第3章25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承、RE2B型车轴及RE2B型轮对介绍2.ppt

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1、,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承、RE2B型车轴及RE2B型轮对介绍,中国北车集团四方车辆研究所,1 滚动轴承1.1 25t轴重滚动轴承的发展概述1.2 主要性能参数 1.3 主要结构及特点1.4 主要尺寸 1.5 标记1.6 压装要点1.7 一般检修中轴承组装要求1.8 检修周期,目 录,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承、RE2B型车轴及RE2B型轮对介绍,2 车轴2.1 25t轴重车轴的发展概述2.2 主要性能参数 2.3 主要结构及特点2.4 主要尺寸 2.5 标记,3 RE2B型轮对,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承、RE2B型车轴及R

2、E2B型轮对介绍,4 RE2B型轮对运用中可能出现的问题,1 滚动轴承,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.1 25t轴重滚动轴承的发展概述,1.1.1 197730型滚动轴承,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,197730型滚动轴承,轮廓尺寸大,重量重,油封唇口与密封座是过盈配合,轴承温度过高,密封效果早期失效,密封罩松动,钢板保持架,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.1.2 353130X2-2RZ型滚动轴承,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,353130X2-2RZ型滚动轴承,轮廓尺寸小,重量轻,钢板保

3、持架,迷宫式密封,密封效果稳定,轴承温度低,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,表1 程塑料保持架检验技术条件（暂订）,1.1.3 353130A（C）型滚动轴承,为进一步满足铁路货车提速、重载的需要，提高轴承使用可靠性，开发了353130A型、353130C紧凑型轴承，紧凑型轴承的主要特点是减少了轴承的零件，缩短了轴承总的轴向宽度，改善了微动磨损对轴承性能的影响。适应与之压装的RE2B型车轴轴颈长度，该紧凑型轴承于2005年7月通过了铁道部组织的技术审查。,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,353130A型滚动轴承,25t轴重铁路货车353130A(C)

4、紧凑型轴承介绍,353130C型滚动轴承,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.2 主要性能参数,1.2.1 商业运营速度：120km/h 1.2.2 轴重：25t(245kN)1.2.3 设计寿命：200104km（轮径按820mm计算）1.2.4 环境条件 温度:45C+50C，并能适应解冻库3小时、110C的解冻要求 湿度:100%1.2.5 润滑脂：铁道车辆滚动轴承型润滑脂,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.2.6 最高允许温升：50C 1.2.7 材质：套圈采用电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳轴承钢；滚子采用电渣重熔GCr15轴承钢；保持

5、架采用玻璃纤维增强聚酰胺 1.2.8 额定动载荷：962kN 1.2.9 额定静载荷：1926kN 1.2.10 轴承自由轴向游隙：0.60mm0.70mm 1.2.11 保持架径向游动量：0.15mm0.65mm 1.2.12 注脂量：430g480g,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,353130A型滚动轴承结构三维分解图,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.3 主要结构及特点,353130A紧凑型：,353130A型滚动轴承结构三维组装图,塑料保持架,取消内油封及密封座,适应现有的检修体制,密封效果稳定,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑

6、型轴承介绍,缩短轴承的轴向宽度,迷宫式密封结构,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,353130C紧凑型：,353130C型滚动轴承结构三维分解图,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,353130C型滚动轴承结构三维组装图,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,轮廓尺寸 内圈内径d外圈外径D装配高B1外圈宽度C1 353130A型：150 250 156 160 mm 353130C型：150 250 190 160 mm,1.4 主要尺寸,-0.008,-0.033,+0.08,+0.01,+0.71,-0.51,+0.05,-0.25,-

7、0.008,-0.033,+0.08,+0.01,+0.71,-0.51,+0.05,-0.25,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.5 353130A紧凑型轴承标记,1.5.1 外圈,在外径沟槽上间隔机械打印“353130A、制造单位代号、制造年份后两位和月份、5位生产顺序号（阿拉伯数字）”等字样。字高3.5mm，字迹清晰。,1.5.2 内圈,在大端面上均布机械打印“353130X2-2RZ；制造单位代号、制造年份后两位和月份”等字样。字高3.5mm，字迹清晰。,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.5.3 工程塑料保持架,在小端面上均布标志“制造单

