某地铁车辆国产轴箱轴承与国产新型润滑脂的应用研究

赵丹阳

北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 北京 102208

1 研究背景

轴箱轴承是城市轨道交通装备中非常关键的组成部分。目前，国内地铁大部分车辆的轴箱轴承为进口产品，主要生产企业有日本精工、瑞典斯凯孚和德国FAG 等。

为评估某地铁车辆国产轴箱轴承及国产新型润滑脂的可靠性，将原列车所使用的进口轴箱轴承全部替换为国产轴箱轴承，并对替换前后轴箱的振动、温升进行记录对比，再对使用国产新型润滑脂、Ⅳ型铁道脂及进口润滑脂的轴箱轴承温度趋势进行对比[1]。

本研究旨在验证国产轴箱轴承及国产新型润滑脂能否满足实际运营需要，进而降低采购成本和维修成本、缩短检修时间，提高自主维修能力，推动我国轨道交通装备制造业发展和升级。

2 国产轴箱轴承监测方案

2.1 监测内容

车辆在线运营考核过程中依托在线监测系统对国产轴箱轴承进行温度及振动监测、记录并分析数据。

2.2 监测标准

轴箱振动报警限值标准按GB/T21563-2008 规定执行。

轴箱温度报警标准参照GB/T7928-2003 中9．6 及TB/T3057-2002 的规定执行。

3 国产轴箱轴承试验情况

本次研究对一列车48 组轴箱轴承进行了更换，其中15 套采用了国产新型润滑脂，其余为Ⅳ型铁道脂。

试验分为两个阶段进行，第一阶段为1006 公里的不载客试验。其中，空载试验考核里程为916 公里，重载试验考核里程为90 公里。第二阶段为总计10 万公里的正线运营试验。

3.1 换装前后对比

在线监测系统在试验全程未发现任何报警信息，说明国产轴箱轴承满足监测标准要求。

对全部振动、温升数据进行统计分析，情况如下：

①振动情况：应用国产轴箱轴承后车辆振动与原轴箱轴承基本一致。见图1。

图1 替换前后震动监测情况

②温升情况：见图2。采用进口轴箱轴承（分割线前），轴箱温度稳定；替换为国产轴箱轴承后（分割线后）温升比更换前更大，但均符合监测标准要求。

图2 替换前后温升监测情况

3.2 润滑脂应用情况对比

通过对采用三种不同润滑脂的轴箱轴承在相同试验条件下采集的温升数据进行对比，可以发现：安装国产轴箱轴承车辆的运行最高温升为19℃，满足国家标准要求，采用Ⅳ型铁道脂的轴箱轴承温升明显高于进口轴箱轴承的温升。而填装了国产新型润滑脂的轴箱轴承温升接近进口轴承的温升。通过对比进口、国产轴箱轴承的振动和温升指标，我们发现国产轴箱轴承温升更高，其原因主要有以下两方面：

①润滑脂的应用：Ⅳ型铁道脂在地铁车辆上使用较少。并且Ⅳ型铁道脂于2003 年4 月就开始在铁道车辆上大面积使用，可靠性良好但温升控制不佳。国产新型润滑脂的技术指标已达到甚至超越进口润滑脂，只在可靠性方面还需要进一步验证[2]。

②加工工艺水平：近几年国内厂商已经提高了加工工艺的精度等级，但距离进口厂商的加工装配能力还有一定差距。

4 结语

国产轴箱轴承运营状态正常，在线监测系统报告正常，无报警，振动、冲击、温度详细数据分析未发现明显故障信息。

详细数据与对比情况如下：

①冲击数据：本次监测未发现明显故障冲击信息；

②振动数据：更换轴箱轴承前后，振动趋势基本相当；

③温度趋势：试验列车在更换国产化轴箱轴承后，新型润滑脂轴箱轴承整体温度相比非国产化轴箱轴承均略微偏高1-2℃；Ⅳ型铁道脂轴箱轴承，整体温度相比非国产化轴箱轴承均略微偏高3-5℃；试验列车在更换国产化轴箱轴承后，采用新型润滑脂的轴箱轴承平均温升在8．8℃左右，采用Ⅳ型铁道脂的轴箱轴承平均温升在12．2℃左右。对比列车平均温升为7．5℃。

国产轴箱轴承符合地铁车辆轴箱轴承技术要求，满足实际运营需要，能够替代进口轴箱轴承[3]。