بیرینگهای ریلی ZWZ؛ کاربرد، انواع و ویژگیهای بیرینگ قطار
صنعت ریلی یکی از حوزههایی است که در آن قابلیت اطمینان، عمر کاری، دقت و عملکرد پایدار بیرینگها اهمیت بسیار زیادی دارد. بیرینگهای مورد استفاده در قطارها و تجهیزات ریلی باید بتوانند در شرایطی مانند بارهای بالا، ارتعاش، ضربه، سرعتهای مختلف و سیکلهای کاری طولانی عملکرد قابل اعتمادی داشته باشند.
شرکت ZWZ Group (Wafangdian Bearing Group Corp., Ltd.) یکی از تولیدکنندگان بزرگ بیرینگ در چین است که سابقه فعالیت آن به سال 1938 بازمیگردد. این شرکت در حوزه صنعت ریلی نیز طی چندین دهه اقدام به توسعه و تولید انواع بیرینگ برای لکوموتیوها، واگنها، قطارهای مسافری و وسایل حملونقل ریلی شهری کرده است.
در این مقاله، با تمرکز بر اطلاعات ارائهشده توسط ZWZ، انواع اصلی بیرینگهای ریلی ZWZ، محل استفاده آنها و برخی ویژگیهای فنی این محصولات را بررسی میکنیم.
بیرینگ ریلی چیست و چه نقشی در قطار دارد؟
بیرینگ ریلی یکی از اجزای مهم در سیستمهای مکانیکی وسایل نقلیه ریلی است که وظیفه اصلی آن فراهمکردن حرکت چرخشی مناسب بین قطعات متحرک و انتقال بار با کمترین اصطکاک ممکن است.
در یک وسیله نقلیه ریلی، بیرینگها در بخشهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند. بر اساس دستهبندی ارائهشده توسط ZWZ، کاربرد محصولات بیرینگ ریلی این شرکت شامل موارد زیر است:
- لکوموتیوهای ریلی
- واگنهای مسافری
- واگنهای باری
- لکوموتیوهای توان متمرکز
- وسایل حملونقل ریلی شهری
همچنین محل نصب بیرینگها بسته به نوع وسیله نقلیه میتواند شامل Axle Box، Gearbox و Traction Motor باشد.
کاربرد بیرینگ در سه بخش اصلی قطار
سه محل مهم استفاده از بیرینگ در سیستمهای ریلی عبارتاند از:
- محورچرخ ( Axle box)
اکسلباکس مجموعهای است که بیرینگهای محور چرخ در آن قرار میگیرند و نقش مهمی در اتصال مجموعه چرخ و محور به سازه وسیله نقلیه دارند.
به دلیل انتقال بار از بدنه و سیستم تعلیق به محور چرخ، بیرینگ اکسلباکس باید در برابر بار، ارتعاش و شرایط کاری طولانیمدت عملکرد مناسبی داشته باشد.
ZWZ برای کاربردهای مختلف ریلی از جمله لکوموتیو، قطار شهری و لکوموتیوهای توان متمرکز، انواع مختلفی از بیرینگهای اکسلباکس را ارائه میکند.
- جعبه دنده ( Gearbox)
گیربکس در سیستم انتقال قدرت وسیله نقلیه ریلی وظیفه انتقال گشتاور از موتور به مجموعه چرخ را بر عهده دارد.
بیرینگهای گیربکس در شرایطی مانند ارتعاش و ضربه، سرعت بالا و روانکاری روغنی کار میکنند. در محصولات معرفیشده توسط ZWZ، برای این بخش از انواع بیرینگهای رولربرینگ استوانهای، رولربرینگ مخروطی و بیرینگهای تماس چهار نقطهای استفاده شده است.
- موتور کششی ( Traction motor)
موتور کششی یکی از اجزای اصلی سیستم محرکه قطار است. بیرینگهای این بخش باید بتوانند در شرایط سرعت و بار کاری موردنظر موتور عملکرد مناسبی داشته باشند.
