Cuscinetti per materiale rotabile ferroviario
I cuscinetti per materiale rotabile ferroviario si riferiscono ai cuscinetti utilizzati nelle locomotive e nel materiale rotabile. I cuscinetti delle locomotive includono cuscinetti per assali, cuscinetti per motori di trazione, cuscinetti per sistemi di trasmissione, cuscinetti per unità di potenza e cuscinetti per sistemi di raffreddamento, ecc., mentre i cuscinetti dei veicoli sono principalmente cuscinetti per assali; gli assali delle autovetture utilizzano per lo più cuscinetti a rulli cilindrici corti, mentre quelli dei vagoni merci utilizzano principalmente cuscinetti a rulli conici. La varietà, la struttura e le prestazioni dei cuscinetti per veicoli sono sostanzialmente simili a quelle dei cuscinetti per assali delle locomotive.
1.Cuscinetto della scatola dell'asse
La ruota della locomotiva è collegata al corpo della locomotiva tramite la scatola dell'asse, le molle e il telaio del carrello, e il cuscinetto della scatola dell'asse sopporta direttamente la forza di gravità della molla della locomotiva e l'impatto radiale e assiale della rotaia sulla ruota, oltre a trasmettere la forza di trazione e alcuni carichi aggiuntivi che ne derivano. Pertanto, il cuscinetto della scatola dell'asse deve avere un'elevata capacità di carico, essere in grado di resistere a urti e vibrazioni, e deve avere una lunga durata, sicurezza e affidabilità, dimensioni ridotte e qualità; deve essere facile da ispezionare e manutenere, ecc. Pertanto, i cuscinetti delle locomotive utilizzano spesso serie di cuscinetti non standard e condizioni tecniche di cuscinetto speciali, e i cuscinetti volventi comunemente utilizzati si dividono nelle seguenti tre categorie.
(1)Cuscinetti a rulli cilindriciLa maggior parte degli assi delle locomotive diesel e delle locomotive elettriche utilizzacuscinetti a rulli cilindriciEsistono due tipi principali.
1)Quattro file di cuscinetti a rulli cilindrici
Il cuscinetto per assali delle locomotive cinesi è stato il primo ad essere utilizzato, e il più diffuso è il cuscinetto a rulli cilindrici a quattro file di tipo 972832. Questo cuscinetto ha un'elevata capacità di carico e una lunga durata, con un carico dinamico nominale di 1445 kN. Poiché può sopportare solo carichi radiali e non assiali, è necessario installare un dispositivo all'interno dell'assale per resistere alle forze assiali.
2) Cuscinetti a rulli cilindrici a doppia fila
Le scatole degli assi delle locomotive cinesi Dongfanghong 2, 3, 5, 21 e Beijing utilizzano tutte cuscinetti a rulli cilindrici a doppia fila 982832T, che sopportano le forze radiali, e cuscinetti a sfere a contatto angolare 146132T che sopportano i carichi assiali.
Il vantaggio dell'utilizzo di cuscinetti a rulli sferici risiede nell'assenza di un dispositivo di compensazione dell'inclinazione tra la scatola dell'asse e il telaio del carrello. Il cuscinetto della scatola dell'asse della locomotiva diesel ND2 è un cuscinetto a rulli sferici di tipo C. Il suo modello è paragonabile al cuscinetto nazionale 3G4053736KT. I rulli di questo tipo di cuscinetto sono simmetrici, l'anello interno non ha flangia esterna, la flangia centrale è separabile, il rullo è a contatto in linea con l'anello esterno, la lunghezza di lavoro effettiva del rullo è maggiore e la durata di servizio è leggermente superiore a quella di un cuscinetto a rulli sferici asimmetrico con le stesse dimensioni esterne.
Questo tipo di cuscinetto utilizzato nella scatola dell'asse della locomotiva è un cuscinetto a rulli conici a doppia fila, e la locomotiva diesel ND5 è dotata di un cuscinetto di tipo AP. Questo tipo di cuscinetto ha una dimensione in pollici ed è comunemente utilizzato nei livelli B, C, D, E, F, G e altri, che vengono utilizzati per diversi gradi di assali.
2.Cuscinetto del motore di trazione
(1) Cuscinetto dell'indotto del motore di trazione
Il motore di trazione è l'apparecchiatura principale del sistema di trasmissione delle locomotive elettriche e delle locomotive diesel a trazione elettrica, e il cuscinetto dell'indotto è uno dei suoi componenti principali.
1)Cuscinetti per trasmissione monolaterale
L'indotto è solitamente supportato da due fulcri: l'estremità di uscita dell'ingranaggio di montaggio funge da supporto mobile, mentre l'estremità del collettore è un supporto di posizionamento. Il cuscinetto di uscita è posizionato vicino all'ingranaggio, che è il più sollecitato, ed è il cuscinetto chiave dei due cuscinetti dell'indotto. Per ridurre il carico, si utilizza generalmente un cuscinetto a rulli cilindrici di tipo NU senza flangia ad anello interno. L'estremità del collettore adotta generalmente un cuscinetto a rulli cilindrici di tipo NUP con una singola flangia e un anello di ritegno piatto sull'anello interno; esistono anche cuscinetti a rulli cilindrici con una singola flangia e un anello di ritegno conico all'estremità del collettore.
