Abstract: Mula sa limang aspeto na kinabibilangan ng structural design , cage , material , lubrication at seal , at standard , ang teknikal na katayuan at pag-unlad ng key bearings para sa mga rail transit na sasakyan ay summarized , tulad ng traction motor bearings , axle bearings at gearbox bearings , na nagbibigay ng sanggunian para sa domestic na industriya .
Mga pangunahing salita: high - speed rail transit; rolling bearing; istraktura; materyal; kulungan; pagpapadulas; selyo; pamantayan
Sa panahon ng ika-12 na Limang Taon na Plano, ang kabuuang mileage ng pagpapatakbo ng pambansang riles ng Tsina ay tataas mula sa kasalukuyang 91000 km hanggang sa humigit-kumulang 120000 km. Kabilang sa mga ito, ang pagtatayo ng high-speed rail at urban rail transit ay nagpakita ng isang hindi pa nagagawang sitwasyon sa pag-unlad, at isang bagong round ng rail transit construction ay unti-unting nagsimula sa buong bansa. Ang Tsina ay naging pinakamalaking merkado ng urban rail transit sa mundo.
Bilang pangunahing bahagi para sa kaligtasan ng pagpapatakbo ng sasakyan, kailangang matugunan ng mga bearings ang mas mataas na pagganap at mga kinakailangan sa pagiging maaasahan. Sa kasalukuyan, ang mga bearings para sa mga rail transit na sasakyan sa China ay nasa panahon ng teknolohikal na pag-upgrade at pag-upgrade, at mayroon pa ring tiyak na agwat sa pagitan ng teknikal na antas ng mga bearings sa China at ng internasyonal na advanced na antas. Halimbawa, ang mga bearings para sa mga high-speed na tren at high-speed na mga tren ay lubos na umaasa sa mga dayuhang import. Samakatuwid, kinakailangang matutunan ang advanced na teknolohiya ng tindig at mapabilis ang lokalisasyon ng mga bearings para sa mga sasakyang pang-rail transit.
Dito, ang teknikal na pag-unlad ng mga pangunahing bearings para sa mga sasakyang pang-rail transit tulad ng traction motor bearings, axle box bearings, at gearbox bearings ay ipinakilala mula sa limang aspeto: structural design ng bearings, cage, materyales, lubrication at sealing, at mga pamantayan, para sa sanggunian.
1. Structural na disenyo ng mga bearings
Ang teknolohikal na pag-unlad ng mga bearings para sa mga sasakyang pang-rail transit ay dapat sumunod sa direksyon ng pag-unlad ng ligtas na pagpapatakbo ng sasakyan, mataas na bilis, pinahabang panahon ng pagpapanatili, at pinabuting ginhawa sa pagpapatakbo.
1.1 Traction motor bearings
1.1.1 Mga Teknikal na Tampok
Ang traction motor ay isa sa mga pangunahing kagamitan para sa pagkamit ng mga high-speed rail transit na sasakyan. Sa pagbuo ng power electronic equipment at control technology, unti-unting lumilipat ang traction motors mula sa DC motors tungo sa asynchronous na motors, at ang direct drive traction motor system ay binuo din upang matugunan ang mga kinakailangan ng maliit, magaan, energy-saving, maintenance saving, at mahabang buhay ng serbisyo ng mga motor. Ang bilis ng mga traksyon na motor ay karaniwang nasa pagitan ng 2000 at 4000 r/min, at ang bilis ng mga bagong high-speed railway traction motor ay maaaring umabot sa 6000 r/min. Ang mga high speed traction motor na higit sa 7000 r/min ay ginagawa na.
