новости

Подшипники железнодорожного подвижного состава

Подшипники железнодорожного подвижного состава — это подшипники, используемые в локомотивах и подвижном составе. К подшипникам локомотива относятся подшипники буксировочных узлов, подшипники тяговых двигателей, подшипники трансмиссионной системы, подшипники силового агрегата и подшипники системы охлаждения и т. д., тогда как подшипники транспортных средств — это в основном подшипники буксировочных узлов, в буксовых узлах пассажирских вагонов чаще всего используются короткие цилиндрические роликовые подшипники, а в буксовых узлах грузовых вагонов — конические роликовые подшипники. По разнообразию, конструкции и характеристикам подшипники транспортных средств в основном аналогичны подшипникам буксировочных узлов локомотивов.

 

1.Подшипник ступицы

 

Колесо локомотива соединено с корпусом локомотива через буксу, пружину и раму тележки, а подшипник буксы непосредственно воспринимает силу тяжести пружины локомотива и радиальное и осевое воздействие рельса на колесо, а также передает тяговое усилие и некоторые дополнительные нагрузки, возникающие при этом. Поэтому подшипник буксы должен обладать большой несущей способностью, выдерживать удары и вибрацию, иметь длительный срок службы, быть безопасным и надежным, иметь малые размеры и высокое качество; быть простым в осмотре и обслуживании и т. д. Поэтому в подшипниках локомотивов часто используются нестандартные серии подшипников и специальные технические условия, а наиболее распространенные подшипники качения делятся на три категории.

 

(1)Цилиндрические роликовые подшипникиБольшинство осей дизельных и электровозов используютцилиндрические роликовые подшипникиСуществует два основных типа.

 

1)Четыре ряда цилиндрических роликовых подшипников

 

Подшипник буксы локомотива, используемый в Китае, был одним из первых, и наибольшее количество таких подшипников приходится на четырехрядный цилиндрический роликовый подшипник типа 972832. Этот подшипник обладает высокой грузоподъемностью и длительным сроком службы, а его номинальная динамическая нагрузка составляет 1445 кН. Поскольку он может выдерживать только радиальные нагрузки, а не осевые, необходимо установить устройство, способное выдерживать осевые усилия в буксе.

 

2) Двухрядные цилиндрические роликовые подшипники

 

В буксовых коробках китайских локомотивов Dongfanghong 2, 3, 5, 21 и Beijing используются двухрядные цилиндрические роликовые подшипники 982832T, воспринимающие радиальные нагрузки, и радиально-упорные шариковые подшипники 146132T, воспринимающие осевые нагрузки.

 

(2)Сферические роликовые подшипники

 

Преимущество использования сферических роликовых подшипников заключается в отсутствии устройства компенсации наклона между буксирной бушкой и рамой тележки. Подшипник буксы дизель-локомотива НД2 представляет собой сферический роликовый подшипник С-типа. Его модель сопоставима с отечественным подшипником 3G4053736KT. Ролики этого типа подшипника симметричны, внутреннее кольцо не имеет наружной кромки, средняя кромка съемная, ролик находится в прямом контакте с наружным кольцом, эффективная рабочая длина ролика больше, а срок службы немного больше, чем у асимметричного сферического роликового подшипника с теми же наружными размерами.

 

(3)Конические роликовые подшипники

 

В буксе локомотива используется двухрядный конический роликовый подшипник, а дизельный локомотив ND5 оснащается подшипником типа AP. Этот тип подшипника имеет дюймовый размер и обычно используется в локомотивах уровней B, C, D, E, F, G и других, для осей разных классов.

 

2.Подшипник тягового двигателя

 

(1) Подшипник якоря тягового двигателя

 

Тяговый двигатель является основным элементом трансмиссионной системы электровозов и электроприводных дизель-локомотивов, а подшипник якоря — одним из его главных компонентов.

 

1)Подшипники для односторонней трансмиссии

 

Якорь обычно поддерживается двумя точками опоры, выходной конец монтажной шестерни представляет собой подвижную опору, а конец коммутатора — позиционирующую опору. Выходной подшипник расположен близко к шестерне, что создает наибольшую нагрузку, и является ключевым подшипником из двух подшипников якоря. Для снижения нагрузки обычно используется цилиндрический роликовый подшипник типа NU без внутреннего фланца. На конце коммутатора обычно применяется цилиндрический роликовый подшипник типа NUP с одним фланцем и плоским стопорным кольцом на внутреннем кольце, а также встречаются цилиндрические роликовые подшипники с одним фланцем, внутренним фланцем и коническим стопорным кольцом на конце коммутатора.