2) Cuscinetti per trasmissione a doppio lato
Quando la potenza del motore è elevata, se si utilizza ancora la trasmissione a un solo lato, il carico sul cuscinetto all'estremità dell'ingranaggio è eccessivo ed è difficile selezionare un cuscinetto che soddisfi i requisiti di carico dinamico nominale e velocità limite. Pertanto, se la progettazione del motore lo consente, è possibile passare alla trasmissione a doppio lato. Il vantaggio della trasmissione a doppio lato è che si possono utilizzare ingranaggi cilindrici elicoidali, in modo che gli angoli di elica dei due ingranaggi siano uguali e il senso di rotazione opposto, ottenendo così una qualità di trasmissione relativamente stabile senza generare carichi assiali. Il cuscinetto adatto a questo scopo è il cuscinetto a rulli cilindrici di tipo NU senza flangia nell'anello interno. Se si utilizza ancora un ingranaggio cilindrico a denti dritti per la trasmissione a doppio lato, è necessario selezionare un cuscinetto in grado di sopportare una certa forza assiale, e in genere si utilizza il cuscinetto a rulli cilindrici di tipo NJ con una singola flangia nell'anello interno.
(2)cuscinetto motore di trazione cuscinetto albero cuscinetto
I motori di trazione montati sull'asse sono generalmente supportati sul carrello da una biella di regolazione da un lato e sull'asse dall'altro da un cuscinetto dell'albero.Cuscinetti a rulli cilindrici, cuscinetti a rulli sfericiEcuscinetti a rulli conicisono stati utilizzati.
Cuscinetto a rulli cilindriciSono adatti per locomotive ad alta velocità, i loro cicli di rabbocco del grasso sono lunghi e l'installazione e la manutenzione sono relativamente semplici, soprattutto quando si utilizza il guscio integrale, questo vantaggio può essere pienamente dimostrato. La rigidità di installazione dei cuscinetti a rulli conici è buona, il che contribuisce a garantire la precisione di ingranamento degli ingranaggi, ma è difficile regolarne il montaggio e lo smontaggio e il gioco assiale. L'installazione di due set di cuscinetti a rulli sferici, soprattutto lo smontaggio, è più difficile rispetto a quella dei cuscinetti a rulli conici, ma può compensare la flessione dell'albero. Il cuscinetto dell'albero del motore di trazione della locomotiva elettrica in Cina adotta un cuscinetto a rulli sferici, il cui modello è 3G3053148T.
(3)Cuscinetti del generatore di trazione
Il corpo di un moderno generatore di trazione per locomotive diesel a comando elettrico è solitamente installato sulla faccia terminale del corpo, in corrispondenza dell'uscita del motore diesel. Indipendentemente dalla posizione di installazione, l'estremità di ingresso dell'indotto è raramente dotata di cuscinetti e l'indotto è generalmente supportato sull'albero motore o sull'albero di uscita del motore diesel tramite un giunto elastico, in modo da ridurre le dimensioni longitudinali del generatore.
L'estremità esterna dell'albero dell'indotto può essere generalmente utilizzata concuscinetti a rulli cilindricie talvolta, per facilitare l'allineamento con il motore diesel durante l'installazione, si possono utilizzare anche cuscinetti a rulli sferici.
3. Cuscinetti del sistema di trasmissione idraulica delle locomotive diesel
Il sistema di trasmissione idraulica di una locomotiva diesel generalmente comprende tre parti: scatola di trasmissione idraulica, albero cardanico e riduttore dell'asse. Le locomotive da manovra a volte includono anche un riduttore di marcia, dotato di un numero considerevole di cuscinetti volventi.
(1) Cuscinetto del riduttore idraulico
Il funzionamento del cambio idraulico consiste nel convertire la potenza del motore diesel in potenza motrice tramite un convertitore di coppia idraulico durante la trazione del treno; in fase di frenatura, il freno idraulico assorbe l'energia cinetica delle ruote della locomotiva. Il cambio idraulico è dotato di diversi alberi, ciascuno dei quali è supportato da cuscinetti volventi.
(2) Cuscinetto intermedio del cambio
I componenti principali del riduttore intermedio sono l'albero di ingresso e l'albero di uscita, ciascuno con due ingranaggi. L'ingranaggio su uno degli alberi è un ingranaggio di selezione della marcia e l'albero e il suo ingranaggio sono dotati di un meccanismo di frizione che permette a uno degli ingranaggi di innestarsi sull'albero e trasmettere la potenza; l'altro ingranaggio in questo caso rimane in folle. L'ingranaggio di selezione della marcia e la frizione sono spesso disposti sull'albero di ingresso, poiché la coppia in ingresso è ridotta, il che contribuisce a ridurre le dimensioni della frizione scanalata e del cuscinetto.
(3) Cuscinetto del cambio dell'asse
4. Cuscinetto dell'albero motore del motore diesel
I principali vantaggi dei cuscinetti dell'albero motore dei motori diesel che utilizzano cuscinetti volventi sono limitati ai motori diesel ad alta velocità e includono: basse perdite per attrito, elevata efficienza meccanica, funzionamento affidabile e lunga durata; facile lubrificazione, dimensioni ridotte del radiatore dell'olio, ecc. Rispetto all'utilizzo di cuscinetti a strisciamento, i principali svantaggi sono: prezzo elevato, elevata qualità, elevati requisiti tecnici per l'assemblaggio dei cuscinetti e dell'albero motore, manutenzione e sostituzione scomode e rumorosità elevata.
Per gli alberi motore dei piccoli motori diesel monocilindrici e bicilindrici, si utilizzano principalmente cuscinetti volventi di classe 0; per gli alberi motore dei motori diesel ad alta velocità e alta potenza, a causa dei carichi elevati, si utilizzano generalmente solo cuscinetti a rulli cilindrici.
Data di pubblicazione: 28 luglio 2025