در محصولات ریلی ZWZ، برای موتور کششی از Deep Groove Ball Bearing و Cylindrical Roller Bearing استفاده شده است. همچنین در برخی کاربردها، موضوع جلوگیری از اثر جریانهای الکتریکی بر بیرینگ مورد توجه قرار گرفته و برای بیرینگها پوشش عایق روی سطح خارجی رینگ بیرونی در نظر گرفته شده است.
انواع بیرینگهای ریلی ZWZ
یکی از ویژگیهای محصولات معرفیشده در بروشور ZWZ، استفاده از خانوادههای مختلف بیرینگ متناسب با کاربرد و شرایط کاری است.
- رولربرینگ استوانهای
Cylindrical Roller Bearing یکی از انواع اصلی بیرینگهای مورد استفاده در صنعت ریلی ZWZ است.
این بیرینگها در کاربردهایی مانند:
- Axle Box
- Traction Motor
- Gearbox
مورد استفاده قرار میگیرند.
در برخی طراحیهای ZWZ، اصلاح هندسه سطح تماس غلتک و لبه رینگ برای بهبود عملکرد و ظرفیت تحمل بار محوری مورد توجه قرار گرفته است. بروشور ZWZ همچنین به استفاده از قفسههای سبک در برخی بیرینگهای استوانهای اشاره میکند.
- رولربرینگ مخروطی
Tapered Roller Bearing یکی دیگر از انواع مهم بیرینگ در کاربردهای ریلی است.
این نوع بیرینگ در برخی کاربردهای اکسلباکس و همچنین گیربکسهای ریلی ZWZ استفاده میشود.
در واگنهای باری، ZWZ از ساختار Double Row Tapered Roller Bearing با طراحی آببندیشده استفاده کرده است. طبق بروشور، این مجموعه بهصورت پیشتنظیمشده عرضه شده و مقدار مناسبی گریس در کارخانه داخل آن تزریق میشود؛ بنابراین در زمان نصب نیازی به تنظیم لقی یا گریسکاری مجدد نیست.
- بیرینگ تماس چهار نقطهای
Four-Point Contact Ball Bearing در برخی کاربردهای گیربکس وسایل نقلیه ریلی شهری ZWZ مورد استفاده قرار گرفته است.
طبق اطلاعات بروشور، در این کاربردها طراحی مسیر غلتش و ساختار قفسه برای دستیابی به عملکرد مناسب بیرینگ مورد توجه قرار گرفته است.
- شیار عمیق
Deep Groove Ball Bearing نیز در برخی کاربردهای موتور کششی مورد استفاده قرار میگیرد.
در طراحیهای معرفیشده توسط ZWZ، سبکسازی قفسه و بهینهسازی تماس مسیر غلتش با اجزای بیرینگ از جمله موارد مورد توجه قرار گرفته است.
بیرینگهای اکسلباکس ZWZ
اکسلباکس یکی از مهمترین محلهای نصب بیرینگ در وسایل نقلیه ریلی است؛ زیرا بیرینگ در این بخش با بارهای ناشی از وزن وسیله نقلیه و نیروهای واردشده به مجموعه چرخ و محور مواجه است.
ZWZ برای کاربردهای مختلف، طراحیهای متفاوتی از بیرینگهای اکسلباکس ارائه کرده است.
برای نمونه، در لکوموتیوهای DC، بروشور ZWZ به استفاده از بیرینگهای NU، NJ و NUHJ برای اکسلباکس اشاره میکند. شرایط کاری اعلامشده برای این کاربرد شامل بار محوری بالاتر از 23 تن و سرعت کمتر از 160 کیلومتر بر ساعت است. عمر سرویس اعلامشده برای این کاربرد بیش از یک میلیون کیلومتر عنوان شده است.
