鉄道軸受: 特性、プロセス、および適用ガイドライン
鉄道軸受は鉄道車両の重要な部品であり、その性能は列車運行の安全性と信頼性に直接影響します。以下に鉄道軸受について詳しく説明します。
製品の利点
高い耐荷重能力：巨大なラジアル荷重およびアキシアル荷重に耐えることができます。例えば、円すいころ軸受ユニットは列車のカーブ通過時に発生する高いアキシアル荷重に耐えることができ、円筒ころ軸受ユニットはラジアル荷重の負荷能力が高く、高速・重荷重の運転に適しています。
長寿命: 高品質の軸受鋼と高度な製造プロセスを採用しており、SKF の円筒ころ軸受ユニットなどのメンテナンス間隔は最大 170 万キロメートルで、運用の中断とメンテナンスのコストが削減されます。
低摩擦係数: 転がり軸受の設計により摩擦が低減されます。滑り軸受と比較して摩耗と発熱が効果的に低減され、エネルギー利用効率が向上します。
優れたシール性能：ラビリンスシールや接触ゴムシール等の採用により、グリースの漏れや異物の侵入を効果的に防止し、軸受の内部構造を保護します。
製品の特徴
多様な構造：円すいころ軸受と円筒ころ軸受が一般的です。たとえば、NJ(P)3226X1 タイプの転がり軸受は乗用車に、353130 タイプは貨車によく使用されます。さまざまな種類の軸受は、さまざまな鉄道車両や運転条件に適応するため、構造やサイズが異なります。
高品質の材料：軸受鋼は通常、高硬度、高耐摩耗性、優れた靭性を備えたGCr18Mo、GCr15などを採用しています。保持器は、打ち抜き鋼製、鋼製リベット留め保持器からエンジニアリングプラスチック製保持器まで発展し、軸受の安定性と耐用年数が向上しました。
事前潤滑設計: テーパーベアリングユニットや円筒ころ軸受ユニットなど、多くの鉄道軸受は密閉型事前潤滑設計を採用しています。工場で適量のグリースを充填し、現場での給油作業やメンテナンスの負担を軽減します。
製造工程
精密加工：軌道面ところの表面は精密研削加工が施されており、精度はIT5グレード以上、表面粗さはRa≤0.01μmで、良好な接触と荷重分散を確保しています。
熱処理：軸受鋼には、材料の硬度と耐摩耗性を向上させるために、焼き入れや焼き戻しなどの熱処理プロセスが施されます。たとえば、GCr18Mo 軸受鋼はベイナイト焼入れ後に優れた総合性能を示します。
シール処理：ラビリンスシールの設計・製造などの高度なシール技術を採用し、シール効果を確保し、軸受内部への外部汚染物の侵入を防ぎます。
利用方法
適切な取り付け:取り付けは埃のない乾燥した環境で行い、特殊工具を使用し、ベアリング、シャフト、ベアリング ハウジングの間のはめあい公差が要件 (H7/h6 移行ばめなど) を満たしていることを確認してください。円すいころ軸受を取り付ける際には、ガスケットやナットで接触角を調整して仮締めし、マイクロメータでアキシアル変位を測定し、通常0.02～0.05mmの範囲で仮締め力を管理します。
適正潤滑：軸受の種類や使用条件に応じて適切なグリース（リチウム系グリース、コンポジットアルミ系グリースなど）を選定し、封入量は軸受空隙の1/3～1/2程度としてください。グリースは定期的に、通常は 100,000 キロメートルまたは 6 か月ごとに交換してください。高負荷や高温環境ではサイクルが短くなります。
適用範囲
旅客列車:高速鉄道、地下鉄、軽便鉄道車両などを含みます。たとえば、円すいころ軸受ユニットは高速鉄道および超高速電車の台車に使用でき、円筒ころ軸受ユニットは地下鉄や軽便鉄道車両の車輪セットに適しています。
貨物列車:円筒ころ軸受ユニットは鉄道貨車で一般的に使用されており、高いラジアル荷重支持能力と低摩擦を特徴としており、貨物車両の高速および高荷重の運転要件を満たすことができます。
注意事項
定期検査:四半期ごとに軸受を分解して検査し、軌道や転動体の剥離、亀裂、圧痕を検査し、超音波探傷や磁粉探傷検査などの非破壊検査方法を使用して内部の微小亀裂を特定します。
温度と振動の監視: 通常の動作温度は通常 70℃ を超えません。継続的に90℃を超える場合は、点検のため停止してください。振動センサーを使用してベアリングの振動周波数を監視します。異常な高周波振動は、転動体の摩耗を示している可能性があります。
梱包と輸送
包装:鉄道用ベアリングは通常、特別な包装を使用します。例えば、輸送中の衝突や破損を防ぐため、ベアリング一式を防錆紙で包み、ポリエチレンのビニール袋で覆い、緩衝ライナーを敷いた木製の梱包箱に入れます。
輸送時：輸送中は激しい振動や衝撃を避けてください。輸送中のベアリングの安定性を確保するには、特別な輸送ツールと固定方法を使用してください。
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