 

2) Подшипники для двухсторонней передачи

 

При большой мощности двигателя, если по-прежнему используется односторонняя передача, нагрузка на подшипники на конце зубчатой ​​передачи слишком велика, и трудно подобрать подшипник, который бы соответствовал требованиям по номинальной динамической нагрузке и предельной скорости. Поэтому, если это позволяет конструкция двигателя, можно перейти к двухсторонней передаче. Преимущество двухсторонней передачи заключается в возможности использования косозубых цилиндрических шестерен, благодаря чему углы наклона зубьев двух шестерен равны, а направление вращения противоположно, что обеспечивает относительно стабильное качество передачи без создания осевой нагрузки. Подходящим подшипником для этой цели является цилиндрический роликовый подшипник типа NU без фланца во внутреннем кольце. Если же в двухсторонней передаче по-прежнему используется прямозубая цилиндрическая шестерня, следует выбирать подшипник, способный выдерживать определенную осевую нагрузку, и обычно используется цилиндрический роликовый подшипник типа NJ с одним фланцем во внутреннем кольце.

 

(2)Подшипник вала тягового двигателя

 

Тяговые двигатели, установленные на оси, обычно поддерживаются на тележке с помощью регулировочного стержня с одной стороны, а на оси с другой стороны — с помощью подшипника вала.Цилиндрические роликовые подшипники, сферические роликовые подшипникииконические роликовые подшипникибыли использованы.

 

Цилиндрический роликовый подшипникКонические роликовые подшипники подходят для высокоскоростных локомотивов, имеют длительный цикл пополнения смазки, а их установка и техническое обслуживание относительно просты, особенно при использовании цельного корпуса, что позволяет в полной мере продемонстрировать это преимущество. Жесткость установки конических роликовых подшипников высока, что способствует обеспечению точности зацепления шестерен, но их сборка и разборка, а также осевой зазор, сложны. Установка двух комплектов сферических роликовых подшипников, особенно разборка, сложнее, чем установка конических роликовых подшипников, но позволяет компенсировать изгиб вала. В подшипниках вала тягового двигателя электровоза в Китае используется сферический роликовый подшипник, его модель — 3G3053148T.

 

(3)Подшипники тягового генератора

 

В современных электрических тяговых генераторах для дизельных локомотивов корпус обычно устанавливается на торцевой поверхности корпуса со стороны выходного вала дизельного двигателя. Независимо от способа установки, входной конец якоря редко оснащается подшипниками, и якорь, как правило, крепится к коленчатому валу или выходному валу дизельного двигателя посредством упругой муфты, что позволяет уменьшить продольные габариты генератора.

 

Внешний конец вала якоря обычно можно использовать сцилиндрические роликовые подшипникиА иногда, для удобства выравнивания с дизельным двигателем во время установки, могут также использоваться сферические роликовые подшипники.

 

3. Подшипники гидравлической трансмиссии дизельных локомотивов

 

Гидравлическая трансмиссия дизельного локомотива обычно включает три части: гидравлический редуктор, карданный вал и редуктор оси. Маневровые локомотивы иногда также включают редуктор в рабочем состоянии, который оснащен значительным количеством подшипников качения.

 

(1) Подшипник гидравлического редуктора

 

Принцип работы гидравлической коробки передач заключается в преобразовании мощности дизельного двигателя в мощность ведущего локомотива через гидравлический гидротрансформатор при движении поезда; при применении торможения с усилием гидравлический тормоз используется для поглощения кинетической энергии колес локомотива. В гидравлической коробке передач расположено несколько валов, каждый из которых опирается на подшипники качения.　　

 

(2) Промежуточный подшипник редуктора

 

Основными компонентами промежуточной коробки передач являются входной и выходной валы, каждый из которых имеет две шестерни. На одном из валов расположена шестерня переключения передач, а вал и шестерня снабжены механизмом сцепления, который позволяет одной из шестерен соединяться с валом и передавать мощность; другая шестерня в этом случае просто находится в режиме холостого хода. Шестерня переключения передач и сцепление часто располагаются на входном валу, поскольку входной крутящий момент невелик, что способствует уменьшению размеров шлицевого соединения и подшипника.

 

(3) Подшипник осевого редуктора

 

4. Подшипник коленчатого вала дизельного двигателя

 

Основные преимущества использования подшипников качения в коленчатом валу дизельного двигателя ограничены высокоскоростными дизельными двигателями и заключаются в следующем: малые потери на трение, высокая механическая эффективность, надежная работа и длительный срок службы; простота смазки, малые размеры маслоотделителя и т. д. По сравнению с использованием подшипников скольжения, его основные недостатки: высокая цена, большие требования к качеству, высокие технические требования к сборке подшипников и коленчатого вала, неудобное техническое обслуживание и замена, а также высокий уровень шума.

 

Для коленчатых валов маломощных одноцилиндровых и двухцилиндровых дизельных двигателей в основном используются подшипники качения класса 0; для коленчатых валов высокоскоростных и мощных дизельных двигателей, из-за больших нагрузок, обычно используются только цилиндрические роликовые подшипники.