در قطارهای مسافری نیز بیرینگهای NJ و NJP برای اکسلباکس معرفی شدهاند. در این کاربرد، ZWZ به طراحی دقت بالا، اصلاح پروفیل غلتک و استفاده از قفسه مهندسیشده اشاره میکند.
بیرینگ واگنهای باری ZWZ
یکی از کاربردهای مهم بیرینگهای ریلی، مجموعه چرخ واگنهای باری است.
طبق بروشور ZWZ، بیرینگهای واگن برای بارهای محوری 21، 23 تا 25 و 27 تا 30 تن معرفی شدهاند و سرعت کاری اعلامشده برای این کاربرد 120 کیلومتر بر ساعت است.
در این بخش از Self-Sealing Double-Row Tapered Roller Bearing استفاده شده است.
از ویژگیهای ذکرشده برای این بیرینگها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساختار یکپارچه و فشرده
- دقت P6 یا بالاتر
- آببندی
- قفسه فولادی پلاستیکی
- تنظیم اولیه لقی
- تزریق گریس در کارخانه
- عدم نیاز به تنظیم لقی و گریسکاری هنگام نصب
بروشور همچنین عمر بیرینگ را تا 16 سال یا 1.6 میلیون کیلومتر برای این کاربرد اعلام میکند.
بیرینگهای قطار شهری و مترو
قطارهای شهری و مترو نیز یکی از حوزههای مهم کاربرد محصولات ریلی ZWZ هستند.
طبق اطلاعات ارائهشده، برای وسایل نقلیه ریلی شهری با بار محوری حدود 17 تن و سرعت کاری 120 کیلومتر بر ساعت، بیرینگهای مختلفی برای اکسلباکس، گیربکس و موتور کششی معرفی شدهاند.
بیرینگ اکسلباکس مترو
برای Axle Box در قطارهای شهری از:
- Double Row Tapered Roller Bearing
- Double Row Cylindrical Roller Bearing
استفاده شده است.
این بیرینگها دارای دقت P6 یا بالاتر بوده و ساختار یونیتشده دارند. طبق بروشور، لقی و مقدار گریس در کارخانه تنظیم و آمادهسازی میشود.
بیرینگ گیربکس مترو
برای Gearbox قطارهای شهری، ZWZ انواع زیر را معرفی کرده است:
- Cylindrical Roller Bearing
- Four-Point Contact Ball Bearing
- Tapered Roller Bearing
شرایط کاری اعلامشده شامل ارتعاش و ضربه قابل توجه و روانکاری با روغن است.
بیرینگ موتور کششی مترو
در موتورهای کششی، ZWZ از:
- Deep Groove Ball Bearing
- Cylindrical Roller Bearing
استفاده میکند.
در این بخش، علاوه بر دقت و طراحی قفسه، موضوع عایقکاری بیرینگ برای مقابله با اثر جریانهای الکتریکی نیز در بروشور مورد توجه قرار گرفته است.
سابقه ZWZ در صنعت ریلی
فعالیت ZWZ در حوزه بیرینگهای ریلی سابقه چندین دهه دارد.
ZWZ از دهه 1960 تولید بیرینگ برای واگن، قطار مسافری و لکوموتیو را آغاز کرده است. در ادامه، این شرکت بیرینگهای اکسلباکس لکوموتیو، بیرینگ قطارهای مسافری، بیرینگ مترو و بیرینگهای واگنهای باری با بارهای محوری مختلف را توسعه داده است.
در سالهای بعد نیز بیرینگهای ZWZ در پروژههایی خارج از چین از جمله متروی آنکارا در ترکیه مورد استفاده قرار گرفتهاند و این شرکت توسعه بیرینگهای مورد استفاده در قطارهای پرسرعت و لکوموتیوهای توان بالا را نیز در برنامه خود قرار داده است.