8、位代号、模具号、353130，字高2.5mm及制造年份后两位和月份标识”等字样。阳字，字迹清晰。,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承介绍,1.6 353130A紧凑型轴承压装要点,1.6.1 轴承检测、组装工作条件要求,1）轴承的拆封、检测及向轮轴上组装，均应在清洁、明亮的专用工作间内进行，检测工作间的落尘量不大于80mg/m2；存放、组装工作间的落尘量不大于120mg/m2。,2）工作间的温度应不低于10。检测和选配前，轴承、轮对及计量器具同室存放，放置时间应不少于8h；若不能同室存放时，其存放处温差不应超过5。,3）轴承压装使用的设备、工具、计量器具等应保持清洁。,25t轴重

9、铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,2)清洗后检测轴颈、防尘板座直径和轴颈圆柱度，轴颈各截面直径为该截面均布三个方向测量直径的算术平均值。轴颈圆柱度为、两截面直径差的1/2。防尘板座直径为截面相垂直的两个方向测量直径的算术平均值。测量后数值应符合图纸要求。轴颈检测位置见图。,1.6.2 车轴轴颈的检查,1)在压装轴承前，须将轴颈、轴端面及防尘板座各部清洗干净。清除轴端中心孔及三个螺栓孔内的铁屑和污物。轴颈及防尘板座不得有超过限度的碰伤、划痕和锈蚀等缺陷。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,A=25mm30mmB=140mm160mm C=5mm10mm轴颈检测位置图,25t轴重

10、铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.6.3 轴的清理与防护 轴承压装前必须用乙醇或汽油擦拭轴颈和防尘板座(配合处)，并且在轴颈上均匀涂抹一层号防锈极压锂基脂，在轴颈后肩、防尘板座配合部位均匀涂刷PR-1型专用防锈脂。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.6.4 压装要求,1）轴承组装前须与其配装的轮轴在同一室温下同温8小时后测量轴承内圈内径与车轴轴颈组装配合过盈量、后挡与车轴防尘板座组装配合过盈量及同一套轴承两内圈内径相互差。,2）轴承压装前必须用乙醇或汽油擦拭轴颈，并在轴颈上均匀涂抹一层型防锈极压锂基脂。,3）轴承压装前，轴承先取下轴承两侧的防护套，检查确认轴承油封无损

11、伤，并检查确认无错、缺零件和其它异常现象。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,4）轴承压装时，先将轴承的后挡轻放在轴颈上，然后将轴承安置在引导套上，再将后挡安装（须左右旋转）在轴承的内侧上，确认无误后再压装轴承。,5）轴承必须采用能打印压装力曲线的固定式压装机匀速推进，压装贴合到位后保压 35s。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,7）轴承压装后，将轴承前盖左右旋转安装在轴颈上，前盖螺栓孔与车轴螺栓孔对准后，组装标志板、防松片及螺栓。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,8）轴端螺栓应有锻造的“35”材质标志，制造年标志和制造厂标志；螺栓应均匀紧固。,9

12、）防松片不得重复使用，轴端螺栓紧固后防松片的所有止耳应撬起，每组两个止耳中至少有一个应贴靠在轴端螺栓的六方平面上。,6）轴承压装后，应左右旋转35转，转动应灵活，无卡阻现象，无异音，在294N490N的轴向推拉力下测量轴向游隙值。,11）每套轴承均应安装标志板，标志板安装时应按铁道部文件规定刻打标志，标志应准确、清晰。,12）轴承压装后，进行转速不低于200r/min、时间不少于5min的磨合试验。轴承转动时不应有异音，磨合过程中应使用测温仪测试轴承温升，宜使用专用诊断测试仪器测试轴承状态，并作好记录。磨合后轴承温升不应高于40。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,10）施封锁上

