（來源：軸承雜志社）
鐵路車輛輪軸是承擔(dān)承載和走行功能的關(guān)鍵部件，其技術(shù)體系的不斷完善為車輛的安全運行提供了基礎(chǔ)，隨著鐵路的發(fā)展需求，對輪軸技術(shù)的研究提出了更高的要求。在我國輪軸發(fā)展進程中，根據(jù)不同時期的鐵路運輸需求，研制了不同結(jié)構(gòu)型式的車軸、車輪和軸承。隨著技術(shù)水平的提高和引進更為先進的制造設(shè)備后，我國的鐵路車輛輪軸技術(shù)逐步走向成熟，部分技術(shù)已達到領(lǐng)先水平。
我國鐵路貨車Z初裝用的是滑動軸承，但是由于其性能不足，難以滿足鐵路貨車未來發(fā)展的需要。從1965年開始了滾動軸承的研究工作，第1批滾動軸承97826型和97726型雙列圓錐滾子軸承正式裝車考驗。1973年，加快了鐵路貨車的滾動軸承化，從此與客車滾動軸承逐步更新?lián)Q代，發(fā)展成為了如今的鐵路車輛滾動軸承現(xiàn)狀。
隨著鐵路車輛軸承型式的多樣化，軸承鋼的型號、保持架的類型、潤滑脂的種類和密封的形式也都存在差異。從YB/T 9—1968《鉻軸承鋼技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸承鋼材料為GCr6、GCr9、GCr15、GCr9SiMn和GCr15SiMn，到TB/T 3010—2001《鐵道車輛滾動軸承高碳鉻軸承鋼訂貨技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軸承鋼材料為GCr18Mo和GCr15，再到TB/T 2235—2016《鐵道車輛滾動軸承》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軸承鋼材料為GCr18Mo、GCr15和G20CrNi2MoA。此外，保持架由鋼板沖壓成型、鋼鉚接、青銅整體拉孔發(fā)展到如今的工程塑料保持架，潤滑脂由70年代末的鐵道車輛滾動軸承I型潤滑脂到后來的鐵道車輛II型、Ⅲ型、IV型、V型潤滑脂。
從Z初的鐵路貨車滑動軸承和鐵路客車滾動軸承多樣化，發(fā)展到貨車350000型和客車NJ(P)3226X1型滾動軸承，滾動軸承有了統(tǒng)一的命名規(guī)則。其中35和NJ(P)表示軸承類型，第三四位數(shù)字表示尺寸系列代號，第五六位數(shù)字表示內(nèi)徑代號，Z后一位字母和數(shù)字表示外徑或?qū)挾确菢?biāo)準(zhǔn)代號，A、B和-2RZ表示結(jié)構(gòu)改變或非接觸式橡膠油封型式。滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架、潤滑劑和密封等組件組成。下面按客、貨車分類介紹近年來滾動軸承的發(fā)展變革。
1、客車滾動軸承的發(fā)展
我國鐵路客車軸承Z初使用的是軸承內(nèi)徑為120 mm的42724T型、152724T型軸承或軸承內(nèi)徑為130 mm的42726T型、152726T型軸承。軸承鋼的材料均為GCr15SiMn，保持架的類型為鋼鉚接保持架，這4種型式軸承均為單列向心短圓柱滾子軸承。
1988年中車四方所設(shè)計了42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型軸承，軸承的外形尺寸與42724T型和152724T型軸承、42726T型和152726T型軸承相同，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，軸承鋼的材料均采用真空脫氣GCr15軸承鋼替代GCr15SiMn，馬氏體淬火，保持架采用青銅整體拉孔保持架替代鋼鉚接保持架。1999年中車四方所對42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型軸承進行了優(yōu)化，設(shè)計了NJ(P)3226X1型軸承，內(nèi)徑為130 mm，進一步優(yōu)化了軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)，軸承鋼的冶煉方式均為電渣重熔，套圈材料用GCr18Mo軸承鋼代替GCrl5，貝氏體淬火，軸承滾子材料仍然采用GCrl5軸承鋼，馬氏體淬火，保持架采用青銅整體拉孔保持架。2005年該軸承開始用工程塑料保持架，2010年以后工程塑料保持架替代了青銅整體拉孔保持架。
1998年進口了斯凱孚集團的BC1B322880(1)型和BC1B322880(1)AB型軸承，保持架分別采用銅整體拉孔保持架和工程塑料保持架。后續(xù)又進口了BC2-0098型、BT2-8690D型、TBU1639435型和TBU1639605E型軸承。同年進口了日本精工株式會社的4(15)2726T型軸承，保持架采用銅整體拉孔保持架，2004年以后采用工程塑料保持架替代銅整體拉孔保持架。1999年進口了舍弗勒集團的804468(9)型軸承，外組件不可分離，保持架采用工程塑料保持架。2001年進口了804468(9)A型和804468(9)B型軸承，外組件可分離，保持架采用工程塑料保持架。2014年進口了F-804468(9).02.ZL型軸承。
2、貨車滾動軸承的發(fā)展
我國鐵路貨車軸承Z初為滑動軸承，滾動軸承化的初期，軸承主要依賴于進口，直到1978年原鐵道部引進了采用日本技術(shù)生產(chǎn)的197726型軸承，開始了第1批滾動軸承的裝車運用，此軸承套圈材料為滲碳軸承鋼，滾子材料為高碳鉻軸承鋼，保持架為鋼板沖壓成型保持架。1986年隨著鐵路貨車滾動軸承化的加速進行，滾動軸承正式大規(guī)模推廣運用。
