第五节　货车轮对与滚动轴承

一、货车轮对

轮对（图1-79）是由一根车轴和两个相同的车轮组成。在轮轴结合部位采用过盈配合，使两者牢固地结合在一起，为保证安全，绝对不允许任何松动现象发生。

1.货车车轴

车轴是由车轴钢加热铸造成毛坯，然后经切削加工而成。车轴从结构上可分为滑动轴承车轴和滚动轴承车轴。滚动轴承车轴（图1-80）主要由轴端螺栓孔、中心孔、轴颈后肩、轮座前肩、轮座后肩、轴身、轮座、防尘板座、卸荷槽、轴颈等组成。

2.车轴的分类和使用范围

滚动轴承车轴按车辆载重吨位及轴承结构分为：RB2轴、RD2轴、RE2轴。其中，RB2轴装配在曲梁式转向架或其他载重30t的货车转向架上；RD2轴装配在转8A型转向架或其他载重60t的货车转向架上；RE2轴装配在载重60t及其以上的货车转向架上。

3.车轴制造标记

滚动轴承车轴每端平分为三个扇形（图1-81），两端六个扇形中的任一扇形内刻打制造标记，其余刻打检修标记。

（1）车轴钢冶炼熔炼号：阿拉伯数字，如9311288，字体高5mm；

（2）车轴钢钢种标记：一个汉语拼音字母，字体高7mm，打在熔炼号后面（50钢车轴钢钢种标记为“W”，70钢车轴钢钢种标记省略）；

（3）车轴制造（锻造）工厂代号：三位阿拉伯数字，如183，字体高7mm；

（4）车轴锻造年月：年、月分别用两位阿拉伯数字，从00001～99999循环刻打，如79310，字体高7mm。

4.货车车轮

（1）车轮各部分名称及作用

目前我国铁路车辆上使用的车轮绝大多数是整体辗宽轮，车轮包括踏面、轮缘、轮辋、幅板和轮毂等部分，如图1-82所示。车轮与钢轨的接触面称为踏面。一个突出的圆弧部分称为轮缘，是保持车辆沿钢轨运行，防止脱轨的重要部分。轮辋是车轮上踏面下最外的一圈。轮毂是轮与轴互相配合的部分，辐板是连接轮辋与轮毂的部分，辐板上有两个圆孔，便于轮对在切削加工时与机床固定和搬运轮对之用。

（2）车轮踏面需要做成一定的斜度其作用

①便于通过曲线。车辆在曲线上运行，由于离心力的作用，轮对偏向外轨，于是在外轨上滚动的车轮与钢轨接触的部分直径较大，而沿内轨滚动的车轮与钢轨接触部分直径较小，使滚动中的轮对中大直径的车轮沿外轨行走的路程长，小直径的车轮沿内轨行走的路程短，这正好和曲线区间线路的外轨长内轨短的情况相适应，这样可使轮对较顺利地通过曲线，减少车轮在钢轨上的滑行。

②可自动调中。在直线线路上运行时，如果车辆中心线与轨道中心线不一致，则轮对在滚动过程中能自动纠正偏离位置。

③踏面磨耗沿宽度方向比较均匀。

上述分析可知，车轮踏面必须有斜度，才能使轮对以至整个车辆发生自激蛇行运动。

5.轮对组装与标记

（1）轮对组装

车轮与车轴采用过盈配合，在常温下用轮轴压力机将车轴压入车轮的轮毂孔内。为了得到牢固地结合，轮毂孔直径与轮座直径之问应保持一定的过盈量。轮轴压装后，轮毂孔被扩大而产生拉伸应力；车轴轮座部被压缩而产生径向压缩应力，从而使轮轴紧密地结合成一个整体。

（2）轮对标记

①车轮上应有的标记包括制造年月、车轮型号、制造厂代号、熔炼炉罐号等。

②车轮上的标记可采用热压，冷打和铸造等方式生成，车轮标记应出现在轮辋外侧面（图1-83），轮毂内侧面和辐板内侧面上。出现在轮辋外侧面时，应保证轮辋在磨耗到限时，标记仍不被磨掉。

