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铁路轴箱轴承的可靠性

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  • 发布时间:2014-08-08
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Reliability for Railway Axle Box BearingsYang Xiao-·weiLuoyang Beating Research nstitute Co.,Ltd.,Luoyang 471039,ChinaAbstract:The core content is introduced about guarantee for high reliability of railway axle box beatings.Taking theCHR axle box beating as an example,the reliability which Funs through all the links of the design,manufacture,exper-iment and application is elaborated.

Key words:railway beating;axle box bearing;reliability;life铁路运输的第-位要求是安全性。对于轴箱轴承包括无轴箱轴承等关键部位零部件,必须要以其高可靠性来保证铁路机车车辆简称列车运行的高安全性 。

轴箱轴承的可靠性要求贯穿于设计、制造、试验和应用的全过程,形成了可靠性工程体系。正是由于在各个相关环节中严格实行以可靠性为中心的各种技术与管理措施,特别是与列车同步的维修制度和寿命管理规定,这是保证轴箱轴承达到高可靠性要求的核心内容。

1 可靠性设计对于轴箱轴承,包括高速动车组轴箱轴承,体现在设计 中的可靠性并无更 为严格 的特殊要求--采用的是普通轴承常规 90%的可靠度,而不是95%以上的高可靠度范畴,即设计寿命按 。

在航空发动机等高可靠性关键件的设计中,- 般经验准则是设计寿命应达到规定使用寿命的2倍以上”2,即以2倍以上的设计寿命来保证收稿 Et期 :2013-04-26其规定使用寿命的实现。对于轴箱轴承,也完全遵循这-准则,如以安全性要求最高的高速动车组为例,-般要求其轴箱轴承的设计计算寿命即目标寿命 加为超过使用寿命的2倍,有的公司则要求超过 300万千米,更高者要求超过 500万千米,并曾有最高达到848万千米的案例,远高于其规定使用寿命如90万千米免维修,180万千米报废;或 120万千米免维修,240万千米报废的要求,即采用的是具有较高安全系数的冗余设计”。

另外,在轴箱轴承 。的确定中,关于当量动载荷的计算,通过动载荷系数 的设置 的-般取值为:机车 1.3~1.8;货车、客车 1.2~1.5;高速动车组 1.3~1.5或高达 1.9-2.0也保证了具有相当程度的安全冗余。

仍以高速动车组轴箱轴承为例 ,将实际应用中设计计算寿命 。平均约为400万千米分别与规定使用寿命己 。120万千米和240万千米作简单计算,得到可靠度修正系数口 。

对于 12。万千米,。。 120。. 3 ;对于24。万千米,。 240- 0.6 0《轴承12013.No.10对照国际标准 SO 281:2007E《滚动轴承额定动载荷和额定寿命》给出的可靠度与修正系数 口 之间的关系表 1可知:对于 120万千米免维护的寿命要求,可靠度约为98.5%;对于240万千米报废的寿命要求,可靠度接近于95%。

表 1 可靠度修正系数 0可靠度9O%95%96%97%98%99%99.2%99.4%99.6%99.8%99.9%99.92%99.94%99.95%若再计入动载荷系数 的冗余,轴箱轴承的设计可靠度会更高。

设计可靠性称之为产品的固有可靠性。固有可靠性越高,产品的使用性能和寿命可靠性越有保证。轴箱轴承的设计计算寿命要求是国际著名轴承公司基于长期积累的轴箱轴承失效经验和规律而总结形成的,故具有很高的可信度。

2 可靠性制造保证产品可靠性的重要思路之-是从失效机理人手,严格控制甚至消除可能导致产品失效的缺陷。制造过程是体现这-要求的重要环节。

轴箱轴承的失效形拭芊馐?Ъ澳谌δ诰睹嫒涠?照车取V嵯渲岢腥粞现厥?В??岬贾氯戎帷⑶兄岱⑸??苯油?残谐蛋踩?R虼嗽谥圃熘兄饕?ü?贫┖椭葱醒细竦牟?繁曜技跋喙氐墓ひ展娉獭⒉僮鞴娣兜壤词敌兄柿靠刂朴氡Vぁ

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