Cojinetes de material rodante ferroviario
Los cojinetes del material rodante ferroviario se refieren a los cojinetes utilizados en locomotoras y vagones. Los cojinetes de la locomotora incluyen cojinetes de la caja de ejes, cojinetes del motor de tracción, cojinetes del sistema de transmisión, cojinetes de la unidad de potencia y cojinetes del sistema de refrigeración, etc., mientras que los cojinetes del vehículo son principalmente cojinetes de la caja de ejes. Las cajas de ejes de los vagones de pasajeros suelen utilizar cojinetes de rodillos cilíndricos cortos, y las cajas de ejes de los vagones de carga suelen utilizar cojinetes de rodillos cónicos. La variedad, la estructura y el rendimiento de los cojinetes del vehículo son básicamente similares a los de los cojinetes de la caja de ejes de las locomotoras.
1.Cojinete de la caja del eje
La rueda de la locomotora está conectada con el cuerpo de la locomotora a través de la caja del eje, el resorte y el bastidor del bogie, y el cojinete de la caja del eje soporta directamente la gravedad del resorte de la locomotora y el impacto radial y axial del riel sobre la rueda, además de transmitir la fuerza de tracción y algunas cargas adicionales generadas por ello, por lo que el cojinete de la caja del eje debe tener una gran capacidad de carga, puede soportar golpes y vibraciones, y debe tener una larga vida útil, seguridad y confiabilidad, tamaño pequeño y calidad; fácil de inspeccionar y mantener, etc. Por lo tanto, los cojinetes de las locomotoras a menudo utilizan series de cojinetes no estándar y condiciones técnicas de cojinetes especiales, y los cojinetes de rodadura comúnmente utilizados tienen las siguientes tres categorías.
(1)Rodamientos de rodillos cilíndricosLa mayoría de los ejes de las locomotoras diésel y eléctricas utilizanrodamientos de rodillos cilíndricosExisten dos tipos principales.
1)Cuatro filas de rodamientos de rodillos cilíndricos
El cojinete de caja de ejes de locomotoras chinas fue el primero en utilizarse, y el que soporta mayor carga es el cojinete de rodillos cilíndricos de cuatro hileras tipo 972832. Este cojinete tiene una alta capacidad de carga y una larga vida útil, con una carga dinámica nominal de 1445 kN. Dado que solo soporta cargas radiales, no axiales, es necesario instalar un dispositivo para resistir las fuerzas axiales en la caja de ejes.
2) Rodamientos de rodillos cilíndricos de doble hilera
Las cajas de ejes de las locomotoras Dongfanghong 2, 3, 5, 21 y Beijing de China utilizan rodamientos de rodillos cilíndricos de doble hilera 982832T, que soportan fuerzas radiales, y rodamientos de bolas de contacto angular 146132T que soportan cargas axiales.
(2)Rodamientos de rodillos esféricos
La ventaja de usar rodamientos de rodillos esféricos radica en que no se requiere ningún dispositivo de compensación de inclinación entre la caja del eje y el bastidor del bogie. El rodamiento de la caja del eje de la locomotora diésel ND2 es un rodamiento de rodillos esféricos tipo C. Su modelo es comparable al rodamiento nacional 3G4053736KT. Los rodillos de este tipo de rodamiento son simétricos, el anillo interior no tiene brida exterior, la brida central es separable, el rodillo está en contacto lineal con el anillo exterior, la longitud de trabajo efectiva del rodillo es mayor y la vida útil es ligeramente superior a la de un rodamiento de rodillos esféricos asimétrico con las mismas dimensiones exteriores.
(3)Rodamientos de rodillos cónicos
Este tipo de rodamiento utilizado en la caja del eje de la locomotora es un rodamiento de rodillos cónicos de doble hilera, y la locomotora diésel ND5 está equipada con un rodamiento tipo AP. Este tipo de rodamiento tiene un tamaño en pulgadas y se usa comúnmente en los niveles B, C, D, E, F, G y otros, que se utilizan para diferentes grados de ejes.
2.Cojinete del motor de tracción
(1) Cojinete de la armadura del motor de tracción
El motor de tracción es el equipo principal en el sistema de transmisión de las locomotoras eléctricas y las locomotoras diésel de tracción eléctrica, y el cojinete de la armadura es uno de sus componentes principales.
1)Rodamientos para transmisión de un solo lado
El inducido suele estar soportado por dos puntos de apoyo; el extremo de salida del engranaje de montaje actúa como soporte móvil, mientras que el extremo del conmutador actúa como soporte de posicionamiento. El cojinete de salida se sitúa cerca del engranaje, que es el que soporta mayor tensión, y es el cojinete clave de los dos cojinetes del inducido. Para reducir la carga, se suele utilizar un cojinete de rodillos cilíndricos tipo NU sin brida interior. El extremo del conmutador suele emplear un cojinete de rodillos cilíndricos tipo NUP con una sola brida y un anillo de retención plano en el anillo interior. También existen cojinetes de rodillos cilíndricos con una sola brida y un anillo de retención cónico en el extremo del conmutador.