13、应有制造单位代号和轴承压装单位代号，施封锁应锁闭可靠。,13）轴承选配、压装力、轴向游隙和轴端螺栓拧紧力矩须符合下表1规定。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.6.5 其他均符合铁路货车轮对和滚动轴承组装及检修规则（铁辆19982号）的规定。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,轴承压装顺序见动画。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.7 353130A紧凑型轴承一般检修中轴承组装要求,1.7.1 内圈组件的组成 保持架小端平放在工作台上，配套滚动体装入保持架窗孔，将内圈放入，使一侧滚动体进入滚道后，翻转180，以手的力量合套。合套后的内圈组件，在

14、任何方位，保持架与滚动体都不应与内圈脱离。检查内圈组件的径向游动量，应满足0.150.65mm的要求。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,353130A型轴承的内圈组件组成过程,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,353130A型轴承的内圈组件组成示意图,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.7.2 内圈组件与外圈的组装 内圈组件在与外圈组装或调整轴向游隙需更换中隔圈时，应双手水平持内圈组件轻放入外圈或从外圈内轻取出来，防止磕碰伤保持架小端。,1.7.3 旋转灵活性 检查 将外圈套上内圈组件，用手转动进行正反两个方向的旋转灵活性检查，应转动灵活、无阻尼、

15、卡滞现象，保持架不碰内、外套圈。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.7.4 保持架使用要求 保持架从塑料袋内取出后，必须在24小时内组装使用，否则必须把保持架重新放入塑料袋内，至少放置8h之后方可使用。从塑料袋取出或放入部分保持架后，要及时扎紧塑料袋口，以防止空气在塑料袋内自由流动而造成保持架干燥。保持架仅能在内圈上安装一次，如保持架从内圈组件上退下，一律报废，不得重复使用。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,1.7.5 油封与密封罩组装 用专用工装将油封压于密封罩内，最大压装力不大于30kN，不得施以锤击。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,油封

16、与密封罩接触部位应密贴，如压装后存在间隙，当连续或累计间隙长度大于全周的三分之一时，宽度应不大于0.3mm；当连续或累计间隙长度不大于全周的三分之一时，宽度应不大于0.5mm。,1.8 检修周期,在正常运用维修条件下，定期检修（大修）周期：80104km或8年（以先到者为准）。,25t轴重铁路货车353130A紧凑型轴承介绍,2 车轴,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,2.1 25t轴重车轴的发展概述,我国最早用于25t轴重铁路货车的滚动轴承车轴为RE2型，车轴载荷中心距为1956mm，车轴载荷中心到轴颈根部的距离135mm。因车轴载荷中心距短增加了转向架结构的设计难度且当时设计的轴承比较

17、笨重，故RE2型车轴仅进行了装车运用考验而未大量推广使用。,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,1998年设计了RE2A型车轴，车轴载荷中心距为1981mm，车轴载荷中心到轴颈根部的距离125mm。与RE2型车轴相比，载荷中心距的增加，方便了转向架结构设计；缩短载荷中心到轴颈根部的距离，降低了轴颈根部应力和弯曲变形，该轴代替了RE2型车轴用于25t轴重铁路货车。,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,为满足货车提速、重载的需要，提高车轴使用的可靠性，防止货车车轴冷切事故的发生，2005年为70t级车设计了RE2B型车轴，车轴载荷中心距仍为1981mm，车轴载荷中心到轴颈根部的距离110mm，

18、进一步降低了轴颈根部应力和弯曲变形。,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,2.2 主要性能参数,2.2.1 商业运营速度：120km/h2.2.2 轴重：25t(245kN)2.2.3 材质：LZW车轴钢2.2.4 制动方式：踏面闸瓦制动。,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,2.3 主要结构及特点,RE2B型车轴三维图见图。,RE2B型车轴结构三维图,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,轴颈根部应力降低14.0%,弯曲变形量降低了9.2%,安全系数达到1.83,轴颈根部采用成型磨,RE2B的RE2A比较：,各型车轴在相关部位的弯曲变形（mm）,25

19、t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,2.4 主要尺寸,1)总长：2181mm2)载荷中心距：1981m3)轴肩距：1761mm4)轴颈长度：210mm5)车轴载荷中心到轴颈根部的距离：110mm6)轴颈直径：150mm7)防尘板座直径：180mm8)轮座直径：210mm9)轴身直径：184mm,25t轴重铁路货车RE2B型车轴介绍,3 RE2B型轮对,25t轴重铁路货车RE2B型轮对介绍,RE2B型轮对三维图见图。,RE2B型轮对结构三维图,25t轴重铁路货车RE2B型轮对介绍,RE2B型车轴、353130A（或353130B、或353130C）紧凑型轴承及HESA（或HES或HEZB）型车轮组