（3）对组装标记：

①轮对组装及组装责任单位标记：标记，矩形框长12mm，高7mm，框内刻打轮对组装责任单位代号，字体高5mm，如

②轮对组装年、月、日：年、月、日分别用两位阿拉伯数字表示，字体高7mm，如951014。

轮对第一次组装标记必须在车轴制造标记所处记扇区按顺时针方向排列的下一个扇区风刻打，排列位置如图示，轮对第一次组装标记必须永久保留。

③轮对再次组装时，组装标记在轮对第一次组装标记所处扇区按顺时针方向排列的下一个扇区内刻打（图1-84），左端打满后在右端刻打，依次类推。各扇区均打满后，依次选择第二次及以后各次组装标记中允许不保留者，将该扇区的所有标记全部磨除，重新刻打组装标记。

二、滚动轴承

1.滚动轴承基本知识

（1）滚动轴承的工作原理及特点

滚动轴承（图1-85）的基本结构一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，如图1-86所示。内圈通常装配在轴颈上，并与轴一起旋转。外圈通常装配在轴箱或轴承座内，起支承作用。滚动体在内圈和外圈之间，当轴颈与内圈一同相对外圈旋转时，引导滚动体一面绕其轴心自转，一面绕内外圈滚道转动。滚动体的大小与数量决定轴承的承载能力。保持架的作用是使各滚动体均匀分布，防止互相碰撞摩擦，并在一定程度上引导滚动体滚动良好。

（2）滚动轴承的代号

滚动轴承的种类及型号繁多，为了便于选择和使用，采用了代号来表示轴承的各种规格及特殊要求等。

轴承代号由汉语拼音字母和数字两部分组成，分前、中、后三段，见表1-1。前段用数字和字母分别表示游隙系列和精度等级；中段用七位数字表示轴承基本型号；后段以字母和数字表示轴承结构改变和特殊技术要求。若为普通轴承，只标型号（中段），前后段省略不写。

轴承型号中，右起第一、二位数字，表示轴承内径。对于内径20～495mm的轴承，此两位数字乘以5，即得轴承的内径尺寸。

轴承型号中，轴承内径等于或大于10mm的轴承，其代号右起第三位数字表示直径系列，右起第七位数字表示宽度系列。所谓直径系列，是指轴承在内径相同的条件下，按各种不同的外径，分为超轻、特轻、轻、中、重等系列。宽度系列是指同一内径而宽度不同的轴承，分为特窄、窄、正常、宽、特宽等系列。如内径为标准，而外径、宽度为非标准的轴承（称为不定系列轴承），在右起第三位上用数字“7”或“8”表示，同时在右起第七位数字上用0（代号中不用写出）表示。右起第四位数字表示轴承类型，用0～9表示，右起第五、六位数字表示轴承特点，一般指内外圈、列数及密封部分等结构特点。