Ang mga traction motor bearings ay pangunahing nagdadala ng mga radial load. Dahil sa impluwensya ng bogie vibration sa panahon ng operasyon, ang mga bearings ay kailangan ding magdala ng isang tiyak na dynamic na load upang makamit ang madalas na operasyon at ihinto ang cyclic operations. Kung ikukumpara sa mga axle box bearings at gearbox bearings, ang kinakalkula na buhay ng traction motor bearings ay mas mahaba. Ang pangkalahatang configuration ng mga bearings ay: cylindrical roller bearings ay ginagamit sa gear side (transmission side), at deep groove ball bearings ay ginagamit sa reverse gear side (commutator side). Ang paraan ng pagpapadulas ay kadalasang pagpapadulas ng grasa [2-4]. Upang makamit ang mataas na bilis ng pag-ikot ng mga bearings at epektibong sugpuin ang pagtaas ng temperatura ng iba't ibang bahagi ng mga motor ng traksyon, ang mga pagpapabuti ay ginawa sa proseso ng paggamot sa init, pagganap ng pagkakabukod,
1.1.2 Insulated bearings
Sa traction motors, ang electrical corrosion na nabuo ng kasalukuyang dumadaan sa mga bearings ay lubhang nakakapinsala, na maaaring magdulot ng maagang pagtanda ng lubricating grease sa loob ng bearings at maging sanhi ng pinsala sa bearing. Upang maiwasan ang electrical corrosion, isinasaalang-alang ang presyo at pagiging maaasahan, ang mga insulated bearings ay pinagtibay bilang solusyon. Sa pangkalahatan, mayroong tatlong uri ng mga insulation bearings na ginagamit para sa mga traksyon na motor: hybrid ceramic bearings, ceramic spray bearings, at resin coated bearings.
(1) Ang mga hybrid na ceramic insulated bearings ay gumagamit ng mga ceramic na materyales upang gumawa ng mga rolling elemento o singsing. Dahil sa mataas na teknikal na kahirapan na kasangkot sa paghahanda at pagproseso ng mga keramika, mayroon silang mahusay na pagkakabukod at mataas na bilis ng pagganap. Maaaring ganap na putulin ng mga ceramic rolling elements o ferrule ang kasalukuyang landas at epektibong maiwasan ang pagkasira ng electrical corrosion. Bilang karagdagan, ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga keramika at bakal ay hindi makakaranas ng "micro welding" sa ilalim ng mahihirap na kondisyon ng pagpapadulas, at kahit na sa estado ng kumpletong pagkabigo sa pagpapadulas, ang tindig ay hindi makaalis. Gayunpaman, isinasaalang-alang ang malubhang kahihinatnan ng malutong na pagkabigo ng mga keramika, ang hybrid ceramic insulated bearings ay hindi gaanong karaniwang ginagamit sa mga high-speed na tren. Sa kasalukuyan,
(2) Ang ceramic spray insulated bearings, gamit ang plasma spraying method, gumamit ng ceramic powder na pangunahing binubuo ng aluminum oxide upang i-spray at i-insulate ang panlabas na diameter na ibabaw ng panlabas na singsing. Upang maiwasan ang pagdaloy ng high-frequency current at magdulot ng electrical corrosion, ang kapal ng na-spray na pelikula ay dapat na higit sa 0.3 mm. Ang mga insulated bearings na ginawa ng kumpanya ng NTN ay gumagamit ng maraming mga layer ng ceramic at metal coatings sa panlabas na ibabaw, na may kapal ng bawat layer sa paligid ng 0.2 mm; Depende sa sitwasyon ng paggamit, isang layer lamang ng ceramic coating ang maaaring gamitin. Sa kasalukuyan, ang ganitong uri ng ceramic insulated bearing ay matagumpay na nailapat sa 300 series, 500 series, at 700 series na high-speed na tren ng Shinkansen sa Japan, pati na rin ang "Harmony" na high-speed na tren at iba pang high-speed na tren. sa Tsina.
(3) Ang resin coated insulated bearings ay sinabugan ng insulation materials gaya ng PPS resin sa panlabas na ibabaw ng outer ring sa pamamagitan ng injection molding. Ang PPS resin insulated bearings ay may mahusay na pagganap ng electrical insulation, mababang presyo, at malawakang ginagamit. Kahit na ang PPS insulated bearings ay maaaring maiwasan ang electrical corrosion, dahil sa mababang thermal conductivity ng PPS resin, kumpara sa non insulated bearings, ang mataas na temperatura ay madaling nabuo sa loob ng bearings. Upang mapanatili ang mahusay na pagganap ng PPS insulated bearings at mapabuti ang thermal conductivity sa mga aplikasyon, ang non-conductive high thermal conductivity fillers ay idinaragdag sa orihinal na glass fiber reinforced PPS resin upang mapabuti ang thermal conductivity ng resin.