20、成的RE2B型轮对与现有的RE2A型轮对可以互换使用，均可满足转K5型、转K6型转向架的组装要求。,RE2B型轮对的应用，提高了轮对的可靠性，延长了轮轴的检修周期，降低了轮轴的检修成本。RE2B型轮对即将成为我国货车的主型轮对。,25t轴重铁路货车RE2B型轮对介绍,4 RE2B型轮对运用中可能出现的问题,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,4.1 轴承,4.1.1 温升超过50 C,1）内圈、外圈或滚子剥离（裂损）,3）保持架裂损甚至融化（踏面剥离或制造质量或无油）,5）橡胶油封松动与前盖、后挡接触非正常接触磨耗,4.1.2 渗油,4.1.3 外圈裂损,4.1.4 外圈蠕动过大,4.1.5

21、轴端零件丢失或损坏,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,2）内圈松动（过盈量不足或载荷过大或轴端紧固力不足）,4）轴向游隙超差,6）轴向载荷过大或长时间作用,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,4.2 车轴,车轴轴身碰伤。,车轴锈蚀。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,4.3 车轮,从车轮踏面损伤产生形式上看，包括接触疲劳剥离、局部接触疲劳剥离、制动剥离、擦伤剥离等多种情况。,列车车轮要承受重载、牵引、制动、轨道接头及道岔冲击等复杂的力学环境，服役条件十分苛刻。随着列车速度和载重的不断提高，加剧了车轮因疲劳、剥离等引发的失效问题。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,当车轮承受强烈制动时，踏

22、面形成一受热层，由于受热层的热膨胀受到轮辋冷金属基体的约束，在受热层内产生周向压缩应力。随着制动过程中车轮受热层温度升高，靠近踏面部分的轮辋周向压应力达到车轮钢的屈服极限而使受热层局部产生塑性变形，温度进一步升高，受热层普遍屈服，产生较大的塑性变形，从而使受热层的周向压缩应力松弛，其后随着受热层的冷却，在受热层内产生了周向拉应力。以后的每次制动都将重复受热层产生周向压应力发生塑性变形冷却产生周向拉应力这一循环过程，一定循环后踏面发生低周应变疲劳，即热疲劳，从而产生热裂纹。,1）制动摩擦热循环引起的热疲劳剥离,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,热裂纹垂直发展到加工硬化层内后，其尖端受到加工硬化

23、层压应力阻碍不再沿车轮径向发展，在车轮与钢轨滚动接触应力（剪切应力）作用下，机械疲劳裂纹从热裂纹尖端产生，并与踏面呈一定倾角扩展，当疲劳裂纹互相连接时，就形成踏面掉块。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,2）制动热相变引发剥离,当踏面制动轮瓦接触不良时，车轮踏面将产生局部高温热斑，其温度可以超过钢的相变点723，随后冷却时形成马氏体白层。脆硬的马氏体白层在轮轨接触应力、热应力和组织应力作用下极易碎裂和薄片状脱落，在随后轮轨接触应力作用下，将发展成为大面积剥落掉块。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,3）轨间的相对滑动引发剥离,轮轨间的任何滑动都将产生很高的温度，即便是0.1s的滑动，也可以使车轮局部温度达到车轮材料的相变点723以上。在这种情况下高温区域非常小，因此冷速极快，过冷奥氏体几乎全部形成脆硬的马氏体组织。在随后轮轨接触应力作用下，也将发展成为大面积剥落掉块。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,5）如果车轮与闸瓦匹配不好，还可能造成金属镶嵌划伤车轮踏面。,6）踏面磨耗加大。,RE2B型轮对运用中可能出现的问题,4）接触疲劳剥离。,谢 谢！,25t轴重铁路货车353130A(C)紧凑型轴承、RE2B型车轴及RE2B型轮对介绍,