长寿命车轮

长寿命车轮

由GHH-BONATRANS开发的新型革命性材料将提高铁路车轮的可靠性,并降低生命周期成本。

作者:JAMES DRAKE
照片:STADLER, VLADIMIR WEISS

轴承座 铁路

当你下次乘坐火车旅行,耳畔传来车轮哐当作响的声音之时,你可以趁机思考一下车轮制造人员需要具备哪些专业知识和技能。
        
        
        

销售联系方式

evolution@skf.com

“火车车轮需承受巨大载荷。”GHH-BONATRANS业务发展和营销负责人Marcel Ujfaluši说道。GHH-BONATRANS是全球最大的铁路车轮制造商之一。

他解释道,车轮与铁轨之间的接触面大小不超过一欧元硬币的表面积,而且这个接触面既要支撑火车的重量和导向力,同时还要传送牵引力。他说:“我们必须使用一流的材料,才能确保这些轮子承受住各种压力。”

车轮硬度提高只是这项技术的其中一个好处而已。
GHH-BONATRANS生命周期成本经理PETER JANOŠ

Ujfaluši清楚自己在说什么。总部位于捷克共和国东北角Bohumín小镇上的GHH-BONATRANS为全球主要铁路公司和列车生产商提供车轮。

领先的车轮设计者

BONASTAR®4BD主要用于生产机车轮轴组件,GHH-BONATRANS所开发的这种材料适用于所有类型的客运列车和货运列车车轮,包括城际高速列车、郊区轻轨列车、地铁列车和铁路货车。

作为欧洲领先的车轮设计者和制造商,GHH-BONATRANS可提供全套产品和解决方案,例如高速列车和机车重型轨道车轮,以及轻轨低地板解决方案,包括弹性车轮和噪音吸收解决方案等。

Bonatrans工厂出产的客运列车车轮成品。

Bonatrans工厂出产的客运列车车轮成品。

战胜挑战

为了将维修间隔延长至170万公里,提高润滑脂的使用寿命至关重要。轴承润滑脂的寿命取决于多个因素,如工作温度、转速、轴承尺寸和清洁度等。SKF铁路行业业务工程师Jan Babka说:“我们面临的挑战是在不影响材料强度或轴承使用寿命的情况下,找到一种减少摩擦的方法,从而降低轴承的工作温度并避免磨损。”

对设计和制造工艺的持续改进大幅减小了轴承单元的摩擦力矩,而经过优化的密封装置则能确保轴承远离污垢。

为了尽可能地减少磨损,SKF在轴承套圈上应用了Xbite热处理专利技术。Xbite热处理不仅可获得与马氏体淬火一样的硬度,还可以获得其他一些重大好处——轴承套圈的韧性提高、疲劳寿命延长。

GHH-BONATRANS至今已有200年的历史。从创立之初,GHH-BONATRANS追求卓越的声誉便与公司对安全性和可靠性的关注紧紧联系在一起。但维持这种声誉绝非易事。GHH-BONATRANS一代又一代的工程师们不懈奋斗,力求在不影响性能的情况下,减少车轮的生命周期成本(LCC)。

今天,GHH-BONATRANS的研发工程师们确信,他们最新的研发成果标志着行业的一次巨大飞跃。经过特殊开发的BONASTAR®4BD是一种革命性车轮材料,与使用标准钢制造的车轮相比,其里程寿命延长30%。

BONASTAR®4BD具有更佳的抗滚动接触疲劳性能(滚动接触疲劳是指由滚动/滑动接触引起的疲劳),从而提高车轮踏面的抗变形能力。因此,BONASTAR®4BD既能提高车轮的可靠性,又可降低生命周期成本。

在车轮上安装圆锥滚子轴承单元。

在车轮上安装圆锥滚子轴承单元。

GHH-BONATRANS生命周期成本经理Peter Janoš并没有透露这项新专利技术的细节,但他很乐于介绍这项技术的优势。他说:“我们研究了不同的化学成分,并测试了不同类型的热处理方法(加热或冷却至极限温度),以强化车轮的硬度。而且,车轮硬度提高只是这项技术的其中一个好处而已。”

事实上好处远不止如此。SKF为GHH-BONATRANS提供圆锥滚子轴承单元(TBUs),双方的长期合作关系促成了这一次技术联姻,旨在最大程度上降低维修频率,从而进一步降低生命周期成本。

SKF资深铁路行业工程师Jan Babka说:“减少火车在服役期间转向架的维修次数是降低生命周期成本的关键。”

装配SKF轴箱的车轮。

装配SKF轴箱的车轮。

SKF圆锥滚子轴承单元可在两次大修之间保证170万公里的正常运行,使得轴承维修周期与由BONASTAR®4BD制造的车轮的维修周期同步。

SKF通过持续改进将轴承的摩擦力矩减少了30%。较低的工作温度能延长润滑脂的使用寿命,并因此大幅延长了维护周期,使其与车轮的维修周期相一致。

Babka说,这会为最终用户节省一笔可观的成本支出。他表示,BONASTAR®4BD和SKF圆锥滚子轴承单元的结合能够帮助铁路运营商延长维修周期,每年每个转向架可节省成本达3,000欧元。

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