بروشور همچنین به استفاده از بیرینگهای ZWZ در خطوط متروی دالیان، پکن، نینگبو، گوانگژو، شنژن، ژوژو و سایر پروژههای ریلی اشاره میکند.
قابلیتهای تولید بیرینگ در ZWZ
ZWZ علاوه بر سابقه فعالیت در صنعت ریلی، دارای زیرساخت گسترده تولید و تحقیق و توسعه است.
طبق اطلاعات بروشور، این مجموعه دارای:
- 16 کارخانه تولید بیرینگ
- 116 خط تولید
- بیش از 20,000 نوع بیرینگ
- قابلیت تولید بیرینگ از قطر داخلی 20 میلیمتر تا قطر خارجی 16 متر
- ظرفیت تولید سالانه 50 میلیون قطعه
است.
ZWZ همچنین دارای مراکز تحقیق و توسعه در چین، آمریکا و اروپا است و در بروشور به آزمایشگاهها و قابلیتهای مختلف تست و کنترل کیفیت نیز اشاره شده است.
استانداردها و سیستمهای کیفیت ZWZ در حوزه ریلی
کیفیت و قابلیت اطمینان در بیرینگهای ریلی اهمیت ویژهای دارد. در ادامه، مجموعهای از گواهینامهها و سیستمهای مدیریتی و کیفی این شرکت معرفی شده است.
از جمله موارد ذکرشده میتوان به:
- ISO 9001
- ISO 14001
- ISO/TS 22163
- CRCC
- CNAS
- ISO/TS 16949
اشاره کرد. همچنین ZWZ در حال آمادهسازی برای دریافت گواهی ARR بوده است.
نسل جدید بیرینگهای ریلی ZWZ
ZWZ در بخش فناوریهای جدید، راهکارهایی را برای قطارهای شهری با سرعت بالاتر معرفی کرده است.
برای نمونه، در طراحی معرفیشده برای قطار شهری با سرعت 200 کیلومتر بر ساعت، بیرینگ اکسلباکس از نوع Double Row Tapered Roller Bearing معرفی شده و عمر کاری 10 سال یا 2.9 میلیون کیلومتر برای آن ذکر شده است.
برای گیربکس نیز انواع:
- Cylindrical Roller Bearing
- Four-Point Contact Ball Bearing
- Tapered Roller Bearing
معرفی شدهاند.
در موتور کششی این سیستم نیز از Deep Groove Ball Bearing و Cylindrical Roller Bearing استفاده شده است و موضوع ضدجریان الکترولیتی در طراحی مورد توجه قرار گرفته است.
بیرینگ لکوموتیوهای توان متمرکز
ZWZ همچنین بیرینگهایی را برای Power Concentrated Locomotives با سرعت 200 کیلومتر بر ساعت معرفی کرده است.
در بخش اکسلباکس، از بیرینگهای Self-Sealing Double-Row Cylindrical Roller Bearing استفاده شده است. ویژگیهای اعلامشده شامل دقت P6 یا بالاتر، طراحی بهینه ناحیه تماس، قفسه و آببندی غیرتماسی است.
برای گیربکس نیز بیرینگهای استوانهای و مخروطی و برای موتور، بیرینگهای استوانهای و شیار عمیق معرفی شدهاند.
بیرینگ تجهیزات کوبش و ماشینآلات ریلی
کاربرد بیرینگهای ریلی تنها به خود قطار محدود نمیشود.
ZWZ بیرینگهایی را برای تجهیزات Tamping مورد استفاده در ماشینآلات نگهداری خطوط ریلی نیز معرفی کرده است.
این بیرینگها برای شفتهای ارتعاشی دستگاههای DCL-32 و DCL-48 طراحی شدهاند؛ تجهیزاتی که با دمای کاری، سرعت و ارتعاش با فرکانس بالا مواجه هستند.
برای این کاربرد از:
- Cylindrical Roller Bearing
- Deep Groove Ball Bearing
استفاده شده است.