1.2 Axle box bearings
Kailangang pasanin ng axle box bearing ang bigat at karga ng buong katawan ng sasakyan, gayundin ang mga puwersang nabuo ng pag-indayog ng sasakyan sa iba't ibang direksyon habang tumatakbo. Bilang karagdagan sa pagdadala ng mga static at dynamic na radial load, mayroon din itong hindi pare-parehong axial load. Sa mataas na bilis ng pag-unlad ng mga sasakyan, upang matiyak ang katatagan ng pagpapatakbo ng sasakyan, kinakailangan na ang mga istrukturang bahagi ng ehe ay dapat na magaan at pinaliit hangga't maaari, iyon ay, ang mga axle box bearings ay kailangang makamit ang compact na disenyo . Bukod dito, ang liwanag ng mga sasakyan ay malapit na nauugnay sa pagtitipid ng enerhiya, na maaaring epektibong mabawasan ang epekto ng mga sasakyan sa riles ng tren.
Sa mga nakalipas na taon, ang mga axle box bearings ng mga high-speed rail vehicles sa loob at labas ng bansa ay nag-evolve mula sa oil bath lubricated cylindrical roller bearings na may retaining edges para mag-grease ng lubricated na maintenance free sealed double row tapered roller bearings, na makatiis sa parehong radial at axial load. at matugunan ang mga kinakailangan ng mga compact at magaan na istruktura. Ang paggamit ng grease lubricated sealing ay maaaring gawing simple ang maintenance at mapabuti ang operational stability sa pamamagitan ng pagbabawas ng axial clearance ng mga bearings.
Inilapat ng SKF Company ang FEM finite element analysis method sa disenyo ng axle box bearings at bumuo ng compact tapered roller bearing component (CTBU). Ang mga plastik na kulungan at mababang friction contact seal ay ginagamit sa disenyo ng bearing upang paikliin ang ehe, bawasan ang baluktot ng ehe na dulot ng mga bearings, at bawasan ang unsprung na masa. Ang bahagi ng CTBU ay nilagyan din ng mga sensor upang masubaybayan ang bilis at katayuan ng tindig. Dahil sa compact na disenyo nito, na maaaring pahabain ang mga ikot ng pagpapanatili at higit na mapabuti ang pagganap at kaligtasan ng bearing, mayroon itong mga katangian ng mababang temperatura ng pagpapatakbo, mahabang buhay ng serbisyo ng lubricating grease, at pinakamainam na pagganap ng sealing. Ito ay malawakang ginagamit at ito rin ang direksyon ng pag-unlad ng mga axle box bearings.
1.3 Mga bearings ng gearbox
Ang metalikang kuwintas ng de-koryenteng sasakyang pang-traksyon na motor ay unang ipinadala sa maliit na gear shaft sa gear device sa pamamagitan ng coupling, at pagkatapos ay ipinapadala sa malaking gear na pinindot sa axle ng maliit na gear. Sa wakas, ito ay na-convert sa puwersang nagtutulak o puwersa ng pagpepreno ng sistema ng gulong/rail. Ang mga bearings na ginagamit sa mga gear device ay kadalasang gumagamit ng kumbinasyon ng isang pares ng single row tapered roller bearings, na gumagamit ng lubricating oil kasama ng mga gears.
