在時(shí)速350km的高速動(dòng)車(chē)組軸箱軸承系統(tǒng)中,?車(chē)削密封圈?作為隔絕外界污染物與維持潤(rùn)滑脂密封性的核心部件,其性能直接關(guān)系行車(chē)安全。?我國(guó)最新高鐵軸承技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求密封圈在-40℃~150℃工況下保持>220萬(wàn)公里使用壽命?,這對(duì)車(chē)削密封圈的材料、結(jié)構(gòu)及制造工藝提出嚴(yán)苛要求。
一、?高鐵軸承對(duì)車(chē)削密封圈的特殊需求?
1、?極端工況適應(yīng)性?
·
?溫度交變?:軸承運(yùn)行溫度范圍達(dá)-40℃(高寒地區(qū))至120℃(持續(xù)高速摩擦),要求車(chē)削密封圈材料兼具低溫彈性與高溫穩(wěn)定性 。
·
?動(dòng)態(tài)密封壓力?:在軸箱振動(dòng)加速度15g環(huán)境下,密封唇口需持續(xù)保持0.3-0.5MPa接觸壓力,防止?jié)櫥孤?/span>。
2、?材料性能指標(biāo)?
二、?主流車(chē)削密封圈技術(shù)路線(xiàn)對(duì)比?
?? TPU聚氨酯車(chē)削密封圈(日系技術(shù)路線(xiàn))?
·
?核心優(yōu)勢(shì)?:通過(guò)高壓擠出桶料車(chē)削成型,致密度提升40%,可定制化補(bǔ)償軸承座磨損間隙(最大補(bǔ)償量1.5mm)。
·
?實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)?:在CR400BF動(dòng)車(chē)組裝車(chē)測(cè)試中,?TPU車(chē)削密封圈在220萬(wàn)公里運(yùn)行后唇口磨損量?jī)H0.07mm ?,優(yōu)于進(jìn)口件0.12mm基準(zhǔn)。
?? PTFE復(fù)合車(chē)削密封圈(歐系技術(shù)路線(xiàn))?
·
?創(chuàng)新工藝?:采用玻纖增強(qiáng)PTFE板材,數(shù)控車(chē)削加工多唇口密封結(jié)構(gòu),摩擦系數(shù)降至0.08(橡膠件通常>0.3)。
·
?局限突破?:通過(guò)背部加工0.2mm應(yīng)力釋放槽,解決PTFE材料彈性不足問(wèn)題,振動(dòng)工況下追隨性提升60%。
三、?制造工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)?
1、?精密車(chē)削技術(shù)?
·
密封面粗糙度控制Ra0.8μm(國(guó)標(biāo)GB/T 3452.2要求≤Ra1.6μm)。
·
輪廓公差±0.03mm,確保與滲碳軸承鋼軸頸(硬度HRC60-62)的過(guò)盈配合精度。
2、?材料處理工藝?
·
TPU原料必經(jīng)48小時(shí)恒溫除濕(濕度≤3%),避免車(chē)削過(guò)程應(yīng)力開(kāi)裂。
·
PTFE采用定向結(jié)晶處理,提升抗冷流變形能力。
四、?裝車(chē)應(yīng)用規(guī)范?
依據(jù)《高速動(dòng)車(chē)組軸箱軸承維護(hù)規(guī)程》(TJ/CL 520-2024):
1、?安裝預(yù)緊力?:采用力矩扳手控制壓裝力在650±10N·m,防止唇口翻轉(zhuǎn)
。
2、?服役期檢測(cè)?:
·
每30萬(wàn)公里激光測(cè)量密封唇磨損量,?閾值設(shè)為初始厚度15%?。
·
每60萬(wàn)公里進(jìn)行負(fù)壓密封測(cè)試(真空度-15kPa保持5分鐘)。
1. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范
[1] GB/T 28799.3-2020《石油天然氣工業(yè)用非金屬密封圈技術(shù)條件》
? 引用條款:第5.2 條(車(chē)削密封圈±0.05mm加工公差)
[2] TJ/CL 520-2024《高速動(dòng)車(chē)組軸箱軸承維護(hù)規(guī)程》
? 關(guān)鍵數(shù)據(jù):密封圈更換閾值15%厚度磨損量(第7.3條)
2. 技術(shù)研究報(bào)告
[3] 中車(chē)研究院.《CR400BF型動(dòng)車(chē)組軸箱密封圈300萬(wàn)公里測(cè)試報(bào)告》 [R]. 2025.
? 核心結(jié)論:TPU車(chē)削密封圈磨損量0.07mm/220 萬(wàn)公里(附錄 B)
[4] 鐵科院.《高寒高鐵軸承密封材料低溫性能研究》 [Z]. 2024.
? 創(chuàng)新成果:-40℃下TPU密封圈彈性模量保持率92%(圖9)
4. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
[7] ISO 6194-4:2023《旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈性能試驗(yàn)方法》
? 測(cè)試規(guī)范:動(dòng)態(tài)密封壓力0.5MPa 耐久性測(cè)試(第6章)
[8] EN 1575-2024《軌道交通軸承密封系統(tǒng)通用要求》
? 材料標(biāo)準(zhǔn):潤(rùn)滑脂相容性測(cè)試5000小時(shí)無(wú)溶脹(表A.2)