2) Rodamientos para transmisión de doble cara
Cuando la potencia del motor es alta, si se sigue utilizando la transmisión de un solo lado, la carga sobre el rodamiento en el extremo del engranaje es excesiva, y resulta difícil seleccionar un rodamiento que cumpla con los requisitos de carga dinámica nominal y velocidad máxima. Por lo tanto, se puede cambiar al modo de transmisión de doble lado, siempre que el diseño del motor lo permita. La ventaja de la transmisión de doble lado es que se pueden utilizar engranajes cilíndricos helicoidales, de modo que los ángulos de hélice de ambos engranajes sean iguales y la dirección de rotación sea opuesta, para obtener una calidad de transmisión relativamente estable sin generar carga axial. El rodamiento adecuado para este propósito es el rodamiento de rodillos cilíndricos tipo NU sin brida en el anillo interior. Si se sigue utilizando el engranaje cilíndrico recto para la transmisión de doble lado, se debe seleccionar un rodamiento que pueda soportar una cierta fuerza axial; generalmente se utiliza el rodamiento de rodillos cilíndricos tipo NJ con una sola brida en el anillo interior.
(2)Cojinete del eje del motor de tracción
Los motores de tracción montados en el eje suelen estar sujetos al bogie mediante una varilla de ajuste en un lado y al eje en el otro lado mediante un cojinete de eje.Rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de rodillos esféricosyrodamientos de rodillos cónicosse han utilizado.
Rodamiento de rodillos cilíndricosLos rodamientos de rodillos cónicos son adecuados para locomotoras de alta velocidad, y sus ciclos de reposición de grasa son largos, y la instalación y el mantenimiento son relativamente sencillos, especialmente cuando se utiliza la carcasa integral, esta ventaja se puede demostrar completamente. La rigidez de instalación de los rodamientos de rodillos cónicos es buena, lo que contribuye a garantizar la precisión de engranaje de los engranajes, pero es difícil ajustar su montaje y desmontaje y la holgura axial. La instalación de dos juegos de rodamientos de rodillos esféricos, especialmente el desmontaje, es más difícil que la de los rodamientos de rodillos cónicos, pero puede acomodar la flexión del eje. El cojinete del eje del motor de tracción de la locomotora eléctrica en China adopta un rodamiento de rodillos esféricos, y su modelo es 3G3053148T.
(3)Cojinetes del generador de tracción
El cuerpo de un generador de tracción para locomotoras diésel modernas accionadas eléctricamente suele instalarse en el extremo de salida del motor diésel. Independientemente de si se instala de esta forma o no, el extremo de entrada del inducido rara vez cuenta con cojinetes, y generalmente el inducido se apoya en el cigüeñal o el eje de salida del motor diésel mediante un acoplamiento elástico, lo que permite reducir la longitud del generador.
El extremo exterior del eje de la armadura generalmente se puede utilizar conrodamientos de rodillos cilíndricosy, en ocasiones, para facilitar la alineación con el motor diésel durante la instalación, también se pueden utilizar rodamientos de rodillos esféricos.
3. Cojinetes del sistema de transmisión hidráulica de las locomotoras diésel
El sistema de transmisión hidráulica de una locomotora diésel generalmente consta de tres partes: caja de transmisión hidráulica, eje cardán y caja de engranajes del eje. Las locomotoras de maniobras a veces también incluyen una caja de engranajes de funcionamiento, que está equipada con un número considerable de rodamientos.
(1) Cojinete de la caja de cambios hidráulica
El funcionamiento de la caja de transmisión hidráulica consiste en convertir la potencia del motor diésel en potencia motriz para la locomotora mediante el convertidor de par hidráulico durante el arrastre del tren. Al aplicar el frenado asistido, el freno hidráulico absorbe la energía cinética de las ruedas de la locomotora. La caja de engranajes hidráulica cuenta con varios sistemas de ejes, cada uno de los cuales está soportado por rodamientos.
(2) Cojinete de la caja de cambios intermedia
Los componentes principales de la caja de cambios intermedia son el eje de entrada y el eje de salida, cada uno con dos engranajes. El engranaje de uno de los ejes es un engranaje de cambio, y tanto el eje como su engranaje cuentan con un mecanismo de embrague que permite que uno de los engranajes se conecte al eje y transmita potencia; el otro engranaje permanece en reposo. El engranaje de cambio y el embrague suelen estar ubicados en el eje de entrada, ya que el par de entrada es pequeño, lo que facilita la reducción del tamaño del embrague estriado y del rodamiento.
(3) Rodamiento de la caja de cambios del eje
4. Cojinete del cigüeñal del motor diésel
Las principales ventajas del cojinete del cigüeñal del motor diésel que utiliza cojinetes de rodillos se limitan a los motores diésel de alta velocidad, que son: baja pérdida por fricción, alta eficiencia mecánica, funcionamiento fiable y larga vida útil; fácil lubricación, tamaño reducido del radiador de aceite, etc. En comparación con el uso de cojinetes deslizantes, sus principales desventajas son: precio elevado, gran tamaño, altos requisitos técnicos para el montaje de cojinetes y cigüeñales, mantenimiento y reemplazo complicados y mucho ruido.
Para los cigüeñales de motores diésel pequeños de uno o dos cilindros, se utilizan principalmente cojinetes de rodadura de clase 0; para los cigüeñales de motores diésel de alta velocidad y alta potencia, debido a sus grandes cargas, generalmente solo se utilizan cojinetes de rodillos cilíndricos.
Fecha de publicación: 28 de julio de 2025
