铁路滚动轴承标准浅析

　　摘要：铁路用滚动轴承对列车行车安全影响重大，制订相应的标准有利于规范和提高滚动轴承的设计和制造水平，有利于滚动轴承的规范使用、安装调整和运行维护。我国动车滚动轴承标准还是空白，需抓紧制订，特别是动车的主电机轴承、传动齿轮箱轴承和轴箱轴承标准。

　　关键词：铁路；滚动轴承；标准；动车；高铁

　　滚动轴承在铁路机车车辆上的应用十分普遍，各运动部位都离不开轴承。铁路用轴承与普通机械产品应用的轴承相比有很大的不同，它转速高、载荷大、冲击强、寿命和可靠性要求非常高。为此，特别制订了很多铁路滚动轴承专业标准，这对规范铁路用滚动轴承的设计、制造、试验验收、安装调整、运行维护等均有重要的意义。现行的铁路滚动轴承标准包括国家标准、机械行业标准、铁路行业标准，共有十多项，待制修订的标准也很多。本文对现行的铁路滚动轴承标准作一简要的分析，对待制订的动车滚动轴承标准提出一些粗浅的看法。

　　一、铁路滚动轴承现有标准

　　涉及到铁路滚动轴承的各类现行标准见下表：

　　这里列出的是成套轴承的标准，还有一些涉及到铁路轴承材料、润滑油脂、零件探伤、温度监测等的相关标准，在这里不一一列出。从标准体系上看，国家标准2项，机械行业标准2项，铁路行业标准4项。

　　从主要起草单位看，以轴承研究和生产单位居多。这是因为轴承的专业性很强，这些单位的加入，有利于提高标准的专业性和针对性。

　　从标准化的对象看，前6种是轴承产品标准，后2种是试验方法标准。

　　从标准适用范围看，除TB/T2591涉及到铁路机车上使用的各类轴承，品种规格很多，其余均是针对某些具体轴承类型制订的标准。

　　从轴承的类型看，轴箱轴承、轮对轴承占了多数，TB/T2591也侧重于轴箱轴承、车轴齿轮箱轴承等，因为这类轴承的质量对行车安全关系重大。

　　从标准的内容看，国家标准和机械行业标准主要针对的是轴承生产企业，规定了轴承的设计、材料、制造工艺、质量控制、包装、储存等内容。铁路行业标准服务的主体是轴承用户，对轴承的检查验收、安装调整、试验验证等作了明确规定。标准的侧重点不一样。

　　二、铁路动车滚动轴承标准的制订

　　从现有的铁路滚动轴承标准看，动车滚动轴承标准还是空白。

　　我国是世界上高铁通行里程最长的国家。经过十多年的努力，高铁已成为我国引进、消化、吸收、发展最成功的项目之一。目前我国铁路投入运营的动车组已有1900余组，位居世界首位。随着一带一路的建设，高铁项目开始走向了世界，成为我国一张亮丽的名片。遗憾的是我国动车的部分关键部件还需进口，制约了我国高铁的快速发展，作为机车关节的轴承就是其中之一。国家发改委早在2010年就提出攻关并实行国产化的目标，但至今因为技术门槛高，涉及领域多，制造难度大，尚未能达到替代进口的目标。

　　在2015年的“内标委归口的机车车辆系列标准规划”中，动车轴承列入了规划，项目名称为“机车车辆用滚动轴承第2部分：动车”。通过动车轴承标准的制订，我们可充分了解动车轴承的国际先进技术水平，找到我们的差距，提高国内轴承生产企业的设计、制造水平。制订规范的试验、验收技术条件，可使轴承的使用单位掌握订购铁路轴承的技术依据，验收方法，以及安装、调整的规范，提高轴承使用的安全性和可靠性，也为铁路轴承产品认证提供技术支撑。

　　动车上的轴承众多，要求不一，在标准制订中应抓住重点，以点带面，逐步开展，不断完善。应从动车区别于现有机车车辆的特点，以及对行车安全影响最大的轴承着手。参见图1[1]。

　　此为动车关键部件转向架和传动系统的装配示意图。主电机安装在转向架上，通过万向接头和齿轮箱相连，经齿轮减速后带动轮轴并驱动车轮旋转，轴箱（图中未画出）连接轮轴和转向架。这部分也是动车区别与其他车辆的关键结构。优先制订的动车轴承标准应为该部分的主电机轴承、传动齿轮箱轴承和轴箱轴承。

　　这3类轴承均有高转速、大载荷、强冲击、长寿命、极可靠的特点和要求，制造难度远大于一般轴承。如当高铁以380km/h运行时，这些轴承的最高转速是普通同样规格轴承极限转速的1.8倍～3倍，承受的重力加速度高达40g，正常运行里程要达到240万km（以平均速度250km/h计算，使用寿命为1.2年）以上。轴承如不采用优化的设计方法、最好的材料、高精度的制造、特殊的热处理和表面处理，是无法达到使用要求的。对这类轴承的试验、检测和验收也应有不同于寻常轴承的方法和要求。这些均应在新制订的标准中给以体现和规定。

　　在新修订的《机车车辆轴承在试验机上的试验方法_第1部分-轴箱滚动轴承》（送审稿，代替3000-2000和3017-2001）中，已有对最高速度≥300km/h动车组轴承的试验要求，这也标志着动车轴承标准已进入紧锣密鼓制订的阶段。

　　这一新修订的标准也给我们制订新的动车滚动轴承标准提供了一个范例，通过对现有标准的修订，加入动车对轴承的特殊要求，可使标准体系更为系统、规范、合理，也有利于减少标准的数量。对动车轴箱轴承标准也可采用这一方法，而主电机轴承和传动箱轴承是动车独有的，有待制订新的标准。

　　目前国内的动车型号众多，见表2：

　　2015年6月30日，“中国标准”动车组正式下线，我国动车组家族又增添了新的也是最重要的成员。

　　这些动车运行速度不一，轴承规格各异，对轴承的要求也不尽相同，在标准制订中应区别对待，既要归纳其共性特征，也要照顾各自不同的特点。

　　通过对现有动车使用的滚动轴承情况作全面、深入、系统的调研，进行必要的检测、试验、分析，学习并参考国际上的先进标准和相关文献资料，才能为制订新的动车滚动轴承标准提供准确的依据。

　　动车滚动轴承标准是“中国标准动车组”技术体系中不可或缺的一环，动车滚动轴承标准的制订应跟上我国高铁高速发展的步伐。

　　三、结论

　　1、现行的铁路滚动轴承标准涉及的主要是对铁路运行安全最为重要的滚动轴承。国家标准、机械行业标准针对的主要对象是轴承制造企业，铁路行业标准主要为滚动轴承用户服务，也是轴承生产企业必须遵行的。

　　2、现行的铁路滚动轴承标准中，尚无动车滚动轴承的标准，这与我国高铁的高速发展相比是远远滞后了，应抓紧动车滚动轴承标准的制订。

　　3、在动车滚动轴承标准制订中，应首先制订动车独有的及对行车安全影响最大的滚动轴承标准，即主电机轴承、传动齿轮箱轴承和轴箱轴承标准。轴箱轴承标准可采用修订的方法，另两种需新制订。

　　参考文献：

　　[1]四方机车车辆股份有限公司《CRH2型动车组总体介绍》

　　孙大椿 李国平