趙丹陽

北京市地鐵運(yùn)營有限公司地鐵運(yùn)營技術(shù)研發(fā)中心 北京 102208

1 研究背景

軸箱軸承是城市軌道交通裝備中非常關(guān)鍵的組成部分。目前，國內(nèi)地鐵大部分車輛的軸箱軸承為進(jìn)口產(chǎn)品，主要生產(chǎn)企業(yè)有日本精工、瑞典斯凱孚和德國FAG 等。

為評(píng)估某地鐵車輛國產(chǎn)軸箱軸承及國產(chǎn)新型潤滑脂的可靠性，將原列車所使用的進(jìn)口軸箱軸承全部替換為國產(chǎn)軸箱軸承，并對(duì)替換前后軸箱的振動(dòng)、溫升進(jìn)行記錄對(duì)比，再對(duì)使用國產(chǎn)新型潤滑脂、Ⅳ型鐵道脂及進(jìn)口潤滑脂的軸箱軸承溫度趨勢進(jìn)行對(duì)比[1]。

本研究旨在驗(yàn)證國產(chǎn)軸箱軸承及國產(chǎn)新型潤滑脂能否滿足實(shí)際運(yùn)營需要，進(jìn)而降低采購成本和維修成本、縮短檢修時(shí)間，提高自主維修能力，推動(dòng)我國軌道交通裝備制造業(yè)發(fā)展和升級(jí)。

2 國產(chǎn)軸箱軸承監(jiān)測方案

2.1 監(jiān)測內(nèi)容

車輛在線運(yùn)營考核過程中依托在線監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)國產(chǎn)軸箱軸承進(jìn)行溫度及振動(dòng)監(jiān)測、記錄并分析數(shù)據(jù)。

2.2 監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)

軸箱振動(dòng)報(bào)警限值標(biāo)準(zhǔn)按GB/T21563-2008 規(guī)定執(zhí)行。

軸箱溫度報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T7928-2003 中9．6 及TB/T3057-2002 的規(guī)定執(zhí)行。

3 國產(chǎn)軸箱軸承試驗(yàn)情況

本次研究對(duì)一列車48 組軸箱軸承進(jìn)行了更換，其中15 套采用了國產(chǎn)新型潤滑脂，其余為Ⅳ型鐵道脂。

試驗(yàn)分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為1006 公里的不載客試驗(yàn)。其中，空載試驗(yàn)考核里程為916 公里，重載試驗(yàn)考核里程為90 公里。第二階段為總計(jì)10 萬公里的正線運(yùn)營試驗(yàn)。

3.1 換裝前后對(duì)比

在線監(jiān)測系統(tǒng)在試驗(yàn)全程未發(fā)現(xiàn)任何報(bào)警信息，說明國產(chǎn)軸箱軸承滿足監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)全部振動(dòng)、溫升數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，情況如下：

①振動(dòng)情況：應(yīng)用國產(chǎn)軸箱軸承后車輛振動(dòng)與原軸箱軸承基本一致。見圖1。

圖1 替換前后震動(dòng)監(jiān)測情況

②溫升情況：見圖2。采用進(jìn)口軸箱軸承（分割線前），軸箱溫度穩(wěn)定；替換為國產(chǎn)軸箱軸承后（分割線后）溫升比更換前更大，但均符合監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖2 替換前后溫升監(jiān)測情況

3.2 潤滑脂應(yīng)用情況對(duì)比

通過對(duì)采用三種不同潤滑脂的軸箱軸承在相同試驗(yàn)條件下采集的溫升數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)：安裝國產(chǎn)軸箱軸承車輛的運(yùn)行最高溫升為19℃，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，采用Ⅳ型鐵道脂的軸箱軸承溫升明顯高于進(jìn)口軸箱軸承的溫升。而填裝了國產(chǎn)新型潤滑脂的軸箱軸承溫升接近進(jìn)口軸承的溫升。通過對(duì)比進(jìn)口、國產(chǎn)軸箱軸承的振動(dòng)和溫升指標(biāo)，我們發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)軸箱軸承溫升更高，其原因主要有以下兩方面：

①潤滑脂的應(yīng)用：Ⅳ型鐵道脂在地鐵車輛上使用較少。并且Ⅳ型鐵道脂于2003 年4 月就開始在鐵道車輛上大面積使用，可靠性良好但溫升控制不佳。國產(chǎn)新型潤滑脂的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到甚至超越進(jìn)口潤滑脂，只在可靠性方面還需要進(jìn)一步驗(yàn)證[2]。

②加工工藝水平：近幾年國內(nèi)廠商已經(jīng)提高了加工工藝的精度等級(jí)，但距離進(jìn)口廠商的加工裝配能力還有一定差距。

4 結(jié)語

國產(chǎn)軸箱軸承運(yùn)營狀態(tài)正常，在線監(jiān)測系統(tǒng)報(bào)告正常，無報(bào)警，振動(dòng)、沖擊、溫度詳細(xì)數(shù)據(jù)分析未發(fā)現(xiàn)明顯故障信息。

詳細(xì)數(shù)據(jù)與對(duì)比情況如下：

①?zèng)_擊數(shù)據(jù)：本次監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)明顯故障沖擊信息；

②振動(dòng)數(shù)據(jù)：更換軸箱軸承前后，振動(dòng)趨勢基本相當(dāng)；

③溫度趨勢：試驗(yàn)列車在更換國產(chǎn)化軸箱軸承后，新型潤滑脂軸箱軸承整體溫度相比非國產(chǎn)化軸箱軸承均略微偏高1-2℃；Ⅳ型鐵道脂軸箱軸承，整體溫度相比非國產(chǎn)化軸箱軸承均略微偏高3-5℃；試驗(yàn)列車在更換國產(chǎn)化軸箱軸承后，采用新型潤滑脂的軸箱軸承平均溫升在8．8℃左右，采用Ⅳ型鐵道脂的軸箱軸承平均溫升在12．2℃左右。對(duì)比列車平均溫升為7．5℃。

國產(chǎn)軸箱軸承符合地鐵車輛軸箱軸承技術(shù)要求，滿足實(shí)際運(yùn)營需要，能夠替代進(jìn)口軸箱軸承[3]。