我國鐵路車輛輪軸軸承的發展歷史

鐵路車輛輪軸是承擔承載和走行功能的關鍵部件，其技術體系的不斷完善為車輛的安全運行提供了基礎，隨著鐵路的發展需求，對輪軸技術的研究提出了更高的要求。在我國輪軸發展進程中，根據不同時期的鐵路運輸需求，研制了不同結構型式的車軸、車輪和軸承。隨著技術水平的提高和引進更為先進的制造設備后，我國的鐵路車輛輪軸技術逐步走向成熟，部分技術已達到國際領先水平。
我國鐵路貨車最初裝用的是滑動軸承，但是由于其性能不足，難以滿足鐵路貨車未來發展的需要。從1965年開始了滾動軸承的研究工作，第1批滾動軸承97826型和97726型雙列圓錐滾子軸承正式裝車考驗。1973年，加快了鐵路貨車的滾動軸承化，從此與客車滾動軸承逐步更新換代，發展成為了如今的鐵路車輛滾動軸承現狀。SKFHJ320EC
隨著鐵路車輛軸承型式的多樣化，軸承鋼的型號、保持架的類型、潤滑脂的種類和密封的形式也都存在差異。從YB/T 9—1968《鉻軸承鋼技術條件》標準規定了軸承鋼材料為GCr6、GCr9、GCr15、GCr9SiMn和GCr15SiMn，到TB/T 3010—2001《鐵道車輛滾動軸承高碳鉻軸承鋼訂貨技術條件》標準規定的軸承鋼材料為GCr18Mo和GCr15，再到TB/T 2235—2016《鐵道車輛滾動軸承》標準規定的軸承鋼材料為GCr18Mo、GCr15和G20CrNi2MoA。此外，保持架由鋼板沖壓成型、鋼鉚接、青銅整體拉孔發展到如今的工程塑料保持架，潤滑脂由70年代末的鐵道車輛滾動軸承I型潤滑脂到后來的鐵道車輛II型、Ⅲ型、IV型、V型潤滑脂。
從最初的鐵路貨車滑動軸承和鐵路客車滾動軸承多樣化，發展到貨車350000型和客車NJ(P)3226X1型滾動軸承，滾動軸承有了統一的命名規則。其中35和NJ(P)表示軸承類型，第三四位數字表示尺寸系列代號，第五六位數字表示內徑代號，最后一位字母和數字表示外徑或寬度非標準代號，A、B和-2RZ表示結構改變或非接觸式橡膠油封型式。滾動軸承一般由內圈、外圈、滾動體、保持架、潤滑劑和密封等組件組成。下面按客、貨車分類介紹近年來滾動軸承的發展變革。
1、客車滾動軸承的發展
我國鐵路客車軸承最初使用的是軸承內徑為120 mm的42724T型、152724T型軸承或軸承內徑為130 mm的42726T型、152726T型軸承。軸承鋼的材料均為GCr15SiMn，保持架的類型為鋼鉚接保持架，這4種型式軸承均為單列向心短圓柱滾子軸承。SKF22322EK/C3
1988年中車四方所設計了42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型軸承，軸承的外形尺寸與42724T型和152724T型軸承、42726T型和152726T型軸承相同，但內部結構不同，軸承鋼的材料均采用真空脫氣GCr15軸承鋼替代GCr15SiMn，馬氏體淬火，保持架采用青銅整體拉孔保持架替代鋼鉚接保持架。1999年中車四方所對42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型軸承進行了優化，設計了NJ(P)3226X1型軸承，內徑為130 mm，進一步優化了軸承內部結構，軸承鋼的冶煉方式均為電渣重熔，套圈材料用GCr18Mo軸承鋼代替GCrl5，貝氏體淬火，軸承滾子材料仍然采用GCrl5軸承鋼，馬氏體淬火，保持架采用青銅整體拉孔保持架。2005年該軸承開始用工程塑料保持架，2010年以后工程塑料保持架替代了青銅整體拉孔保持架。