Ang function ng gearbox bearing ay upang magsilbi bilang isang suporta, habang nagdadala ng operating vibration, upang maayos na magpadala ng rotational force sa axle. Kapag nagdidisenyo, kailangang isaalang-alang ang vibration load at bilis. Ang axial clearance ng tapered roller bearings ay kailangang tumpak na ayusin sa panahon ng proseso ng pagpupulong. Bilang karagdagan sa pagpapabuti ng istraktura ng pinion upang makontrol ang axial clearance, ang mga bearings na hindi kailangang ayusin ang axial clearance sa panahon ng pagpupulong ay maaari ding gamitin, tulad ng kumbinasyon ng three-point o four point contact ball bearings at cylindrical roller bearings. Sa mga nagdaang taon, ang mga pag-unlad ng teknolohiya ay kasama ang: pagpapabuti ng istraktura upang makontrol ang clearance ng tindig; Bawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw ng ibabaw ng contact; Pagbutihin ang istraktura ng pagpapadulas upang maiwasan ang pagkasunog ng panloob na singsing;
2. May hawak
2.1 Istraktura ng hawla
Ang traction motor bearing ay gumagamit ng isang hawla na ginagabayan ng isang rolling element. Kung ikukumpara sa orihinal na outer ring guide cage, maaari nitong bawasan ang pagtaas ng temperatura ng tindig na dulot ng mataas na bilis ng pag-ikot, bawasan ang pagkasira, at pagbutihin ang pag-agos ng lubricating grease based oil sa panlabas na ring raceway surface. Ang CTBU, na kumakatawan sa direksyon ng pag-unlad ng mga axle box bearings, ay gumagamit ng mga plastic cage at nag-iiwan ng mga natatanging butas sa bintana ng inspeksyon sa mga butas ng bintana ng mga hawla upang mapadali ang inspeksyon ng inner race raceway at malalaking retaining edge.
Ang maliit na gear shaft sa gearbox ay nagsisilbing input shaft at napapailalim sa vibration mula sa coupling sa panahon ng high-speed rotation, na madaling magdulot ng pagkasira at kahit na pagkapagod ng bearing cage. Samakatuwid, ang isang reinforced cage na may malambot na nitrided na layer ng ibabaw ay ginagamit.
2.2 Plastic Cage
Ang mga plastic cage ay ginawa sa pamamagitan ng injection molding, karamihan ay puno ng mga glass fiber sa polyamide resin upang mapabuti ang mekanikal na lakas, dimensional na katatagan, at impact resistance. Ang pagdaragdag ng mga hibla ng salamin sa mga dayuhang hilaw na materyales sa panahon ng proseso ng polymer synthesis ay may napakataas na pagkakapareho. Gayunpaman, ang mga domestic na materyales ay binago sa pamamagitan ng pagdaragdag ng glass fiber, na nagreresulta sa hindi magandang pagkakapareho at sa ilang lawak ay nakakaapekto sa pagganap at katatagan ng hawla. Ang kalidad ng mga plastic cage ay humigit-kumulang 1/6 na kalidad ng mga steel cage. Mayroon silang mahusay na mga katangian ng mekanikal, mahusay na katatagan, mahusay na epekto sa pagpapadulas sa sarili, mababang koepisyent ng friction, mataas na epekto sa paglaban sa pagkapagod, at pinahusay na pagganap ng tindig sa ilalim ng lean oil lubrication at high-speed na mga kondisyon ng operasyon. Kahit na ang tindig ay nasa isang napinsalang estado,
Sa oil free test na isinagawa ng mga dayuhang kumpanya, kahit na ang plastic cage ay nasa isang natunaw o nabali na estado, walang kababalaghan ng "paghawak sa baras", na lubos na naantala ang paglitaw ng mga pagkakamali, pinipigilan o inaalis ang paglitaw ng mainit na pagputol. shafts, iniiwasan ang mga malignant na aksidente, at pinapabuti ang kaligtasan ng pagpapatakbo ng sasakyan. Gumagamit ang SKF Company ng mga plastic cage sa tapered roller bearing components mula noong 1990 at nakakuha ng maraming karanasan at data sa mga praktikal na aplikasyon; Ang plastic cage na binuo ng NTN Company gamit ang dynamic na pagsusuri ng cage motion at advanced na finite element analysis na pamamaraan ng disenyo ay may habang-buhay na higit sa tatlong beses kaysa sa ordinaryong mga materyales; Ang cylindrical roller bearing na binuo ng kumpanya ng FAG ay gumagamit ng polyamide material bilang retainer nito,
Ang mga riles ng Tsino ay nagpatibay ng mga plastik na kulungan bilang mga karaniwang sangkap. Bagama't ang mga plastic cage ay may mas mahusay na pagganap kaysa sa mga metal cage, may mga limitasyon sa mga kondisyon ng paggamit ng mga plastic cage batay sa kanilang mga materyal na katangian, at ang buong atensyon ay dapat bayaran kapag ginagamit ang mga ito.
