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快速列车轴承

柏林/施莱因福特,2010 年 9 月 23 日 几年来,舍弗勒工业事业部已成为高速列 车滚动轴承研发领域的主要合作伙伴。 开发这类轴承时我们与车辆制造商和运营 商紧密合作,优化产品以满足特定的运行工况。舍弗勒工业事业部是俄罗斯高速 列车 Velaro-RUS 和时速高达 350 公里/小时的中国 CRH3 高铁项目轴箱轴承的开 发合作伙伴和少有供应商。在根据 EN12082 标准所做的试验中,舍弗勒集团证实 了轴箱轴承可以在 380 公里/小时下适用。此外,舍弗勒集团还开发并生产了轴 箱以及应用于电机与齿轮箱的轴承。 双列圆锥滚子轴承设计是轴箱轴承具有高承载能力的关键。 由于采用了高速动车 概念,轴承单元专门针对 17.7 至 19 吨轴重进行设计。动车组的驱动部件和技术 模块布置在整个列车的地板下方,而不局限于推挽式列车的前后两个机车中。动 车与拖车依次间隔布置,整个动车组的质量分布得到了改善,从而使作用在单个 轮对上的载荷相对适中。由于时速较高,轴承的设计转速达到 2400 转/分。 易于安装的 TAROL 单元 由于可能出现特殊载荷,高速应用领域中主要采用圆锥滚子轴承单元。舍弗勒工 业事业部提供的 FAG TAROL 单元极易安装。TAROL 单元出厂时已调整好游隙,加 注油脂并安装了密封,可提供英制、公制系列以及必要的锁紧零件、配合件,安 装快速、可靠。另外,可根据客户需要提供定制零部件、备件和承载鞍。舍弗勒 的工程师还可为客户的操作人员提供专业培训,确保客户能正确安装轴箱轴承。 这样,客户便获得安装轴箱轴承的认证和授权。 高载荷与超高速情况下须特别注意材料的质量,确保轴承正确润滑。为此,舍弗 勒集团已经与钢材制造商携手合作制定了特殊标准,以改善所用钢材的纯度。此 外,舍弗勒集团还采用了自有的特殊淬火工艺、涂层工艺和涂层类型。选择合适 的润滑剂时,添加剂和粘度是决定性因素。舍弗勒集团在该方面与润滑剂制造商 进行了密切合作。同时,润滑脂的用量也非常重要,尤其是在高速应用中润滑脂 过多会导致轴承温升过高、过快。 轴箱形状优化减小了载荷 除轴承单元外,舍弗勒工业事业部还开发、制造了轴箱。作为转向架构架和轮对 间的连接件, 轴箱必须能够安全地传递载荷。 轴箱设计取决于所受力的传递方式。 经过优化的轴箱形状可以改善滚动轴承的压力分布,从而减小特殊负荷,避免受 载轴承接触面的应力集中。通过 FEM 计算的支持,采用综合的试验确保轴箱的优 化设计。有限元方法不仅描述了轴箱复杂的几何形状,而且尽可能真实地反映出 轴箱复杂的应力梯度分布。轴箱的制造材料为球墨铸铁。滚动轴承通过一系列基 于 DIN EN 12080 标准的检测,包括内、外圈的超声波检测,达到了较高质量级 别“class 1”。 轴箱轴承需要在专用的试验台架上按照 EN 12080 标准进行验证。 Velaro RUS 轴箱按照特殊温度要求设计,即使在-50℃下也能达到 12 焦耳的较 低冲击强度。而根据标准,只需在-20℃时达到这一数值即可。 用于电机和齿轮箱的轴承 大部分高速列车都属于全电气化驱动的动车组。 它们通常采用变频器控制的三相 异步电机,这种电机的使用会增加滚动轴承中电流通过并严重损坏滚道的风险。 舍弗勒工业事业部采用的 Insutect 绝缘涂层可有效防止此类轴承损坏的发生。 通常采用球轴承与圆柱滚子轴承作为支撑电机转子的定位轴承和非定位轴承, 因 此可以在它们的外圈涂上合适的绝缘涂层。 齿轮箱的输入轴转速很高, 可达 6000 转/分,输入轴轴承设计必须适用这种高速。为此,此处主要使用球轴承和圆柱 滚子轴承。齿轮箱输出轴受到高冲击载荷,舍弗勒集团采用加强型保持架,以防 止轴承损坏。 * * * 舍弗勒工业事业部旗下有 INA 和 FAG 品牌, 通过接近全球市场并提供应用支持服 务,向约 60 个不同行业提供滚动轴承、滑动轴承和直线、直驱产品。产品范围 包括 225,000 个产品,从小到几毫米的微型轴承-如用于牙钻的轴承,到外径达 几米的大型轴承-如用于风力涡轮机的轴承。 舍弗勒集团在全球大约有 65,000 名员工,分支机构超过 180 个,2009 年销售额 约为 73 亿欧元。 舍弗勒集团是全球知名的滚动轴承生产商和汽车零部件供应商。 圆锥滚子轴承单元 TAROL:可即时装配,极易安装\ 轴箱和轴箱轴承:经过优化的轴箱形状改善了滚动轴承的压力分布,从而减小特 殊负荷,避免受载轴承接触面的应力集中。 