ข่าว

ตลับลูกปืนสำหรับรถไฟ

ตลับลูกปืนสำหรับรถไฟ หมายถึง ตลับลูกปืนที่ใช้ในหัวรถจักรและรถไฟ ตลับลูกปืนในหัวรถจักร ได้แก่ ตลับลูกปืนเพลา ตลับลูกปืนมอเตอร์ขับเคลื่อน ตลับลูกปืนระบบส่งกำลัง ตลับลูกปืนชุดกำลัง และตลับลูกปืนระบบระบายความร้อน เป็นต้น ในขณะที่ตลับลูกปืนในรถไฟส่วนใหญ่เป็นตลับลูกปืนเพลา โดยตลับลูกปืนเพลาของรถโดยสารส่วนใหญ่ใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกสั้น และตลับลูกปืนเพลาของรถบรรทุกสินค้าส่วนใหญ่ใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว และโดยพื้นฐานแล้ว ตลับลูกปืนในรถไฟมีลักษณะ โครงสร้าง และประสิทธิภาพคล้ายคลึงกับตลับลูกปืนเพลาของหัวรถจักร

 

1.ตลับลูกปืนกล่องเพลา

 

ล้อของหัวรถจักรเชื่อมต่อกับตัวหัวรถจักรผ่านทางกล่องเพลา สปริง และโครงแชสซี และตลับลูกปืนกล่องเพลาจะรับน้ำหนักของสปริงของหัวรถจักรและแรงกระแทกในแนวรัศมีและแนวแกนของรางที่กระทำต่อล้อโดยตรง นอกเหนือจากการส่งผ่านแรงฉุดและภาระเพิ่มเติมบางส่วนที่เกิดขึ้น ดังนั้นตลับลูกปืนกล่องเพลาจึงต้องมีกำลังรับน้ำหนักมาก สามารถทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน มีอายุการใช้งานสูง ปลอดภัยและน่าเชื่อถือ ขนาดเล็กและคุณภาพดี ตรวจสอบและบำรุงรักษาได้ง่าย เป็นต้น ด้วยเหตุนี้ ตลับลูกปืนของหัวรถจักรจึงมักใช้ตลับลูกปืนแบบไม่มาตรฐานและเงื่อนไขทางเทคนิคของตลับลูกปืนแบบพิเศษ และตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งที่ใช้กันทั่วไปมี 3 ประเภทดังต่อไปนี้

 

(1)ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกเพลาส่วนใหญ่ของหัวรถจักรดีเซลและหัวรถจักรไฟฟ้าใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกมีสองประเภทหลัก

 

1)ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกสี่แถว

 

ตลับลูกปืนในกล่องเพลาของหัวรถจักรจีนเป็นชนิดแรกๆ ที่ใช้กัน และมีจำนวนการใช้งานมากที่สุด คือ ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกสี่แถวแบบ 972832 ตลับลูกปืนชนิดนี้มีกำลังรับน้ำหนักสูงและอายุการใช้งานยาวนาน โดยมีพิกัดรับน้ำหนักแบบไดนามิกอยู่ที่ 1445 กิโลนิวตัน เนื่องจากสามารถรับน้ำหนักได้เฉพาะในแนวรัศมีเท่านั้น ไม่ใช่แนวแกน จึงจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์เพื่อรับแรงในแนวแกนในกล่องเพลา

 

2) ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกสองแถว

 

กล่องเพลาของหัวรถจักร Dongfanghong 2, 3, 5, 21 และ Beijing ของจีนทั้งหมดใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกสองแถว 982832T สำหรับรับแรงในแนวรัศมี และตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม 146132T สำหรับรับแรงในแนวแกน

 

(2)ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกลม

 

ข้อดีของการใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมคือ ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ชดเชยการเอียงระหว่างกล่องเพลาและโครงแชสซี ตลับลูกปืนกล่องเพลาของหัวรถจักรดีเซล ND2 เป็นตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบ C รุ่นเทียบได้กับตลับลูกปืนในประเทศหมายเลข 3G4053736KT ลูกกลิ้งของตลับลูกปืนชนิดนี้มีความสมมาตร วงแหวนด้านในไม่มีขอบด้านนอก ขอบตรงกลางสามารถแยกออกได้ ลูกกลิ้งสัมผัสกับวงแหวนด้านนอกในแนวเดียวกัน ความยาวใช้งานที่มีประสิทธิภาพของลูกกลิ้งยาวกว่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่าตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบไม่สมมาตรที่มีขนาดภายนอกเท่ากันเล็กน้อย

 

(3)ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว

 

ตลับลูกปืนชนิดนี้ที่ใช้ในกล่องเพลาของหัวรถจักรคือตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียวสองแถว และหัวรถจักรดีเซล ND5 ติดตั้งตลับลูกปืนชนิด AP ตลับลูกปืนชนิดนี้มีขนาดหนึ่งนิ้ว และนิยมใช้ในระดับ B, C, D, E, F, G และระดับอื่นๆ ซึ่งใช้สำหรับเพลาที่มีเกรดต่างกัน