（3）滚动轴承标记

①圆锥滚子轴承制造标记（图1-87）

a.无轴箱双列圆锥滚子轴承制造标记有轴承型号、轴承制造厂代号和轴承制造年月。

b.他们分别刻写在内圈大端面和外圈外径凹槽中，轴承型号，轴承制造厂代号和轴承制造年月按顺序在圆周上均布。

c.该标记为永久性标记，必须刻写清晰，易识别，可采用机械滚（挤）压，激光刻字或其他经过批准的方式刻写，标记字体高5mm。

②滚动轴承一般检修标记（图1-88）

a.滚动轴承经过一般检修后，必须写一般检修标记、检修单位代号、检修年月日。

b.无轴箱双列圆锥滚子轴承一般检修标记刻写在外圈内径面和两内圈大端面上。

③标志板标记

a.无轴箱滚动轴承左端标志板刻打内容（图1-89）：

A栏：轴承首次装用年月，轴承制造（大修）厂代号，轴承分类代号。

B栏：轮对第一次组装年月日，左，轴号。

C栏：轴承本次装用年月日。

D栏：轴承本次装用单位代号，一般检修标记。

b.无轴箱滚动轴承右端标志板刻打标记：

A栏：轴承首次装用年月，轴承制造（大修）厂代号，轴承分类代号。

B栏：轮对最后一次组装年月日，轮对组装单位代号。

C栏：轴承本次装用年月日。

D栏：轴承本次装用单位代号，一般检修标记。

2.197726型滚动轴承

（1）197726型圆锥滚子轴承装置组成

197726型轴承两端带有密封装置，它用一个承载鞍座与转向架连接；轴承由外圈、滚子、内圈、保持架、内隔圈以及密封装置组成。

（2）197726圆锥滚子轴承零部件和附属配件名称和功用

①外圈：外圈带有两个倾斜的滚道，滚道倾角为100°，两端牙口设有油沟以嵌入密封罩凸边，防止密封罩脱落或漏油。

②滚子：滚子为GCrl5轴承钢制造的圆锥体结构，其锥角为2°20′，为使滚子表面接触应力分配均匀，避免两端集中，滚子两端均带有凸度（弧坡）。

③内圈：内圈为双挡边结构，外圈面为倾角7°40′的滚道。内圈面与轴颈过盈配合，为防止拉伤轴颈，两端制有倒角，每套轴承两个内圈，小端相对安装。

④保持架：保持架用10低碳钢冲压而成，它将滚子与内圈组合在一起，其表面进行磷化处理，其整体外形呈锥体形。

⑤内隔圈：内隔圈用45钢制造，它置于两内圈之间，除隔离内圈外，还可通过调整内隔圈的宽度调节轴承轴向游隙。

⑥密封装置：密封装置由密封罩，橡胶内、外油封，密封座组成，前后各1套。其作用是防止油脂流失或沙尘雨雪的侵入。

⑦密封罩：密封罩由2.5mm钢板压型而成，大端外径有经车削加工而成的凸边，以嵌入外圈牙口配合。密封罩以0.5mm以上过盈量与外圈牙口配合，以保证气密和防止松动。

⑧密封座：密封座由GCrl5轴承钢制成，内圆断面由两阶圆孔组成，小圆孔以0.02mm过盈量与轴颈过盈配合，大圆孔与轴颈四周为排气通路。

⑨后挡：后挡过盈配合于防尘板座上，其凸起檐遮住密封后端，起保护作用，其内圆为后部密封座主要支承。

⑩前盖：前盖是由30钢或Q235锻钢制成。前盖上有3个M22的螺栓孔，用螺栓固定在车轴端部，作为轴承前端主要支承。前盖压紧前密封座，它们都随轴颈转动，因此前盖又称旋转端盖。前盖凸起檐可保护密封罩免受石块等杂物碰砸。

防松片：防松片由厚1.5mm钢板压制而成。防松片安装在前盖与螺栓之间，螺栓拧紧后，将其止耳翘起，止住螺帽，防止其转动。

承载鞍：承载鞍由铸钢制成，它是无轴箱轴承与转向架侧架的连接部件，在承载鞍顶部有R2000mm圆弧，以使车体传来的重量集中在圆弧，以使车体传来的重量集中在圆弧中部，然后平均分布到轴承及轴颈上。

3.SKFl97726型滚动轴承

（1）SKFl97726型滚子轴承装置的零部件组成

SKFl97726型滚动轴承与国产197726型滚子轴承在构造上基本相同，由后挡、密封座、内圈、外圈、内隔圈、滚子、塑钢保持架、中隔圈、密封罩、密封圈等零部件组成，如图1-90所示。

