋邊的圓柱滾子軸承u型，如果雙側(cè)傳動(dòng)仍用直齒圓柱齒輪，則應(yīng)當(dāng)選用能承受一定軸向力的軸承，一般采用內(nèi)圈有單擋邊的圓柱滾子軸承nj型。
(2)牽引電動(dòng)機(jī)抱軸軸承
軸懸式牽引電動(dòng)機(jī)通常是一側(cè)通過調(diào)桿支承于轉(zhuǎn)向架，另一側(cè)通過拍軸軸承古承在在軸上。
拘軸軸承采用滑動(dòng)支承出粒簡便、但其潤滑和檢查都不太方便，故從50年代開始就改用滾動(dòng)軸承。迄運(yùn)今曾采用的有圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承。
圓柱滾子軸承適用于高速機(jī)車，其補(bǔ)脂周期長，安裝與維護(hù)比較簡單，特別是用整體外殼時(shí)這一優(yōu)點(diǎn)更能充分顯現(xiàn)出來。
圓錐滾子軸承的安裝剛度好，有利于保證齒輪的嚙合精度，但其裝拆與軸向游隙的調(diào)整卻比較閑難。
兩套調(diào)心滾子抽承的安裝，特別是拆卸比圓錐滾子軸承更為困難，但可適應(yīng)軸的彎曲。
我國電力機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)的抱軸軸承有采用調(diào)滾子軸承的，其型號為3g3053148t.
3)牽引發(fā)電機(jī)軸承
現(xiàn)代電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車牽引發(fā)電機(jī)的機(jī)體通常安裝在柴油機(jī)輸出端的機(jī)體端面上。無論是這種安裝方式或其他方式，電樞的輸入端極少裝用軸承，一般是通過彈性聯(lián)軸器將電樞支承在柴油機(jī)的曲軸或輸出軸上，以便縮短發(fā)電機(jī)的縱向尺寸。電樞軸的外端一般可用圓柱滾子軸承，有時(shí)為了安裝時(shí)與柴油機(jī)對位比較方便，也可采用調(diào)心滾子軸承。