3. Bearing material
3.1 Bakal para sa mga bearings ng tren
Ang bearing steel ay isa sa mga pangunahing salik na tumutukoy sa habang-buhay at pagiging maaasahan ng mga bearings. Ang mga kondisyon ng tindig sa mga pangunahing bahagi ng mga sasakyang pang-rail transit ay malupit at pabagu-bago. Bilang karagdagan sa mahabang buhay ng pagkapagod sa pakikipag-ugnay at mataas na resistensya ng pagsusuot, ang pagganap ng bearing steel ay nangangailangan din ng malakas na tibay ng epekto at katatagan ng dimensional. Ang pangunahing paraan upang mapabuti ang buhay ng serbisyo ng bearing steel ay upang mapabuti ang kadalisayan nito, dahil kahit na ang isang maliit na halaga ng mga oxides, sulfide, o nitride inclusions sa bakal ay maaaring lubos na mabawasan ang buhay ng serbisyo nito. Samakatuwid, ang advanced na bearing steel ay kadalasang gumagamit ng electroslag remelting method. Bilang karagdagan, ang Japan ay nagsasagawa ng smelting ng high-speed rail bearing steel batay sa proseso ng smelting ng mga bearing materials para sa aviation engine. Ang napakataas na kalinisan nito SAE4320 steel (katumbas ng China' s G20CrNi2MoA steel) ay gumagamit ng vacuum refining production method (electric furnace → outside furnace refining → RH vacuum degassing → continuous casting), na ginamit sa mga bearings ng 700 series na high-speed na tren sa 285 km/h Shinkansen line [9 ]. Ang pananaliksik sa paggamot sa init, teknolohiya sa pagpoproseso, at pagbabago sa ibabaw ng mga materyal na metal na tindig sa China ay nasa mga yugto pa rin ng eksplorasyon at pang-eksperimentong.
Sa proseso ng pagbuo ng bakal para sa high-speed rail bearings, malaki ang pagsisikap na ginawa upang mapabuti ang komposisyon at teknolohiya ng pagproseso ng bearing steel. Sa kasalukuyan, isinagawa ang pananaliksik sa paggamit ng vacuum refining carburized bearing steel sa halip na electroslag remelting bearing steel at pagpapabuti ng kadalisayan ng bearing steel materials.
Ang direksyon ng pananaliksik para sa bakal na ginagamit sa rail transit bearings ay pangunahing nakatuon sa mga sumusunod na aspeto:
(1) Pananaliksik sa teknolohiya ng paggamot sa init. Upang matiyak ang buhay ng contact fatigue ng bainite treated materials, high fracture toughness, at high impact toughness, kinakailangan na pumili at magsagawa ng eksperimentong pananaliksik sa teknolohiya ng heat treatment;
(2) Ang pagpili ng mga grado ng bakal at direksyon ng pag-unlad ay ang paggamit ng GCr18Mo para sa bainite isothermal heat treatment, at ang G20Cr2Ni4A steel ay maaari ding isaalang-alang;
(3) Pananaliksik sa proseso ng smelting: Ang nilalaman ng oxygen sa bakal ay isang pangunahing salik na nakakaapekto sa buhay ng serbisyo ng mga bearings, na nangangailangan ng pare-parehong pamamahagi ng oksido, pinong carbide particle, at micro dense microstructure. Kinakailangang pag-aralan ang isang proseso ng smelting na maaaring makakuha ng mababang nilalaman ng oxygen habang tinitiyak ang iba pang kalidad.
3.2 Paglalapat ng mga Ceramic Materials
Ang mas mataas na mga kinakailangan, tulad ng mataas na temperatura, mataas na bilis, mataas na katumpakan, atbp., ay hindi makakamit lamang sa pamamagitan ng pagpapabuti ng mga tradisyonal na istruktura ng metal bearing o pagpapabuti ng mga kondisyon ng pagpapadulas. Ang pagbuo ng mga bagong materyales ay naging isang hindi maiiwasang kalakaran. Natuklasan ng pananaliksik na ang ilang mga ceramic na materyales ay may partikular na mahusay na pagganap at maaaring gamitin sa malupit na mga kapaligiran sa pagtatrabaho na mahirap hawakan ng mga metal at polymer na materyales.
