高速列车轴承可靠性评估关键力学参量研究进展1)

王曦 侯宇 孙守光 李强 任尊松

(北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044)

引言

通过引进、消化、吸收和再创新,我国在高速列车系统集成技术、转向架技术、车体技术和制造技术等方面已处于世界先进水平,具备研发当今最先进的高速列车并规模化制造大部分子系统的能力.在“复兴号”中国标准动车组平台上,我国实现了车轮、车轴、齿轮箱、制动盘等轮轴系统核心部件的国产化.然而,作为高速列车关键基础零部件之一的轴承,其核心技术目前我国尚不完全掌握.

图1 展示了高速列车牵引传动系统中轴承的种类和布置情况.如图1 所示,包括轴箱轴承、齿轮箱轴承以及牵引电机轴承在内的滚动轴承是高速列车牵引传动系统的关键基础零部件.高速列车高性能滚动轴承的自主设计理论及制造技术,直接体现了国家高端制造的能力和水平[1].目前,全国高速铁路里程将达到3 万千米以上,高速列车保有量超过3000 组标准列,关键轴承使用量达到30 万套以上.然而,高速列车轴箱轴承、齿轮箱轴承和牵引电机轴承全部依赖进口,主要由德国FAG、瑞典SKF 和日本NTN等国外知名供应商垄断[2].轴承为寿命管理部件,需定期更换,如无国产化替代,一旦被国外封锁“卡脖子”,高铁列车将无法正常运行,严重影响国民经济的健康高效发展和产业安全,我国急需开展高速列车轴承部件的自主化研究.

图1 高速列车牵引传动系统轴承示意图Fig.1 Schematic diagram of bearings in high-speed train traction system

我国高速列车……