中国高铁项目(CRH3):时速高达 350km/h,采用舍弗勒轴箱轴承设计 用于牵引电机的绝缘滚动轴承:有效防止因通电而损坏轴承 牵引电机和齿轮箱轴承:适于高载荷和高转速 高速列车轴承 高速纯滚动轴承在高速列车上应用的性能和特点 一、 高速纯滚动轴承在高速列车上应用的性能和特点 高速纯滚动轴承在在高速列车上的应用可使其安全可靠性能更好、原有的速度更快、负载容量增大、 行车噪音低、列车的抗震动性能好、能耗低、使用寿命长,维修少,特别是在高速列车上如在 500 公里/ 小时的时侯,新高速轴承的应用大大地提高了机车的行车速度。 不仅如此,由于高速新轴承没有了原轴承保持架的危险破坏因素和不安全因素,从而由高速纯滚动轴 承原理生产的高速列车轴承可以使得高速列车、普通列车在行车时的安全性能、可靠性和机动性能大大地 提高。同时将使高速列车安全、高速、重载行驶成为可能。 现在我国使用的列车轴承通常为进口的 SKF 公司的列车轴承和部分国内轴承生产厂家生产的列车轴 承,可是这种带有保持架结构的轴承则由于保持架先天的危险因素和固有破坏因素则使列车轴承始终在不 安全和危险状态下工作。通常使用的列车轴承是用减少轴承设计使用时间的方法来保证列车的安全、可靠 运行。轴承设计使作 4000 小时在用到 2000 小时就换下来维修、检修,人们以此来保证列车的安全运行。 而这种带有保持架结构的现代轴承所生产的滑动摩擦力由于无法消除,所以由这种结构设计的现代列车轴 承使得轴承始终在不安全产状态下工作运行,所以其出事则是必然的结果,不出事则是偶然的了。 我们设计、生产的这种新型结构的高速纯滚动轴承由于没有保持架,所以从轴承的原始结构设计、生 产上根本就不存在破坏因素,所以由其基本原理设计、生产的高速列车轴承在高速列车的应用上则是安全 的、可靠的。它出事是偶然的,不出事则是必然的了。所以此新型高速列车轴承不仅速度快,负载容量大, 安全可靠性好、噪音低、抗震动性能好、能耗低、维修少、使用寿命长、通用性能好,所以高速纯滚动轴 承在高速列车轴承的的生产上和应用上将会替代进口轴承,使得我国的高速列车更好地运行则成为必然的 结果。 这种新型的高速列车轴承以其全新的理论、设计、工艺、生产、检测和在恶劣的环境下实际使用的结 果良好,经过我们十多年的不懈努力,高速纯滚动轴承快速次地在多个行业的实际应用中表明出其优良的 品质和性能。其产品已经进入批量化生产阶段,这种新型的轴承随着时间的推移将会被愈来愈多的人们所 了解和认识。经过严格生产、测试和实际考验的新轴承装备用、应用在我们国产高速列车上的时间已经是 为期不远了。 二、在高速列车方上的应用 1、高速列车:充分发挥机车的动力性能,使得列车的速度更快 2、动车组列车:安全性能、可靠性、机动性能大大地提高 3、磁悬浮列车:振动性明显减少、行车时更为平稳、噪音大为降低 4、快速列车:负荷容量增大、行车噪音低、使用寿命长,维修少 5、地铁列车:安全、平稳、可靠、舒适,能耗低 三、在高速列车动力机构和其它设备上的应用 在高速列车动力机构和其它设备上的应用 1、在机车动力机组上的应用 2、在机车变速机构上的应用 3、在机车传动机构上的应用 4、在机车其它传动、传输、转动机构上的应用 我们可以科学地作出如下结论:新的高速纯滚动轴承的高速列车轴承的生产和应用将为期不远了,它 将使得我国的高速列车的安全行驶、高速、重载的运行作出应有的贡献。 高铁的命运谁主宰 随着社会的发展,人们出行的方便也是一项比较关心烦人话题。随之而起的便捷工具 也应运而生。高速铁路是一个不错的选择。 高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时 200 公里以上, 或者专门修建新的“高速新线”, 使营运速率达到每小时 250 公里以上的铁路系统。 高速铁路除了在列车在营运达到速度一定标准外,车辆、路轨、操作都需要配合提升。广义 的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。 然而经过深入调查发现,所谓的高铁概念股纯粹是炒概念,可能在未来几年都无法生 产高铁零配件,反倒是那些铁路基建股会确定无疑受益于铁路大开发。 大大地提高 3、磁悬浮列车:振动性明显减少、行车时更为平稳、噪音大为降低 4、快速列车:负荷容量增大、行车噪音低、使用寿命长,维修少。

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