Vòng bi toa xe lửa
Vòng bi toa xe đường sắt đề cập đến các vòng bi được sử dụng trong đầu máy và toa xe. Vòng bi trên đầu máy bao gồm vòng bi hộp trục, vòng bi động cơ kéo, vòng bi hệ thống truyền động, vòng bi bộ phận phát điện và vòng bi hệ thống làm mát, v.v., trong khi vòng bi trên các phương tiện khác chủ yếu là vòng bi hộp trục, hộp trục toa xe chở khách chủ yếu sử dụng vòng bi lăn trụ ngắn, và hộp trục toa xe chở hàng chủ yếu sử dụng vòng bi lăn côn, và chủng loại, cấu trúc và hiệu suất của vòng bi phương tiện về cơ bản tương tự như vòng bi hộp trục đầu máy.
1.Ổ trục bánh xe
Bánh xe đầu máy được nối với thân đầu máy thông qua ổ trục, lò xo và khung toa xe, và ổ trục chịu trực tiếp trọng lực của lò xo đầu máy và lực tác động hướng tâm và hướng trục của ray lên bánh xe, ngoài ra còn truyền lực kéo và một số tải trọng bổ sung phát sinh, do đó ổ trục phải có khả năng chịu tải lớn, chịu được va đập và rung động, đồng thời phải có tuổi thọ cao, an toàn và đáng tin cậy, kích thước nhỏ và chất lượng tốt; dễ kiểm tra và bảo trì, v.v. Vì vậy, ổ trục đầu máy thường sử dụng các loại ổ trục không tiêu chuẩn và các điều kiện kỹ thuật ổ trục đặc biệt, và các loại ổ lăn thường dùng có ba loại sau.
(1)Vòng bi lăn hình trụHầu hết các trục của đầu máy xe lửa diesel và đầu máy xe lửa điện đều sử dụngổ lăn hình trụCó hai loại chính.
Ổ trục bánh xe đầu máy xe lửa của Trung Quốc là loại được sử dụng sớm nhất và được sử dụng nhiều nhất là ổ lăn trụ bốn hàng loại 972832. Ổ trục này có khả năng chịu tải cao và tuổi thọ dài, tải trọng động định mức là 1445kN. Vì nó chỉ chịu được tải trọng hướng tâm chứ không chịu được tải trọng hướng trục, nên cần phải lắp đặt thiết bị chịu lực hướng trục trong ổ trục.
Các hộp trục đầu máy xe lửa Đông Phương Trung Quốc số 2, 3, 5, 21 và Bắc Kinh đều sử dụng ổ lăn trụ hai hàng 982832T chịu lực hướng tâm và ổ bi tiếp xúc góc 146132T chịu tải trọng hướng trục.
Ưu điểm của việc sử dụng ổ lăn cầu là không cần thiết bị bù độ nghiêng giữa hộp trục và khung toa xe. Ổ trục của đầu máy diesel ND2 là ổ lăn cầu kiểu C. Mã hiệu của nó tương đương với ổ lăn trong nước 3G4053736KT. Các con lăn của loại ổ lăn này đối xứng, vòng trong không có vành ngoài, vành giữa có thể tách rời, con lăn tiếp xúc thẳng hàng với vòng ngoài, chiều dài làm việc hiệu quả của con lăn dài hơn, và tuổi thọ cao hơn một chút so với ổ lăn cầu không đối xứng có cùng kích thước ngoài.
(3)Vòng bi côn
Loại ổ trục được sử dụng trong hộp trục của đầu máy xe lửa là ổ trục lăn côn hai hàng, và đầu máy diesel ND5 được trang bị ổ trục loại AP. Loại ổ trục này có kích thước inch, và thường được sử dụng ở các cấp B, C, D, E, F, G và các cấp khác, dành cho các loại trục khác nhau.
2.Ổ trục động cơ kéo
(1) Ổ trục phần ứng động cơ kéo
Động cơ kéo là thiết bị chính trong hệ thống truyền động của đầu máy điện và đầu máy diesel dẫn động điện, và ổ trục phần ứng là một trong những bộ phận chính của nó.
1)Vòng bi cho hộp số một bên
Thông thường, phần ứng được đỡ bởi hai điểm tựa, đầu ra của bộ truyền động là giá đỡ di chuyển, và đầu cổ góp là giá đỡ định vị. Ổ trục đầu ra được đặt gần bánh răng, nơi chịu tải trọng lớn nhất, và là ổ trục quan trọng nhất trong hai ổ trục của phần ứng. Để giảm tải trọng, người ta thường sử dụng ổ lăn trụ loại NU không có vành trong. Đầu cổ góp thường sử dụng ổ lăn trụ loại NUP có một vành trong với vòng giữ phẳng, và cũng có loại ổ lăn trụ có một vành trong và vòng giữ côn ở đầu cổ góp.
2) Vòng bi cho hệ truyền động hai phía
Khi công suất động cơ lớn, nếu vẫn sử dụng truyền động một phía, tải trọng ổ trục ở đầu bánh răng quá lớn, và khó chọn được ổ trục đáp ứng được yêu cầu về tải trọng động định mức và tốc độ tối đa, do đó có thể chuyển sang chế độ truyền động hai phía nếu thiết kế động cơ cho phép. Ưu điểm của truyền động hai phía là có thể sử dụng bánh răng trụ xoắn, sao cho góc xoắn của hai bánh răng bằng nhau và chiều quay ngược nhau, để đạt được chất lượng truyền động tương đối ổn định mà không tạo ra tải trọng dọc trục. Ổ trục thích hợp cho mục đích này là ổ lăn trụ loại NU không có mặt bích ở vòng trong; nếu vẫn sử dụng bánh răng trụ thẳng cho truyền động hai phía, cần chọn ổ trục có thể chịu được một lực dọc trục nhất định, và thường sử dụng ổ lăn trụ loại NJ có một mặt bích ở vòng trong.
