提升軌道車輛齒輪箱運行可靠性
2016-08-032016年6月29日,國務院審議通過的《中長期鐵路網規劃》對中國的高速鐵路網、普速鐵路網、綜合交通樞紐等方面進行了不同層次的規劃,并給出了明確的建設目標。到2020年,我國鐵路網規模將達到15萬公里,其中高速鐵路3萬公里,覆蓋80%以上的大城市。為實現上述目標,我國鐵路交通建設投資數目十分驚人,不僅2016年鐵路將完成固定資產投資8000億元,而且未來五年我國城市軌道交通預計增加投資在1.84萬億元左右。
高速鐵路和城市軌道交通的蓬勃發展對車輛動力傳動設備的安全性和可靠性提出了不少要求,這也是設計者和制造商首要考慮的問題。針對軌道車輛齒輪箱運行中存在的高速、高溫和頻繁振動等工況特點,鐵姆肯公司可為客戶提供正確的軸承選型、分析、安裝和維護服務,以幫助軌道車輛齒輪箱實現穩定、可靠的動力傳動。
應對各種嚴苛工況的齒輪箱軸承解決方案
工況一:高速
圓錐滾子軸承的正確選型是關系到其能否在高速的軌道車輛齒輪箱中正常運轉的根本。鐵姆肯公司通過軸承的內部優化設計,可有效控制滑動摩擦扭矩;在選型時,也建立了基于長期應用經驗的擋邊線速度的選取標準。我們的一些特殊擋邊結構和涂層的軸承由于加強了局部潤滑,降低了擋邊處的發熱,可以應用到某些轉速極高的齒輪箱中。此外,潤滑也是影響軸承速度能力的關鍵因素,而影響軸承潤滑的因素有載荷、溫度、游隙和粘度等。對潤滑劑進行基礎研究的鐵姆肯公司專家隊伍會對這些因素的影響進行量化分析,進而對齒輪箱潤滑系統的設計提供專業的建議。
Timken®圓錐滾子軸承
齒輪箱運行溫度是衡量齒輪箱設計和制造的重要指標。即便齒輪箱設計者采取了很多的措施和技術來防止非正常高溫的出現,在實際運行中,軌道車輛齒輪箱的運行溫度短時峰值有時仍然會超過公認的安全溫度-120℃。鐵姆肯公司研究得出,當軸承長期處于超過120℃高溫狀態下運行時,可能造成表面熱處理硬度下降和尺寸的不穩定。硬度下降會造成軸承額定載荷能力下降,滾道面容易受到損傷,而尺寸變化將產生內圈松動、跳動超差和結構變形等問題。針對軌道車輛齒輪箱應用的高溫工況,鐵姆肯公司采用特殊熱穩定處理,使我們的軸承在高溫工況下依然性能優異。
工況三:頻繁振動
軌道車輛運行中,車輪受到的頻繁振動沖擊會直接傳遞到齒輪箱上,特別是安裝在車軸上的軸承將受到較大較頻繁的振動載荷。為了讓軸承避免或減小受到振動載荷帶來的損傷,鐵姆肯公司的軌道車輛齒輪箱軸承采用了表面滲碳熱處理的材料。這種軸承表面的硬度高且耐磨,芯部硬度低,韌性好。此外,如果保持架設計和選型不當,在高振動工況下極易造成斷裂問題,因此在軌道車輛齒輪箱的軸承選型時,鐵姆肯公司會特別注意加強保持架的厚度和強度并控制保持架的振動。
通過以上分析可以看出,鐵姆肯公司對軌道車輛齒輪箱軸承的選用有非常嚴謹的原則。除了全方面考慮齒輪箱軸承的應用工況外,我們還會通過專業的Syber軸承分析軟件模擬齒輪箱軸承系統的運行,進行軸承應用分析,以使Timken®軸承更好地滿足軌道車輛齒輪箱安全性、可靠性的應用要求。
Timken®AP-2TM軸承
憑借創新的技術、優質的產品以及完善的工程與技術支持,鐵姆肯公司長期以來保持著全球鐵路車輛設備的主要軸承供應商地位。無論是澳大利亞采礦場的礦石運輸鐵路,還是世界海拔Z高、線路Z長的青藏鐵路上,Timken®軸承都默默地為世界各地的鐵路的順暢運營提供支持。