随着铁道车辆的技术进步,对铁道车辆用轴承性能的要求变得更加苛刻。为了满足这种严格的性能要求,向着高速化、轻量化、免维修、长寿命和安全性好的目标迈进,下面介绍日本树脂保持架和装有体感器的车辆轴承。
1.树脂保持架圆锥滚子轴承
树脂材料具有高强性、自润滑性、耐磨性、耐冲击性、耐蚀性、易加性和轻量化等方面的优势,有利于改善轴承所要求的性能。树脂保持架使用聚胺树脂材料,用注射成形方法制作而成。为了提高保持架的机械性能、尺寸、稳定性和耐击性,树脂中充填有玻璃纤维。树脂保持架有利于提高轴承性能,主要表现在
(1)适应高速化轻量化。树脂保持架摩擦系数小,具有滋润滑性,在贪油润滑情况和高速运转条件下均有望改善轴承的性能。树脂保持架质量为钢质保持架的1/6。
(2)延长润滑寿命,实现长期免维修化。树脂保持架不会发生可促进润滑脂老化的铁磨损粉末,可延长润滑脂寿命,有利于实现长期免维修化。
(3)提高疲劳强度。铁道车辆轴承保持架损坏大多数是由于振动引起的材质疲劳,而树脂保持架具有高强性、耐冲击性和轻量化等特性,因此有望改善疲劳强度。
2.装有传感器的轴承
为了提高铁道车辆用轴承的安全性和可靠性,实现长期免维修的目的,研究开发装有传感器的轴承,将转速、温度、振动组合在一起的复合传感单元,安装于车轴轴箱内,与轴承分开,传感器单元可以装卸和更换。其传感器可以实现:
(1)轴承温度检测。可以实时监测行车时的轴承温度,早期发现轴承温度异常。
(2)异常振动检测。可以检测因踏石擦伤或剥离引起的异常振动。以及轴承自身的异常振动的检测也成为可能。
(3)车轮转速和车轮滑行检测。利用复合传感器单元可检测轮轴的转速和车轮的滑行。可废除现用测速发电机和滑行检测装置。
今后轴承通过装置复合传感性单元,可以早期发现轴承异常,实现对车轮路面的擦伤、剥离的检测,从而提高车辆的安全性能和可靠性。