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提升轨道车辆齿轮箱运行可靠性

2016-08-03
  铁路经济时代全面开启
  2016年6月29日,国务院审议通过的《中长期铁路网规划》对中国的高速铁路网、普速铁路网、综合交通枢纽等方面进行了不同层次的规划,并给出了明确的建设目标。到2020年,我国铁路网规模将达到15万公里,其中高速铁路3万公里,覆盖80%以上的大城市。为实现上述目标,我国铁路交通建设投资数目十分惊人,不仅2016年铁路将完成固定资产投资8000亿元,而且未来五年我国城市轨道交通预计增加投资在1.84万亿元左右。
  高速铁路和城市轨道交通的蓬勃发展对车辆动力传动设备的安全性和可靠性提出了不少要求,这也是设计者和制造商首要考虑的问题。针对轨道车辆齿轮箱运行中存在的高速、高温和频繁振动等工况特点,铁姆肯公司可为客户提供正确的轴承选型、分析、安装和维护服务,以帮助轨道车辆齿轮箱实现稳定、可靠的动力传动。
  应对各种严苛工况的齿轮箱轴承解决方案
  工况一:高速
  圆锥滚子轴承的正确选型是关系到其能否在高速的轨道车辆齿轮箱中正常运转的根本。铁姆肯公司通过轴承的内部优化设计,可有效控制滑动摩擦扭矩;在选型时,也建立了基于长期应用经验的挡边线速度的选取标准。我们的一些特殊挡边结构和涂层的轴承由于加强了局部润滑,降低了挡边处的发热,可以应用到某些转速极高的齿轮箱中。此外,润滑也是影响轴承速度能力的关键因素,而影响轴承润滑的因素有载荷、温度、游隙和粘度等。对润滑剂进行基础研究的铁姆肯公司专家队伍会对这些因素的影响进行量化分析,进而对齿轮箱润滑系统的设计提供专业的建议。

 


Timken®圆锥滚子轴承

  工况二:高温
  齿轮箱运行温度是衡量齿轮箱设计和制造的重要指标。即便齿轮箱设计者采取了很多的措施和技术来防止非正常高温的出现,在实际运行中,轨道车辆齿轮箱的运行温度短时峰值有时仍然会超过公认的安全温度-120℃。铁姆肯公司研究得出,当轴承长期处于超过120℃高温状态下运行时,可能造成表面热处理硬度下降和尺寸的不稳定。硬度下降会造成轴承额定载荷能力下降,滚道面容易受到损伤,而尺寸变化将产生内圈松动、跳动超差和结构变形等问题。针对轨道车辆齿轮箱应用的高温工况,铁姆肯公司采用特殊热稳定处理,使我们的轴承在高温工况下依然性能优异。
  工况三:频繁振动
  轨道车辆运行中,车轮受到的频繁振动冲击会直接传递到齿轮箱上,特别是安装在车轴上的轴承将受到较大较频繁的振动载荷。为了让轴承避免或减小受到振动载荷带来的损伤,铁姆肯公司的轨道车辆齿轮箱轴承采用了表面渗碳热处理的材料。这种轴承表面的硬度高且耐磨,芯部硬度低,韧性好。此外,如果保持架设计和选型不当,在高振动工况下极易造成断裂问题,因此在轨道车辆齿轮箱的轴承选型时,铁姆肯公司会特别注意加强保持架的厚度和强度并控制保持架的振动。
  通过以上分析可以看出,铁姆肯公司对轨道车辆齿轮箱轴承的选用有非常严谨的原则。除了全方面考虑齿轮箱轴承的应用工况外,我们还会通过专业的Syber轴承分析软件模拟齿轮箱轴承系统的运行,进行轴承应用分析,以使Timken®轴承更好地满足轨道车辆齿轮箱安全性、可靠性的应用要求。

 


Timken®AP-2TM轴承

  事实上,自从上世纪20年代起,铁姆肯公司就一直是铁路轴承的领导者。Timken®APTM轴承和Timken®AP-2TM轴承的陆续推出帮助铁路行业的制造商、业主、运营商和服务商们Z大限度地提高可靠性、安全性和效率,这些轴承取代了滑动轴箱轴承并迅速成为行业设计标准。
  凭借创新的技术、优质的产品以及完善的工程与技术支持,铁姆肯公司长期以来保持着全球铁路车辆设备的主要轴承供应商地位。无论是澳大利亚采矿场的矿石运输铁路,还是世界海拔Z高、线路Z长的青藏铁路上,Timken®轴承都默默地为世界各地的铁路的顺畅运营提供支持。