轴承作用和使用方法

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1、组合绝缘轴承采用陶瓷材料做成滚动体或内外圈，因涉及到陶瓷制备和加工，技术难度更大，但绝缘和高速性能优异。由于担心陶瓷脆性破坏造成严重后果，组合绝缘轴承在高速列车中较少使用，目前，国内组合绝缘轴承还处在试制和研究阶段[6]。图3是BARDEN公司的陶瓷滚动体轴承产品。2.3结构设计1）滚子形状设计在轴承形状方面，ICE列车轮对上所使用的.FAG公司的圆柱滚子轴承，它的运行工作温度比传统的圆锥滚子轴承低了20K。这对油脂的使用寿命以及由此带来的较长的维修保养间隔期都具有显著影响[9].我国铁路货车滚动轴承的使用历程也从侧面反映了滚子形状的发展[1]。2）保持架结构保持架是为了

2、使滚动体的旋转运动保持良好精度的轴承部件，其自身的旋转导向有沿着外环内径进行导向（外环导向）和通过滚动体滚动面进行导向（滚动体导向）之分。采用滚动体导向方式，由于其通过与滚动面的滑动接触可以更容易的确保油份，因而即使在润滑条件恶化时也有利于防止润滑脂老化。再加上保持架制造技术的进步和成本下降等效果，使最近生产的牵引电机轴承得以使用滚动体导向的保持架[2]。采用滚子（滚动体）导向式的圆柱滚子轴承保持架，与原来外圈导向式的相比，可使因高速旋转而引起的轴承温升降低，并使铜磨耗粉减少，同时还会改善润滑脂基油向外圈滚道面的流入性。为获得更佳的润滑效果，减轻重量和提高耐冲击疲劳性能，

3、NTN采用先进的FEM设计方法和保持架运动动态分析开发出了塑料保持架（图4），其寿命是普通材料的3倍以上。铣削成形的螺旋式轴承保持架，对轴承技术的进步做出了较大贡献。如FAG的圆柱滚子轴承，其保持架用聚酰胺材料，配合层状环形形式密封以及加入极压添加剂的特种锂皂润滑脂，其使用寿命约为300万km[9]。3）密封结构新的润滑脂和新的密封技术完善了轴承作为一个系统的技术发展，使它们更加经济和可靠。一个密封性能完好的轴承对于其使用寿命而言是极为重要的[10]。轴承不能有任何油脂的泄漏，即使在很高的温度下也应如此，而且水或脏物对轴承内部的侵入也是不允许的。图5是NTN开发的轻接触密

4、封圈，用于新干线700系车中。4）轴承箱结构轴承箱是安装轴承和填充润滑脂的部件，润滑脂室的结构对轴承的润滑性能、寿命有重要的影响。国内普遍采用简单的环形润滑脂室，而对其他结构很少采用，其主要原因是国内缺乏对润滑的基础和系统的研究，特别是试验研究。图6是国外成功的轴承箱结构[10]。设有环形润滑脂室和第2润滑脂室以及旁通孔和开式气孔。借助环形润滑脂室可防止因润滑脂搅拌二引起的老化并改善润滑脂基油在轴承内的流入性。旁通孔和开式气孔则是作为利用机内负压来防止尘埃、雨水侵入的措施而设置的。另外，在环形润滑脂室的外侧设置了第2润滑脂室，目的是为了增加润滑脂的封入量。此种轴箱结构在新

5、干线、既有线及其他无给油轴承的直流牵引电动机上都取得了很好的运用效果，具有很高的可靠性。2.4润滑及使用维护轴承润滑的质量是由轴箱结构、轴承、润滑脂3个要素综合决定[10]，其中润滑剂性能及使用条件对轴承的性能具有决定的影响。1）高性能润滑剂现在普遍采用润滑脂进行电机轴承的润滑。基础油和添加剂的种类多样，品牌众多，其性能各异。日立制作所与轴承生产厂家一起对用于新干线动车的感应电动机润滑脂进行了评价，从18个品牌中选定了耐热性能好的锂复合皂润滑脂作为新干线动车用润滑脂。另外，最近开发的轴承用长寿合成润滑脂，预计能达到中间不给油（回转分散给油）而行驶120万km的效果[10]

6、。NTN的试验结构表明，含有高性能添加剂的UItraperformancegreaseNo.2(UPG2)的温升和寿命指标都优于新干线使用的润滑脂UnimaxRNo.2，国内的“先锋”号轴承试验及其实车考核都验证了这一结果，UPG2正逐步得到推广使用。1）非解体维护针对不解体维修的要求，除了开发长寿命油脂延长解体周期外，还要研究不用解体就能进行给排油的非分解式轴承结构。非分解轴承结构既保留机车动车轴承原有特征又能方便给排油。该结构中设置了一条给排油用细管子，排油时，利用维修工厂现成的压缩空气，用真空泵从排油管中强行将旧的润滑脂吸出。往轴承箱内注入新油脂或排出旧的油脂都很方

7、便。图7为更换油脂的示意图[8]。国内株洲南车电机股份有限公司使用的动态加油工艺也起到异曲同工的效果。新干线动车从300系开始采用交流牵引电机，作为代替迄今为止所采用的解体检查方法，开发了主要以轴承部分为对象的牵引电机非解体检查法。对轴承故障的检查、清洗、填充新的润滑脂等工序全都在非解体状态下进行。轴承是否存在故障是通过对轴承进行3）润滑脂的定量管理润滑脂的填充量与温升和寿命有很大联系。日本名古屋工厂为明确绝缘轴承的性能及特征，并使之量化，从维护的观点出发，着眼于润滑脂的填充量、就几种类型的润滑脂填充量进行了测定轴承温升的试验