為滿足我國鐵路貨車日益發(fā)展的運用需求，北京南口斯凱孚鐵路軸承有限公司對197726型軸承依次做了3次優(yōu)化，并命名為SKF197726型。1999年中車四方所設(shè)計了352226X2-2RZ型軸承。軸承內(nèi)圈大擋邊采用斜擋邊，內(nèi)圈滾道采取凸度設(shè)計，滾子素線采用對數(shù)曲線設(shè)計，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封結(jié)構(gòu)采用HRN(W)-D型迷宮式密封。2001年全面替代了197726型軸承。2004年開始，此軸承開始使用工程塑料保持架，解決了鋼板壓保持架破損和單向旋轉(zhuǎn)的問題，2006年開始全面推廣使用。
25 t軸重軸承是1998年原鐵道部引進的斯凱孚集團的TBU150型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為接觸式密封，2004年因生產(chǎn)問題，TBU150型軸承變更為SKF353130-2RS型。同年引進了美國鐵姆肯軸承公司的AP150型軸承，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封形式為HDL型迷宮式低轉(zhuǎn)矩密封。2003年引進了舍弗勒集團的TAROL150型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為接觸式密封。同年，中車四方所設(shè)計了353130X2-2RZ型軸承，內(nèi)圈大擋邊采用斜擋邊，內(nèi)圈滾道采取凸度設(shè)計，滾子素線采用對數(shù)曲線設(shè)計，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封形式為HRN(W)-E型迷宮式密封。2004年鋼板沖壓保持架全部更換為工程塑料保持架。2005年對353130X2-2RZ型軸承做了優(yōu)化，設(shè)計了353130A型軸承，軸承基本結(jié)構(gòu)不變，采用混合迷宮密封裝置替代了密封座和內(nèi)油封，降低了車軸軸頸根部應(yīng)力，提高了車軸使用可靠性。2006年原鐵道部引進了斯凱孚集團的353130B型軸承，替代了353130A型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為迷宮唇式密封，軸承內(nèi)圈與后擋設(shè)置塑鋼隔圈，滿足了在高技術(shù)平臺上制定新一代軸承標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2013年30 t軸重軸承主要是中車四方所、瓦房店軸承股份有限公司、美國鐵姆肯軸承公司和斯凱孚集團分別設(shè)計的353132A型、353132B型、AP-2型和BT2-8731型軸承，軸承內(nèi)徑均為160 mm，保持架采用工程塑料保持架，滿足了鐵路貨車重載的要求。2015年為了滿足軌道交通貨運快速化的要求，中車四方所設(shè)計了352226A型軸承，內(nèi)圈滾道采取凸度設(shè)計，滾子素線采用對數(shù)曲線設(shè)計，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為迷宮式密封，改善了套圈和滾子接觸的應(yīng)力分布，提高了軸承承載能力。
文章部分節(jié)選自《鐵道車輛》“我國鐵路車輛輪軸發(fā)展綜述”
作者：魏文波，刁克軍，范新光，張世強
參考文獻：
[1]田葆栓.總結(jié)創(chuàng)新發(fā)展鐵路車輛輪軸技術(shù)[J].鐵道車輛，2017，55(1):29-32.
[2]刁克軍，劉會英，劉吉遠，等.我國鐵路車輛輪軸的發(fā)展歷程[CV/鐵路車輛輪軸技術(shù)交流會論文集，2016.
[3]談大同.中國鐵路車輛輪軸的現(xiàn)狀與展望[J].鐵道車輛，1998，36(12):7-9.
[4]劉吉遠，陳雷.鐵路貨車輪軸技術(shù)概述[M].北京:中國鐵道出版社，2009.
[5]趙永翔，彭佳純，楊冰，等.考慮疲勞本構(gòu)隨機性的結(jié)構(gòu)應(yīng)力疲勞可靠性分析方法[J].機械工程學(xué)報，2006，42(12):36-41.
[6]郭濤，高峰，張曉軍，等.我國高速鐵路輪軌關(guān)系相關(guān)技術(shù)探討[J].中國鐵路，2018(1):20-28.
[7]楊陽，李芾，戚壯，等.彈性車輪動力學(xué)復(fù)合模型及其性能研究[J].中國鐵道科學(xué)，2015，36(4):94-99.
[8]朱永生，張盼，袁倩倩，等.智能關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].振動、測試與診斷，2019，39(6):455-462.
[9]陳金海，李偉，張文遠，等.智能滾動軸承監(jiān)測方法與技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J.機械強度，2021，43(3):509-516.
[10]李慕堯，李芾，黃運華，等.變軌距轉(zhuǎn)向架的應(yīng)用發(fā)展及現(xiàn)狀[J].電力機車與城軌車輛，2017，40 (5):1-5.