1998年進口了斯凱孚集團的BC1B322880(1)型和BC1B322880(1)AB型軸承，保持架分別采用銅整體拉孔保持架和工程塑料保持架。后續又進口了BC2-0098型、BT2-8690D型、TBU1639435型和TBU1639605E型軸承。同年進口了日本精工株式會社的4(15)2726T型軸承，保持架采用銅整體拉孔保持架，2004年以后采用工程塑料保持架替代銅整體拉孔保持架。1999年進口了舍弗勒集團的804468(9)型軸承，外組件不可分離，保持架采用工程塑料保持架。2001年進口了804468(9)A型和804468(9)B型軸承，外組件可分離，保持架采用工程塑料保持架。2014年進口了F-804468(9).02.ZL型軸承。
2、貨車滾動軸承的發展
我國鐵路貨車軸承最初為滑動軸承，滾動軸承化的初期，軸承主要依賴于進口，直到1978年原鐵道部引進了采用日本技術生產的197726型軸承，開始了第1批滾動軸承的裝車運用，此軸承套圈材料為滲碳軸承鋼，滾子材料為高碳鉻軸承鋼，保持架為鋼板沖壓成型保持架。1986年隨著鐵路貨車滾動軸承化的加速進行，滾動軸承正式大規模推廣運用。
為滿足我國鐵路貨車日益發展的運用需求，北京南口斯凱孚鐵路軸承有限公司對197726型軸承依次做了3次優化，并命名為SKF197726型。1999年中車四方所設計了352226X2-2RZ型軸承。軸承內圈大擋邊采用斜擋邊，內圈滾道采取凸度設計，滾子素線采用對數曲線設計，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封結構采用HRN(W)-D型迷宮式密封。2001年全面替代了197726型軸承。2004年開始，此軸承開始使用工程塑料保持架，解決了鋼板沖壓保持架破損和單向旋轉的問題，2006年開始全面推廣使用。SKF1-90962A
25 t軸重軸承是1998年原鐵道部引進的斯凱孚集團的TBU150型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為接觸式密封，2004年因生產問題，TBU150型軸承變更為SKF353130-2RS型。同年引進了美國鐵姆肯軸承公司的AP150型軸承，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封形式為HDL型迷宮式低轉矩密封。2003年引進了舍弗勒集團的TAROL150型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為接觸式密封。同年，中車四方所設計了353130X2-2RZ型軸承，內圈大擋邊采用斜擋邊，內圈滾道采取凸度設計，滾子素線采用對數曲線設計，保持架采用鋼板沖壓保持架，密封形式為HRN(W)-E型迷宮式密封。2004年鋼板沖壓保持架全部更換為工程塑料保持架。2005年對353130X2-2RZ型軸承做了優化，設計了353130A型軸承，軸承基本結構不變，采用混合迷宮密封裝置替代了密封座和內油封，降低了車軸軸頸根部應力，提高了車軸使用可靠性。2006年原鐵道部引進了斯凱孚集團的353130B型軸承，替代了353130A型軸承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為迷宮唇式密封，軸承內圈與后擋設置塑鋼隔圈，滿足了在高技術平臺上制定新一代軸承標準的要求。
2013年30 t軸重軸承主要是中車四方所、瓦房店軸承股份有限公司、美國鐵姆肯軸承公司和斯凱孚集團分別設計的353132A型、353132B型、AP-2型和BT2-8731型軸承，軸承內徑均為160 mm，保持架采用工程塑料保持架，滿足了鐵路貨車重載的要求。2015年為了滿足軌道交通貨運快速化的要求，中車四方所設計了352226A型軸承，內圈滾道采取凸度設計，滾子素線采用對數曲線設計，保持架采用工程塑料保持架，密封形式為迷宮式密封，改善了套圈和滾子接觸的應力分布，提高了軸承承載能力。