While possessing the essential characteristics of bearing materials, the quality of ceramic materials is only 40% of that of steel, which helps to achieve lightweight and high-speed bearings. Under high temperature conditions, it can still ensure high strength and hardness, making ceramic bearings have good wear resistance. The application of ceramic materials in bearing manufacturing has become a hot topic in the world's high-tech research and application.
4. Lubrication and sealing
4.1 Lubrication
Compared with lubricating oil, lubricating grease has the advantages of simple processing, convenient use, and no need for oil storage devices. Therefore, high-speed train bearings are mainly lubricated with grease, but when bearings are lubricated together with other parts such as gears, such as bearings and gears in railway vehicle driving devices, oil lubrication is chosen. Choosing the right grease is very important. The correct judgment of bearing lubrication status has guiding significance for formulating train maintenance cycles. The decomposition detection cycle is determined by the service life of the bearing, and the lubricant has the lowest service life in the bearing parts. Extending the service life of the lubricant can extend the maintenance interval and reduce costs. Therefore, the evaluation of the status of bearing grease is an important basis for formulating vehicle maintenance cycles.
4.1.1 Development of Lubricating Greases
Lubricating grease is composed of a liquid base oil component and a thickener that can maintain the base oil component. There are also small amounts of additives present in different greases. According to the different thickening agents, fats can be divided into sodium soap, calcium soap, lithium soap, or barium soap based lubricants. In the past, sodium soap based lubricants were mostly used, but in recent years, lithium soap based lubricants have gradually become the mainstream. DC motor bearings are generally lubricated with lithium based grease. With the use of AC motors, a composite lithium soap based grease has been developed to further improve the heat resistance and durability of bearings.
Hitachi research suggests that the lubrication quality of axle box bearings is determined by three factors: axle box structure, bearings, and lubricating grease. While improving the structure of bearings and axle boxes, a new type of synthetic oil lubricating grease was developed using a mixture of alkyl phenyl ether and polyol esters as the base oil, composite lithium as the thickener, and amine and sulfur additives added. The bearing life of using this lubricating grease reached three times that of previous Shinkansen electric vehicle bearings, achieving 1200 000 km of non disassembly operation. NTN company has also developed lubricating grease UPG2 containing high-performance additives, which significantly improves temperature rise and lifespan indicators. Synthetic oil lubricating grease has become the main research and development direction of high-speed railway locomotive bearing lubricating grease.
After several generations of research by researchers, the bearing grease for rail transit vehicles in China has gone through the development process of calcium sodium based, lithium based, lithium calcium based, and extreme pressure lithium calcium based lubricants, basically reaching the advanced level of similar products abroad. At present, the Type IV lubricating grease for rolling bearings of railway vehicles draws on the technical characteristics of foreign lubricating greases and uses advanced fatty acid lithium calcium soap to thicken and refine paraffin based base oil. At the same time, additives such as antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure and wear inhibitors are added, which have good mechanical stability, colloidal stability, extreme pressure and wear resistance, oxidation resistance, rust prevention, water resistance, and long service life, and can meet the requirements of railway freight car speed increase, heavy load Requirements such as extending maintenance period.
4.1.2 Structure of bearing box grease chamber
The bearing box is a component used to install bearings and fill them with lubricating grease. The structure of the lubricating grease chamber has a significant impact on the lubrication performance and lifespan of bearings. Simple annular grease chambers are commonly used in China, but there is a lack of research and experimental analysis on lubrication systems. The successful bearing box grease chamber structure in foreign countries is designed with not only an annular grease main oil chamber, but also a secondary oil chamber. The main oil chamber prevents the aging of lubricating grease caused by stirring and improves the inflow of lubricating grease based oil into the bearing. The auxiliary oil chamber is used to increase the sealing amount of lubricating grease, and the bypass hole and open air hole use the negative pressure inside the machine to prevent dust and rainwater from entering. Experiments have shown that increasing the depth of the main oil chamber in the grease chamber and increasing the contact area between the main and auxiliary oil chambers can help improve the service life of bearing grease.