از جمله ویژگیهای اعلامشده، دقت بالاتر از Grade 5، بهبود شرایط روانکاری، کاهش اصطکاک لغزشی و افزایش قابلیت تحمل بار و اطمینان عملکرد است.
جمعبندی؛ انتخاب بیرینگ مناسب برای صنعت ریلی
بیرینگ یکی از اجزای حیاتی در عملکرد مطمئن تجهیزات ریلی است و انتخاب آن باید بر اساس محل نصب، بار، سرعت، ارتعاش، نوع روانکاری، شرایط محیطی، الزامات نگهداری و طراحی مجموعه انجام شود.
بر اساس راهکارهای ارائهشده توسط ZWZ، این شرکت برای بخشهای مختلف صنعت ریلی از جمله:
Axle Box، Gearbox، Traction Motor، Wheelset و تجهیزات نگهداری خطوط
طیف متنوعی از بیرینگها را توسعه داده است.
از طرف دیگر، سابقه فعالیت چندین دههای ZWZ در صنعت ریلی، توسعه محصولات برای لکوموتیو، واگن باری، قطار مسافری و مترو و همچنین حضور محصولات این شرکت در پروژههای ریلی مختلف، بخشی از توانمندیهای معرفیشده ZWZ در حوزه حملونقل ریلی است.
شرکت بارمان فیدار کیسان (BFK) با تمرکز بر تأمین بیرینگهای ZWZ، آماده بررسی نیازهای فنی پروژههای ریلی و ارائه راهکار متناسب با مشخصات تجهیز، محل نصب و شرایط کاری بیرینگ است.
برای انتخاب یا استعلام بیرینگ ریلی ZWZ، ارائه اطلاعاتی مانند شماره فنی بیرینگ، نقشه، ابعاد، نوع تجهیز، بار، سرعت، شرایط روانکاری و محل نصب میتواند به انتخاب دقیقتر محصول کمک کند.
سوالات متداول درباره بیرینگهای ریلی ZWZ
بیرینگ ریلی ZWZ در چه تجهیزاتی استفاده میشود؟
طبق اطلاعات ZWZ، بیرینگهای این شرکت در اکسلباکس، گیربکس و موتور کششی وسایل نقلیه ریلی و همچنین برخی تجهیزات مرتبط با نگهداری خطوط مورد استفاده قرار میگیرند.
چه نوع بیرینگهایی در صنعت ریلی ZWZ استفاده میشوند؟
بسته به کاربرد، از رولربرینگ استوانهای، رولربرینگ مخروطی، بیرینگ شیار عمیق، بیرینگ تماس چهار نقطهای و انواع بیرینگهای دو ردیفه استفاده میشود.
بیرینگ اکسلباکس چیست؟
بیرینگ اکسلباکس در مجموعه محور چرخ وسیله نقلیه ریلی قرار گرفته و برای تحمل بار و ایجاد حرکت چرخشی مناسب محور مورد استفاده قرار میگیرد.
بیرینگ موتور کششی چه نوع بیرینگی است؟
بر اساس کاربرد معرفیشده در بروشور ZWZ، در موتورهای کششی از بیرینگهای شیار عمیق و رولربرینگ استوانهای استفاده شده است.
آیا ZWZ بیرینگ مخصوص مترو تولید میکند؟
بله. بروشور ZWZ نمونههایی از کاربرد بیرینگهای این شرکت در خطوط مترو و وسایل حملونقل ریلی شهری در چین و برخی پروژههای خارج از چین را معرفی میکند.
برای استعلام بیرینگ ریلی ZWZ چه اطلاعاتی لازم است؟
شماره فنی بیرینگ، نقشه یا ابعاد، محل نصب، نوع تجهیز، بار، سرعت، روش روانکاری و شرایط کاری از اطلاعات مهم برای بررسی فنی و انتخاب بیرینگ مناسب هستند.