（2）SKFl97726型滚动轴承与197726型滚子轴承的区别

①SKFl97726型滚动轴承的内、外圈滚道及滚动体表面均采用磨削工艺加工成微凸形状，使滚动体与内、外圈滚道呈弧面接触，受力均匀；

②SKFl97726型滚动轴承采用以尼龙、玻璃纤维为主要原料注塑加工而成的塑钢保持架，取代钢保持架；

③SKFl97726型滚动轴承仍采用密封圈式橡胶油封，所以，在运用中其运转热温度高于国产滚动轴承。

4.352226X2-2RZ型铁路货车滚动轴承

（1）352226X2-2RZ型铁路货车滚动轴承结构形式

352226X2-2RZ型铁路货车滚动轴承结构形式如图1-91所示。

（2）352226X2-2RZ型铁路货车滚动轴承的结构特点

①352226X2-2RZ型滚动轴承为双列圆锥滚子轴承，无轴箱，由承载鞍与转向架侧架相连。

②轮廓尺寸与原197726型轴承相同，仍采用钢保持架，滚子由每列21粒减为每列20粒。

③轴承采用EC设计，滚子端面为球基面，素线采用对数曲线；内圈滚道采取凸度设计，内圈大挡边采用斜挡边。

④密封结构采用橡胶迷宫式密封，润滑脂采用铁道车辆滚动轴承Ⅱ型润滑脂。

⑤轴承套圈采用经电渣重熔方式冶炼的G20CrNiMoA渗碳轴承钢，滚子采用经电渣重熔方式冶炼的Gr15轴承钢。

⑥适应120km/h的运行要求，寿命可达到150万km，在润滑脂满足要求的情况下，定期检修周期可由5年提高到8年。

5.铁路车辆子模块滚动轴承的润滑脂

（1）润滑脂润滑的特点

铁路车辆滚动轴承承受着较大负荷和冲击振动，且车辆运行于南北方之间，经常受温度变化的影响。所以，根据铁路车辆滚动轴承的结构和使用条件，一般均采用润滑脂润滑。润滑脂是由润滑油稠比剂及添加剂组成的膏状混合物。其特点是：油膜强度高、能承受较高的负荷；缓冲性能好，能承受较大的冲击和振动；粘附性能好，在低、中速时不易流失；密封和防护性能好，可有效防止灰尘、水分及其他有害物质侵入轴承；黏温性能好，油脂黏度受温度变化的影响较小，故可在较大温度范围内使用。

（2）铁路车辆滚动轴承对润滑脂性能要求

①具有较好的机械安定性

轴承在工作过程中，润滑脂受到强烈的机械剪切作用，有可能使润滑脂的结构发生破坏，使润滑脂变稀，失去附着在轴承内起润滑作用的能力，轴承内的润滑脂将容易产生流失。因此，要求润滑脂要具有良好的机械安定性。

②具有良好的胶体安定性

润滑脂在存放或运用过程中，不应发生油皂分离而大量的析出润滑油，否则会使润滑脂变硬，影响润滑或不起润滑作用。胶体安定性的好坏，在运用中以析出润滑油量的多少和油脂是否变硬来衡量，在实验室里以压力分油法来测定。

③具有良好的氧化安定性

氧化安定性也叫抗氧防腐性。润滑脂在运用过程中，在强烈的搅拌和压力下，可能与轴承金属表面和磨耗下来的金属微粒，以及空气中的氧气互相作用而产生带酸性的氧化物，这种酸性氧化物中和润滑脂中的游离碱会使润滑脂变质、失效和腐蚀轴承。因此要求润滑脂要具有良好的氧化安定性。氧化安定性是通过测定旧油脂中游离酸和游离碱来判定。

④有一定的抗乳化性

即要求润滑脂具有良好的抗水性，不会因混入水分而乳化变稀。

⑤具有良好的温度特性

轴承在最高工作温度时，润滑脂不溶化，不变稀漏泄；而当轴承在零下40～50℃工作时，润滑脂不会变得很稠，也就是黏度不会变得很高，以免增加运行阻力。润滑脂耐高温的能力，用滴点来测定。滴点是润滑脂由半固体转变成液体的温度，一般应比轴承允许的最高工作温度高20℃以上。低温性能可通过黏度计来测定其低温相似黏度。

6.滚动轴承运用标准

（1）轴温检查。用红外线检查轴温，其温度高于规定温度时应预报甩车。

（2）轴承甩油。在密封罩、前盖、后挡上有大量湿润油垢，并且污染了承载鞍、侧架、轮辐或车底板等，可判为密封是否失效。

（3）外观检查发现承载鞍、前盖、后挡等有裂纹，破损以及相互位置不正确时，要扣下换轮。

（4）密封罩有碰撞变形，锈蚀严重、摩擦等，致使不能保证密封性能好，应更换轮对。

（5）轴端螺栓若有一条松动，则应将另两条螺栓一起卸下换上新的防松片，并按规定拧紧螺栓口。

（6）轴承外圈有裂纹或破损时，应予换轮。

（7）空车脱线、重车脱线或颠覆车辆上的轮对，应用白铅油在轴身上写上“空脱”、“重脱”或“颠覆”字样，送厂或段。

（8）车辆遭受水灾或在较高的水位下运转，轴承内部进水，使润滑脂变质，轴承零件锈蚀，应更换轮对，并在轴身上涂写“水淹”标记送段。

（9）车辆遭受火灾后，可能导致轴承零件回火，润滑脂和油脂被破坏，必须挠轮，并涂打“火灾”标记入段。

（10）车轮踏面擦伤及局部凹下深度达至2mm及以上，或踏面剥离长度、踏面缺损超过运用限度时，轴承保持架及其他零件可能被震坏，必须换轮退检轴承。