4.1.3 Quantitative management of bearing grease
Adopting appropriate grease injection process and amount can effectively extend the service life of bearings. The filling amount of lubricating grease is related to the temperature rise and lifespan of bearings. To ensure the performance and characteristics of traction motor insulation bearings, quantitative filling of lubricating grease should be carried out.
4.1.4 Non disassembly maintenance
Non disassembly maintenance refers to the inspection, cleaning, and filling of new lubricating grease for bearing faults all carried out in a non disassembly state. In response to the requirements of non disassembly maintenance, in addition to developing long-life lubricating greases that extend the disassembly cycle, it is also necessary to study non disassembly bearing structures that can be cleaned with lubricating grease without disassembly. For the traction motor of the vehicle running to the inspection distance, conduct component inspection of the bearing through vibration analysis and fluorescent X-ray in a completely non disassembled state; Clean and fill the bearings that will continue to be used with new lubricating grease using a high-temperature, high-pressure water, and vacuum composite device.
4.2 Sealing
There is a sealing device on the bearing, which is used to prevent the lubricant of the bearing from leaking outward and to prevent the loss of lubrication due to the invasion of foreign objects such as dust and water. A sealing device called oil seal is used on the axle box bearing, which is composed of rubber material, metal rings, springs, etc. The wedge-shaped lip of the oil seal is in contact with the oil baffle ring, ensuring sealing performance. Through experimental research, it has been confirmed that the durability and mechanical strength of fluorinated rubber oil seals are superior to those of acrylic rubber oil seals. In addition, in order to meet the demand for high-speed and suppress the peeling of the sealing lip and shaft, the filling agent has been improved; To prevent changes in lip posture caused by changes in air pressure when trains enter and exit the tunnel, the size and shape of the oil seal lip have been improved to increase the lip stiffness.
The compact tapered roller bearing developed by SKF company comes with a built-in low contact seal, which is based on the mechanism of low friction rubber sealing. It combines labyrinth seals, lip seals, and oil throwing plate components to reliably isolate pollution and achieve long service life and energy-saving of lubricating grease. The sealing seat and gasket have been removed from the bearing design, and the sealing element is embedded between the inner and outer rings of the bearing, saving space and suppressing axle bending. A polymer pad is designed on the mating surface between the inner ring and the rear cover to avoid the increase in axial clearance caused by friction and corrosion between steel and prevent foreign objects from entering the bearing.
5. Conclusion
At present, China's high-speed rail transit is achieving leapfrog development, and the continuous introduction of relevant new products and technologies has accumulated a lot of experience for the technical application of rail transit vehicle bearings. This will greatly promote the development of independent innovation technology for domestic rail transit vehicle bearings, and promote the progress of key technologies, common technologies, and supporting technologies for rail transit vehicle bearings.
Domestic professional railway bearing manufacturers, research institutions, universities, etc. have invested in and applied for relevant research projects on high-speed rail bearings to the country, and have received corresponding support from the country. Through technical research and collection of technical papers on bearings for rail transit vehicles both domestically and internationally, this paper summarizes the current development status and key technologies of bearings for rail transit vehicles both domestically and internationally. It is hoped that this can provide some reference and reference for peers in the bearing industry.
More about VAFEM Pillow block bearings:
A spherical bearing with a seat is a bearing unit that combines a rolling bearing and a bearing seat. Most outer spherical bearings are made of spherical outer diameter, and are installed together with the bearing housing with spherical inner hole. The structure is diverse, the versatility and interchangeability are good. The same bearing housing can be installed with various types of outer spherical surfaces. Bearings, the same spherical bearing can also be equipped with various types of bearing seats. At the same time, this type of bearing is also self-aligning in design, easy to install, and has a dual-structure sealing device, which is widely used in agricultural machinery, mining equipment, textile machinery, fans, hoists, packaging machinery, fitness equipment, three-dimensional parking equipment , Construction machinery, processing and automation equipment, etc. Bearing seats include cast iron seats, ductile iron seats, steel stamping seats, zinc alloy seats, stainless steel seats and plastic seats.
2023-08-14