 

2.ตลับลูกปืนมอเตอร์ขับเคลื่อน

 

(1) ตลับลูกปืนอาร์มาเจอร์มอเตอร์ขับเคลื่อน

 

มอเตอร์ขับเคลื่อนเป็นอุปกรณ์หลักในระบบส่งกำลังของหัวรถจักรไฟฟ้าและหัวรถจักรดีเซลขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า และตลับลูกปืนอาร์มาเจอร์ก็เป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ขับเคลื่อน

 

1)ตลับลูกปืนสำหรับระบบส่งกำลังด้านเดียว

 

โดยทั่วไป แกนหมุนจะได้รับการรองรับด้วยจุดหมุนคู่ ปลายด้านเอาต์พุตของเฟืองยึดทำหน้าที่เป็นตัวรองรับการเคลื่อนที่ และปลายด้านคอมมิวเทเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับตำแหน่ง ตลับลูกปืนเอาต์พุตจะอยู่ใกล้กับเฟือง ซึ่งเป็นส่วนที่รับแรงมากที่สุด และเป็นตลับลูกปืนสำคัญในบรรดาตลับลูกปืนทั้งสองของแกนหมุน เพื่อลดภาระ จึงมักใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกแบบ NU ที่ไม่มีหน้าแปลนวงแหวนด้านใน ปลายด้านคอมมิวเทเตอร์โดยทั่วไปจะใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกแบบ NUP ที่มีหน้าแปลนเดี่ยวพร้อมวงแหวนยึดแบบแบนที่วงแหวนด้านใน และยังมีตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกที่มีหน้าแปลนเดี่ยวพร้อมหน้าแปลนด้านในและวงแหวนยึดแบบเอียงที่ปลายด้านคอมมิวเทเตอร์ด้วย

 

2) ตลับลูกปืนสำหรับระบบส่งกำลังแบบสองด้าน

 

เมื่อกำลังมอเตอร์สูง หากยังคงใช้ระบบส่งกำลังด้านเดียว ภาระที่แบริ่งปลายเฟืองจะมากเกินไป และยากที่จะเลือกแบริ่งที่สามารถรับภาระไดนามิกและความเร็วสูงสุดได้ตามต้องการ ดังนั้นจึงสามารถเปลี่ยนไปใช้ระบบส่งกำลังสองด้านได้ภายใต้เงื่อนไขที่การออกแบบมอเตอร์เอื้ออำนวย ข้อดีของระบบส่งกำลังสองด้านคือสามารถใช้เฟืองทรงกระบอกแบบเกลียวได้ ทำให้มุมเกลียวของเฟืองทั้งสองเท่ากันและทิศทางการหมุนตรงข้ามกัน เพื่อให้ได้คุณภาพการส่งกำลังที่ค่อนข้างเสถียรโดยไม่เกิดภาระตามแนวแกน แบริ่งที่เหมาะสมสำหรับจุดประสงค์นี้คือแบริ่งลูกกลิ้งทรงกระบอกแบบ NU ที่ไม่มีหน้าแปลนในวงแหวนด้านใน หากยังคงใช้เฟืองทรงกระบอกแบบตรงสำหรับระบบส่งกำลังสองด้าน ควรเลือกแบริ่งที่สามารถรับแรงตามแนวแกนได้ในระดับหนึ่ง และโดยทั่วไปจะใช้แบริ่งลูกกลิ้งทรงกระบอกแบบ NJ ที่มีหน้าแปลนเดียวในวงแหวนด้านใน

 

(2)แบริ่งเพลาของมอเตอร์ขับเคลื่อน

 

โดยปกติแล้ว มอเตอร์ขับเคลื่อนที่ติดตั้งบนเพลาจะได้รับการรองรับบนโบกี้ด้วยก้านปรับด้านหนึ่ง และบนเพลาอีกด้านหนึ่งด้วยตลับลูกปืนเพลาตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอก, ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกลมและตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียวได้ถูกนำมาใช้แล้ว

 

ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกตลับลูกปืนเม็ดกลมเหมาะสำหรับหัวรถจักรความเร็วสูง รอบการเติมจาระบียาวนาน การติดตั้งและการบำรุงรักษาค่อนข้างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ตัวเรือนแบบชิ้นเดียว ข้อดีนี้สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างเต็มที่ ความแข็งแรงในการติดตั้งของตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบเรียวดี ซึ่งเอื้อต่อการรับประกันความแม่นยำในการเข้าคู่ของเฟือง แต่การปรับการประกอบและการถอดประกอบ รวมถึงระยะห่างตามแนวแกนทำได้ยาก การติดตั้งตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบเรียวสองชุด โดยเฉพาะการถอดประกอบ ทำได้ยากกว่าตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบเรียว แต่สามารถรองรับการโค้งงอของเพลาได้ ตลับลูกปืนเพลาของมอเตอร์ขับเคลื่อนของหัวรถจักรไฟฟ้าในประเทศจีนใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบเรียว และรุ่นของมันคือ 3G3053148T

