철도 차량 베어링
철도 차량용 베어링은 기관차와 철도 차량에 사용되는 베어링을 말합니다. 기관차의 베어링에는 차축 베어링, 견인 모터 베어링, 변속 시스템 베어링, 동력 장치 베어링, 냉각 시스템 베어링 등이 있으며, 차량의 베어링은 주로 차축 베어링입니다. 여객 차량의 차축에는 주로 짧은 원통형 롤러 베어링이 사용되고, 화물 차량의 차축에는 주로 테이퍼 롤러 베어링이 사용되며, 차량용 베어링의 종류, 구조 및 성능은 기본적으로 기관차 차축 베어링과 유사합니다.
1.액슬 박스 베어링
기관차 바퀴는 차축 상자, 스프링 및 보기 프레임을 통해 기관차 본체와 연결되며, 차축 상자 베어링은 기관차의 스프링 중력과 레일이 바퀴에 가하는 반경 방향 및 축 방향 충격을 직접 지지할 뿐만 아니라 견인력과 그로 인해 발생하는 추가 하중까지 전달합니다. 따라서 차축 상자 베어링은 큰 하중 지지력, 충격 및 진동에 대한 내성, 높은 수명, 안전성 및 신뢰성, 소형화 및 품질, 손쉬운 점검 및 유지 보수 등의 조건을 갖춰야 합니다. 이러한 이유로 기관차 베어링에는 비표준 시리즈 베어링과 특수 베어링 기술 조건이 자주 사용되며, 일반적으로 사용되는 구름 베어링은 다음과 같은 세 가지 범주로 나뉩니다.
(1)원통형 롤러 베어링대부분의 디젤 기관차와 전기 기관차의 차축은 다음을 사용합니다.원통형 롤러 베어링크게 두 가지 유형이 있습니다.
중국에서 기관차 차축함에 사용된 베어링 중 가장 오래된 것은 4열 원통형 롤러 베어링 972832형으로, 가장 많이 사용된 베어링입니다. 이 베어링은 높은 하중 지지력과 긴 수명을 자랑하며, 정격 동적 하중은 1445kN입니다. 다만, 축 방향 하중이 아닌 방사 방향 하중만 견딜 수 있으므로 차축함 내부에 축 방향 하중을 견딜 수 있는 장치를 설치해야 합니다.
중국의 둥팡훙 2, 3, 5, 21호 및 베이징 기관차의 차축 상자는 모두 방사형 하중을 지지하는 이중 열 원통형 롤러 베어링 982832T와 축 방향 하중을 지지하는 앵귤러 콘택트 볼 베어링 146132T를 사용합니다.
(2)구형 롤러 베어링
구형 롤러 베어링을 사용하는 장점은 차축 상자와 보기 프레임 사이에 기울기 보정 장치가 필요 없다는 것입니다. ND2 디젤 기관차의 차축 상자 베어링은 C형 구형 롤러 베어링이며, 국내 베어링 3G4053736KT와 유사한 모델입니다. 이 베어링의 롤러는 대칭형이며, 내륜에는 외측 플랜지가 없고, 중간 플랜지는 분리 가능하며, 롤러는 외륜과 일직선으로 접촉합니다. 따라서 롤러의 유효 작동 길이가 더 길고, 동일한 외경을 가진 비대칭 구형 롤러 베어링보다 수명이 약간 더 깁니다.
(3)테이퍼 롤러 베어링
기관차 차축함에 사용되는 베어링은 이중 열 테이퍼 롤러 베어링이며, ND5 디젤 기관차에는 AP형 베어링이 장착되어 있습니다. 이 베어링은 인치 규격이며, B, C, D, E, F, G 등 다양한 등급의 차축에 일반적으로 사용됩니다.
2.견인 모터 베어링
(1) 견인 전동기 전기자 베어링
견인 모터는 전기 기관차 및 전기 구동 디젤 기관차의 동력 전달 시스템에서 핵심 장비이며, 전기자 베어링은 그 주요 구성 요소 중 하나입니다.
1)단측 변속기용 베어링
전기자는 일반적으로 이중 지지점으로 지지되며, 장착 기어의 출력단은 이동 지지대이고, 정류자단은 위치 고정 지지대입니다. 출력 베어링은 가장 큰 응력을 받는 기어에 가깝게 위치하며, 전기자 베어링 두 개 중 핵심 베어링입니다. 하중을 줄이기 위해 일반적으로 내륜 플랜지가 없는 NU형 원통형 롤러 베어링이 사용됩니다. 정류자단에는 일반적으로 내륜에 평면 고정 링이 있는 단일 플랜지형 NUP형 원통형 롤러 베어링이 사용되며, 내륜에 경사 고정 링이 있는 단일 플랜지형 원통형 롤러 베어링도 사용됩니다.