(2)Trục ổ bi động cơ kéo
Các động cơ kéo gắn trên trục thường được đỡ trên khung gầm bằng một thanh điều chỉnh ở một bên, và trên trục ở phía bên kia bằng một ổ trục.Vòng bi lăn hình trụ, ổ lăn hình cầuVàổ bi lăn cônđã được sử dụng.
Vòng bi lăn hình trụCác loại ổ lăn cầu phù hợp với đầu máy xe lửa tốc độ cao, chu kỳ bổ sung mỡ dài, việc lắp đặt và bảo trì tương đối đơn giản, đặc biệt khi sử dụng loại vỏ liền khối, ưu điểm này được thể hiện đầy đủ. Độ cứng lắp đặt của ổ lăn côn tốt, giúp đảm bảo độ chính xác ăn khớp của bánh răng, nhưng khó điều chỉnh việc lắp ráp, tháo rời và khe hở trục. Việc lắp đặt hai bộ ổ lăn cầu, đặc biệt là việc tháo rời, khó hơn so với ổ lăn côn, nhưng có thể chịu được độ uốn của trục. Ổ trục của động cơ kéo đầu máy điện ở Trung Quốc sử dụng ổ lăn cầu, mã hiệu là 3G3053148T.
(3)Vòng bi máy phát điện kéo
Thân của máy phát điện kéo đầu máy diesel chạy điện hiện đại thường được lắp đặt ở mặt cuối thân máy tại đầu ra của động cơ diesel. Cho dù được lắp đặt theo cách này hay cách khác, đầu vào của phần ứng hiếm khi được trang bị ổ trục, và phần ứng thường được đỡ trên trục khuỷu hoặc trục đầu ra của động cơ diesel thông qua một khớp nối đàn hồi, nhằm rút ngắn kích thước theo chiều dọc của máy phát điện.
Đầu ngoài của trục rôto thường có thể được sử dụng vớiổ lăn hình trụvà đôi khi, để thuận tiện hơn cho việc căn chỉnh với động cơ diesel trong quá trình lắp đặt, người ta cũng có thể sử dụng vòng bi lăn hình cầu.
3. Các ổ trục của hệ thống truyền động thủy lực của đầu máy xe lửa diesel
Hệ thống truyền động thủy lực của đầu máy diesel thường bao gồm ba phần: hộp truyền động thủy lực, trục các đăng và hộp số trục. Đầu máy dùng để dồn toa đôi khi cũng bao gồm hộp số hoạt động, được trang bị một số lượng đáng kể các ổ bi lăn.
(1) Vòng bi hộp số thủy lực
Nguyên lý hoạt động của hộp truyền động thủy lực là chuyển đổi công suất của động cơ diesel thành công suất của đầu máy thông qua bộ biến đổi mô-men xoắn thủy lực khi tàu đang được kéo; khi phanh gấp, phanh thủy lực được sử dụng để hấp thụ động năng của bánh xe đầu máy. Một số hệ thống trục được bố trí trong hộp số thủy lực, và mỗi trục đều được đỡ bằng ổ bi lăn.
(2) Vòng bi hộp số trung gian
Các bộ phận chính của hộp số trung gian bao gồm trục đầu vào và trục đầu ra, mỗi trục có hai bánh răng, và bánh răng trên một trong hai trục là bánh răng chuyển số, trục và bánh răng của nó có một cơ cấu ly hợp, cho phép một trong hai bánh răng kết nối với trục và truyền công suất; bánh răng còn lại chỉ ở trạng thái không hoạt động trong trường hợp này. Bánh răng chuyển số và ly hợp thường được bố trí trên trục đầu vào, vì mô-men xoắn đầu vào nhỏ, điều này có lợi cho việc giảm kích thước của khớp nối then hoa và kích thước của ổ bi.
(3) Vòng bi hộp số trục
4. Vòng bi trục khuỷu động cơ diesel
Ưu điểm chính của bạc đạn trục khuỷu động cơ diesel sử dụng bạc đạn lăn, đặc biệt là ở động cơ diesel tốc độ cao, là: tổn thất ma sát nhỏ, hiệu suất cơ học cao, hoạt động ổn định và tuổi thọ cao; dễ bôi trơn, kích thước bộ tản nhiệt dầu nhỏ, v.v. So với việc sử dụng bạc đạn trượt, nhược điểm chính của nó là: giá thành cao, khối lượng lớn, yêu cầu kỹ thuật cao trong việc lắp ráp bạc đạn và trục khuỷu, bảo trì và thay thế bất tiện, và tiếng ồn lớn.
Đối với trục khuỷu động cơ diesel nhỏ một xi-lanh và hai xi-lanh, người ta thường sử dụng bạc lăn cấp 0; còn đối với trục khuỷu động cơ diesel tốc độ cao và công suất lớn, do tải trọng lớn nên người ta thường chỉ sử dụng bạc lăn hình trụ.
Thời gian đăng bài: 28/7/2025
