我国铁路车辆轮轴轴承的发展历史

铁路车辆轮轴是承担承载和走行功能的关键部件，其技术体系的不断完善为车辆的安全运行提供了基础，随着铁路的发展需求，对轮轴技术的研究提出了更高的要求。在我国轮轴发展进程中，根据不同时期的铁路运输需求，研制了不同结构型式的车轴、车轮和轴承。随着技术水平的提高和引进更为先进的制造设备后，我国的铁路车辆轮轴技术逐步走向成熟，部分技术已达到国际领先水平。
我国铁路货车最初装用的是滑动轴承，但是由于其性能不足，难以满足铁路货车未来发展的需要。从1965年开始了滚动轴承的研究工作，第1批滚动轴承97826型和97726型双列圆锥滚子轴承正式装车考验。1973年，加快了铁路货车的滚动轴承化，从此与客车滚动轴承逐步更新换代，发展成为了如今的铁路车辆滚动轴承现状。SKFHJ320EC
随着铁路车辆轴承型式的多样化，轴承钢的型号、保持架的类型、润滑脂的种类和密封的形式也都存在差异。从YB/T 9—1968《铬轴承钢技术条件》标准规定了轴承钢材料为GCr6、GCr9、GCr15、GCr9SiMn和GCr15SiMn，到TB/T 3010—2001《铁道车辆滚动轴承高碳铬轴承钢订货技术条件》标准规定的轴承钢材料为GCr18Mo和GCr15，再到TB/T 2235—2016《铁道车辆滚动轴承》标准规定的轴承钢材料为GCr18Mo、GCr15和G20CrNi2MoA。此外，保持架由钢板冲压成型、钢铆接、青铜整体拉孔发展到如今的工程塑料保持架，润滑脂由70年代末的铁道车辆滚动轴承I型润滑脂到后来的铁道车辆II型、Ⅲ型、IV型、V型润滑脂。
从最初的铁路货车滑动轴承和铁路客车滚动轴承多样化，发展到货车350000型和客车NJ(P)3226X1型滚动轴承，滚动轴承有了统一的命名规则。其中35和NJ(P)表示轴承类型，第三四位数字表示尺寸系列代号，第五六位数字表示内径代号，最后一位字母和数字表示外径或宽度非标准代号，A、B和-2RZ表示结构改变或非接触式橡胶油封型式。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体、保持架、润滑剂和密封等组件组成。下面按客、货车分类介绍近年来滚动轴承的发展变革。
1、客车滚动轴承的发展
我国铁路客车轴承最初使用的是轴承内径为120 mm的42724T型、152724T型轴承或轴承内径为130 mm的42726T型、152726T型轴承。轴承钢的材料均为GCr15SiMn，保持架的类型为钢铆接保持架，这4种型式轴承均为单列向心短圆柱滚子轴承。SKF22322EK/C3
1988年中车四方所设计了42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型轴承，轴承的外形尺寸与42724T型和152724T型轴承、42726T型和152726T型轴承相同，但内部结构不同，轴承钢的材料均采用真空脱气GCr15轴承钢替代GCr15SiMn，马氏体淬火，保持架采用青铜整体拉孔保持架替代钢铆接保持架。1999年中车四方所对42724QT型和152724QT型、42726QT型和152726QT型轴承进行了优化，设计了NJ(P)3226X1型轴承，内径为130 mm，进一步优化了轴承内部结构，轴承钢的冶炼方式均为电渣重熔，套圈材料用GCr18Mo轴承钢代替GCrl5，贝氏体淬火，轴承滚子材料仍然采用GCrl5轴承钢，马氏体淬火，保持架采用青铜整体拉孔保持架。2005年该轴承开始用工程塑料保持架，2010年以后工程塑料保持架替代了青铜整体拉孔保持架。
1998年进口了斯凯孚集团的BC1B322880(1)型和BC1B322880(1)AB型轴承，保持架分别采用铜整体拉孔保持架和工程塑料保持架。后续又进口了BC2-0098型、BT2-8690D型、TBU1639435型和TBU1639605E型轴承。同年进口了日本精工株式会社的4(15)2726T型轴承，保持架采用铜整体拉孔保持架，2004年以后采用工程塑料保持架替代铜整体拉孔保持架。1999年进口了舍弗勒集团的804468(9)型轴承，外组件不可分离，保持架采用工程塑料保持架。2001年进口了804468(9)A型和804468(9)B型轴承，外组件可分离，保持架采用工程塑料保持架。2014年进口了F-804468(9).02.ZL型轴承。
2、货车滚动轴承的发展
我国铁路货车轴承最初为滑动轴承，滚动轴承化的初期，轴承主要依赖于进口，直到1978年原铁道部引进了采用日本技术生产的197726型轴承，开始了第1批滚动轴承的装车运用，此轴承套圈材料为渗碳轴承钢，滚子材料为高碳铬轴承钢，保持架为钢板冲压成型保持架。1986年随着铁路货车滚动轴承化的加速进行，滚动轴承正式大规模推广运用。
为满足我国铁路货车日益发展的运用需求，北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司对197726型轴承依次做了3次优化，并命名为SKF197726型。1999年中车四方所设计了352226X2-2RZ型轴承。轴承内圈大挡边采用斜挡边，内圈滚道采取凸度设计，滚子素线采用对数曲线设计，保持架采用钢板冲压保持架，密封结构采用HRN(W)-D型迷宫式密封。2001年全面替代了197726型轴承。2004年开始，此轴承开始使用工程塑料保持架，解决了钢板冲压保持架破损和单向旋转的问题，2006年开始全面推广使用。SKF1-90962A
25 t轴重轴承是1998年原铁道部引进的斯凯孚集团的TBU150型轴承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式为接触式密封，2004年因生产问题，TBU150型轴承变更为SKF353130-2RS型。同年引进了美国铁姆肯轴承公司的AP150型轴承，保持架采用钢板冲压保持架，密封形式为HDL型迷宫式低转矩密封。2003年引进了舍弗勒集团的TAROL150型轴承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式为接触式密封。同年，中车四方所设计了353130X2-2RZ型轴承，内圈大挡边采用斜挡边，内圈滚道采取凸度设计，滚子素线采用对数曲线设计，保持架采用钢板冲压保持架，密封形式为HRN(W)-E型迷宫式密封。2004年钢板冲压保持架全部更换为工程塑料保持架。2005年对353130X2-2RZ型轴承做了优化，设计了353130A型轴承，轴承基本结构不变，采用混合迷宫密封装置替代了密封座和内油封，降低了车轴轴颈根部应力，提高了车轴使用可靠性。2006年原铁道部引进了斯凯孚集团的353130B型轴承，替代了353130A型轴承，保持架采用工程塑料保持架，密封形式为迷宫唇式密封，轴承内圈与后挡设置塑钢隔圈，满足了在高技术平台上制定新一代轴承标准的要求。
2013年30 t轴重轴承主要是中车四方所、瓦房店轴承股份有限公司、美国铁姆肯轴承公司和斯凯孚集团分别设计的353132A型、353132B型、AP-2型和BT2-8731型轴承，轴承内径均为160 mm，保持架采用工程塑料保持架，满足了铁路货车重载的要求。2015年为了满足轨道交通货运快速化的要求，中车四方所设计了352226A型轴承，内圈滚道采取凸度设计，滚子素线采用对数曲线设计，保持架采用工程塑料保持架，密封形式为迷宫式密封，改善了套圈和滚子接触的应力分布，提高了轴承承载能力。