2) 양방향 변속기용 베어링
모터 출력이 큰 경우, 단방향 변속 방식을 계속 사용하면 기어 단부의 베어링 부하가 너무 커져 정격 동적 하중과 최대 회전 속도를 충족하는 베어링을 선택하기 어렵습니다. 따라서 모터 설계가 허용하는 경우 양방향 변속 방식으로 변경할 수 있습니다. 양방향 변속의 장점은 헬리컬 원통형 기어를 사용할 수 있다는 것입니다. 두 기어의 헬릭스 각도를 동일하게 하고 회전 방향을 반대 방향으로 설정하여 축 방향 하중을 발생시키지 않고 비교적 안정적인 전달 품질을 얻을 수 있습니다. 이러한 용도에 적합한 베어링은 내륜에 플랜지가 없는 NU형 원통형 롤러 베어링입니다. 양방향 변속에 스퍼 원통형 기어를 계속 사용하는 경우에는 일정 축 방향 하중을 견딜 수 있는 베어링을 선택해야 하며, 일반적으로 내륜에 플랜지가 하나인 NJ형 원통형 롤러 베어링이 사용됩니다.
(2)견인 모터 베어링 샤프트 베어링
차축 장착형 견인 모터는 일반적으로 한쪽은 조정봉으로 보기에 지지되고, 다른 한쪽은 축 베어링으로 차축에 지지됩니다.원통형 롤러 베어링, 구형 롤러 베어링그리고테이퍼 롤러 베어링사용되었습니다.
원통형 롤러 베어링테이퍼 롤러 베어링은 고속 기관차에 적합하며, 윤활유 보충 주기가 길고 설치 및 유지 보수가 비교적 간단합니다. 특히 일체형 하우징을 사용할 경우 이러한 장점이 더욱 두드러집니다. 테이퍼 롤러 베어링은 설치 강성이 우수하여 기어의 맞물림 정밀도를 확보하는 데 도움이 되지만, 조립 및 분해, 축 방향 간극 조정이 어렵습니다. 구형 롤러 베어링 2세트의 설치, 특히 분해는 테이퍼 롤러 베어링보다 어렵지만, 축의 굽힘을 수용할 수 있습니다. 중국에서 사용되는 전기 기관차 견인 모터의 축 베어링은 구형 롤러 베어링을 채택하고 있으며, 모델명은 3G3053148T입니다.
(3)견인 발전기 베어링
현대식 전기 구동식 디젤 기관차 견인 발전기의 본체는 일반적으로 디젤 엔진 출력단의 단면에 설치됩니다. 이러한 설치 방식과 관계없이, 전기자 입력단에는 베어링이 거의 없으며, 발전기의 길이 방향을 줄이기 위해 전기자는 일반적으로 탄성 커플링을 통해 디젤 엔진의 크랭크축 또는 출력축에 지지됩니다.
일반적으로 전기자 축의 바깥쪽 끝은 다음과 함께 사용할 수 있습니다.원통형 롤러 베어링또한 설치 시 디젤 엔진과의 정렬을 더욱 편리하게 하기 위해 구형 롤러 베어링을 사용할 수도 있습니다.
3. 디젤 기관차 유압 변속 시스템의 베어링
디젤 기관차의 유압 변속 시스템은 일반적으로 유압 변속 박스, 카르단 샤프트 및 차축 기어박스의 세 부분으로 구성됩니다. 입환 기관차의 경우 상당수의 롤링 베어링이 장착된 작동 조건 기어박스가 추가로 포함되는 경우도 있습니다.
(1) 유압 기어박스 베어링
유압식 변속기의 작동 방식은 열차가 견인될 때 디젤 엔진의 동력을 유압 토크 컨버터를 통해 구동 기관차의 동력으로 변환하는 것입니다. 동력 제동 시에는 유압 브레이크를 사용하여 기관차 바퀴의 운동 에너지를 흡수합니다. 유압식 변속기에는 여러 개의 축 시스템이 배치되어 있으며, 각 축은 모두 롤링 베어링으로 지지됩니다.
(2) 중간 기어박스 베어링
중간 변속기의 주요 구성 요소는 입력축과 출력축이며, 각 축에는 두 개의 기어가 있습니다. 한쪽 축에 있는 기어는 변속 기어이고, 축과 기어 사이에는 클러치 메커니즘이 있어 한쪽 기어가 축에 연결되어 동력을 전달할 수 있습니다. 이 경우 다른 쪽 기어는 정지 상태를 유지합니다. 입력 토크가 작기 때문에 변속 기어와 클러치는 입력축에 배치하는 경우가 많으며, 이는 스플라인 클러치와 베어링의 크기를 줄이는 데 유리합니다.
(3) 차축 기어박스 베어링
4. 디젤 엔진 크랭크축 베어링
디젤 엔진 크랭크축 베어링에 구름 베어링을 사용하는 주요 장점은 고속 디젤 엔진에 한정되며, 마찰 손실이 적고 기계 효율이 높으며 작동이 안정적이고 수명이 길다는 점, 윤활이 용이하고 오일 라디에이터 크기가 작다는 점 등이 있습니다. 슬라이딩 베어링을 사용하는 경우와 비교했을 때, 구름 베어링 사용의 주요 단점은 가격이 비싸고, 대량 생산이 필요하며, 베어링과 크랭크축 조립에 높은 기술 요구 사항이 필요하고, 유지 보수 및 교체가 불편하며, 소음이 크다는 점입니다.
단기통 및 이중기통 소형 디젤 엔진 크랭크축에는 주로 0급 롤링 베어링이 사용됩니다. 고속 및 고출력 디젤 엔진 크랭크축은 하중이 크기 때문에 일반적으로 원통형 롤러 베어링만 사용됩니다.
게시 시간: 2025년 7월 28일
