日本铁道车辆用轴承的设计与开发

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。

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