 

(3)ตลับลูกปืนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงดึง

 

ตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับหัวรถจักรดีเซลที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสมัยใหม่ มักจะติดตั้งอยู่ที่ด้านหน้าของตัวเครื่องตรงปลายด้านส่งกำลังของเครื่องยนต์ดีเซล ไม่ว่าจะติดตั้งในลักษณะนี้หรือแบบอื่น ปลายด้านรับกำลังของขดลวดอาร์มาเจอร์มักจะไม่มีตลับลูกปืน และโดยทั่วไปแล้วขดลวดอาร์มาเจอร์จะถูกรองรับบนเพลาข้อเหวี่ยงหรือเพลาส่งกำลังของเครื่องยนต์ดีเซลผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่น เพื่อลดขนาดตามแนวยาวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

 

โดยทั่วไปแล้ว ปลายด้านนอกของเพลาอาร์มาเจอร์สามารถนำไปใช้กับตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกและบางครั้งเพื่อให้สะดวกยิ่งขึ้นในการจัดวางให้ตรงกับเครื่องยนต์ดีเซลระหว่างการติดตั้ง อาจใช้ตลับลูกปืนทรงกลมได้เช่นกัน

 

3. ตลับลูกปืนของระบบส่งกำลังไฮดรอลิกของหัวรถจักรดีเซล

 

ระบบส่งกำลังไฮดรอลิกของหัวรถจักรดีเซลโดยทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ กล่องส่งกำลังไฮดรอลิก เพลาขับ และกล่องเกียร์เพลา หัวรถจักรสำหรับงานสับเปลี่ยนบางครั้งอาจมีกล่องเกียร์สำหรับใช้งานเพิ่มเติม ซึ่งติดตั้งตลับลูกปืนจำนวนมาก

 

(1) ตลับลูกปืนเกียร์ไฮดรอลิก

 

หลักการทำงานของเกียร์ไฮดรอลิกคือการแปลงกำลังจากเครื่องยนต์ดีเซลไปเป็นกำลังขับเคลื่อนของหัวรถจักรผ่านตัวแปลงแรงบิดไฮดรอลิกเมื่อรถไฟกำลังถูกลาก และเมื่อใช้เบรกกำลัง เบรกไฮดรอลิกจะทำหน้าที่ดูดซับพลังงานจลน์ของล้อหัวรถจักร เกียร์ไฮดรอลิกประกอบด้วยระบบเพลาหลายระบบ และแต่ละเพลาได้รับการรองรับด้วยตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง　　

 

(2) ตลับลูกปืนเกียร์กลาง

 

ส่วนประกอบหลักของเกียร์ทดกำลังคือเพลาอินพุตและเพลาเอาต์พุต โดยแต่ละเพลาจะมีเฟืองสองตัว และเฟืองบนเพลาตัวหนึ่งเป็นเฟืองเปลี่ยนเกียร์ เพลาและเฟืองจะมีกลไกคลัตช์ ซึ่งสามารถทำให้เฟืองตัวหนึ่งเชื่อมต่อกับเพลาและส่งกำลังได้ ส่วนอีกเฟืองหนึ่งจะหมุนอยู่เฉยๆ เฟืองเปลี่ยนเกียร์และคลัตช์มักจะติดตั้งอยู่บนเพลาอินพุต เนื่องจากแรงบิดอินพุตมีขนาดเล็ก ซึ่งเอื้อต่อการลดขนาดของร่องฟันคลัตช์และขนาดของตลับลูกปืน

 

(3) ตลับลูกปืนเกียร์เพลา

 

4. ตลับลูกปืนเพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ดีเซล

 

ข้อดีหลักของการใช้ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งในเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซลนั้นจำกัดอยู่เฉพาะเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูง ได้แก่ การสูญเสียแรงเสียดทานน้อย ประสิทธิภาพเชิงกลสูง การทำงานที่เชื่อถือได้ และอายุการใช้งานยาวนาน การหล่อลื่นง่าย ขนาดของหม้อน้ำมันเล็ก เป็นต้น เมื่อเทียบกับการใช้ตลับลูกปืนแบบเลื่อน ข้อเสียหลักๆ ได้แก่ ราคาสูง คุณภาพสูง ความต้องการทางเทคนิคสูงสำหรับการประกอบตลับลูกปืนและเพลาข้อเหวี่ยง การบำรุงรักษาและการเปลี่ยนชิ้นส่วนไม่สะดวก และเสียงดังมาก

 

สำหรับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กแบบสูบเดียวและสองสูบ มักใช้ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งคลาส 0 ส่วนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูงและกำลังสูง เนื่องจากมีภาระมาก จึงมักใช้เฉพาะตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งทรงกระบอกเท่านั้น