Lager für Eisenbahnfahrzeuge
Eisenbahn- und Schienenfahrzeuglager sind Lager, die in Lokomotiven und Waggons verwendet werden. Zu den Lagern in Lokomotiven gehören Achslager, Fahrmotorlager, Getriebelager, Antriebsaggregatlager und Kühlsystemlager. Bei den Fahrzeugen handelt es sich hauptsächlich um Achslager. In den Achslagern von Personenwagen kommen meist kurze Zylinderrollenlager zum Einsatz, während in den Achslagern von Güterwagen vorwiegend Kegelrollenlager verwendet werden. Art, Aufbau und Leistungsfähigkeit der Fahrzeuglager ähneln im Wesentlichen denen der Lokomotiv-Achslager.
1.Achslager
Das Lokomotivrad ist über das Achslager, die Federung und den Drehgestellrahmen mit dem Lokomotivkörper verbunden. Das Achslager trägt direkt die Federkraft der Lokomotive sowie die radialen und axialen Stöße der Schiene auf das Rad und überträgt zusätzlich die Zugkraft und weitere Lasten. Daher muss das Achslager eine hohe Tragfähigkeit aufweisen, Stößen und Vibrationen standhalten und sich durch hohe Lebensdauer, Sicherheit, Zuverlässigkeit, geringe Größe und gute Qualität auszeichnen. Es muss zudem leicht zu inspizieren und zu warten sein. Aus diesem Grund werden für Lokomotivlager häufig Sonderlager und spezielle Lagerkonstruktionen verwendet. Die gängigen Wälzlager lassen sich in drei Kategorien einteilen.
(1)ZylinderrollenlagerDie meisten Achsen von Diesellokomotiven und Elektrolokomotiven verwendenZylinderrollenlagerEs gibt zwei Haupttypen.
1)Vier Reihen zylindrischer Rollenlager
Chinas Lokomotiv-Achslager wurden als erste eingesetzt, wobei das vierreihige Zylinderrollenlager vom Typ 972832 die größte Beanspruchung aufweist. Es zeichnet sich durch hohe Tragfähigkeit und lange Lebensdauer aus und hat eine dynamische Nennlast von 1445 kN. Da es nur Radial-, nicht aber Axialkräfte aufnehmen kann, ist eine Vorrichtung zur Aufnahme der Axialkräfte im Achslager erforderlich.
2) Zweireihige Zylinderrollenlager
Die Achslager der chinesischen Lokomotiven Dongfanghong 2, 3, 5, 21 und Beijing verwenden alle zweireihige Zylinderrollenlager 982832T, die Radialkräfte aufnehmen, und Schrägkugellager 146132T, die Axiallasten aufnehmen.
Der Vorteil von Pendelrollenlagern liegt darin, dass keine Neigungskompensation zwischen Achslager und Drehgestellrahmen erforderlich ist. Das Achslager der Diesellokomotive ND2 ist ein Pendelrollenlager vom Typ C. Es entspricht dem inländischen Lager 3G4053736KT. Die Rollen dieses Lagertyps sind symmetrisch, der Innenring besitzt keinen Außenflansch, der Mittelflansch ist abnehmbar, die Rolle steht in flächigem Kontakt mit dem Außenring, die effektive Arbeitslänge der Rolle ist größer und die Lebensdauer etwas höher als die von asymmetrischen Pendelrollenlagern mit gleichen Außenabmessungen.
Das im Achslager der Lokomotive verwendete Lager ist ein zweireihiges Kegelrollenlager. Die Diesellokomotive ND5 ist mit einem Lager des Typs AP ausgestattet. Dieses Lager hat eine Zollgröße und wird üblicherweise in den Baugrößen B, C, D, E, F, G und weiteren verwendet, die für unterschiedliche Achsklassen vorgesehen sind.
2.Lager des Traktionsmotors
(1) Ankerlager des Fahrmotors
Der Fahrmotor ist die Hauptkomponente im Antriebssystem von Elektrolokomotiven und elektrisch angetriebenen Diesellokomotiven, und das Ankerlager ist eine seiner Hauptkomponenten.
1)Lager für einseitige Getriebe
Der Anker wird üblicherweise von zwei Drehpunkten gehalten. Das Abtriebsende des Antriebsrades dient als Lauflager, das Kommutatorende als Positionierlager. Das Abtriebslager befindet sich nahe am Antriebsrad, ist am stärksten beansprucht und bildet das Schlüssellager des Ankers. Zur Lastreduzierung werden in der Regel Zylinderrollenlager vom Typ NU ohne Innenringflansch verwendet. Am Kommutatorende kommt üblicherweise ein Zylinderrollenlager vom Typ NUP mit einem Innenringflansch und einem flachen Sicherungsring zum Einsatz. Alternativ gibt es auch Zylinderrollenlager mit einem Innenringflansch und einem Kegelsicherungsring am Kommutatorende.
2) Lager für doppelseitige Getriebe
Bei hohen Motorleistungen und einseitiger Kraftübertragung ist die Lagerbelastung am Zahnradende zu hoch. Die Auswahl eines Lagers, das die Anforderungen an dynamische Nennlast und maximale Drehzahl erfüllt, gestaltet sich schwierig. Daher kann – sofern die Motorkonstruktion dies zulässt – auf beidseitige Kraftübertragung umgestellt werden. Der Vorteil der beidseitigen Kraftübertragung liegt darin, dass schrägverzahnte Zylinderräder verwendet werden können. Da die Schrägungswinkel beider Zahnräder gleich und die Drehrichtung entgegengesetzt sind, wird eine relativ stabile Kraftübertragung ohne axiale Belastung erreicht. Geeignete Lager hierfür sind Zylinderrollenlager vom Typ NU ohne Flansch im Innenring. Wird für die beidseitige Kraftübertragung weiterhin ein Stirnradgetriebe verwendet, muss ein Lager gewählt werden, das eine bestimmte axiale Kraft aufnehmen kann. Üblicherweise kommen Zylinderrollenlager vom Typ NJ mit einem Flansch im Innenring zum Einsatz.
(2)Lagerwelle des Traktionsmotors
Achsmontierte Fahrmotoren werden üblicherweise auf der einen Seite des Drehgestells durch eine Stellstange und auf der anderen Seite der Achse durch ein Wellenlager gestützt.Zylinderrollenlager, PendelrollenlagerUndKegelrollenlagerwurden verwendet.
ZylinderrollenlagerKegelrollenlager eignen sich für Hochgeschwindigkeitslokomotiven und zeichnen sich durch lange Schmierintervalle sowie eine relativ einfache Montage und Wartung aus. Dieser Vorteil kommt insbesondere bei Verwendung eines einteiligen Lagergehäuses voll zum Tragen. Die hohe Lagersteifigkeit von Kegelrollenlagern trägt zur Gewährleistung der Eingriffsgenauigkeit der Zahnräder bei, jedoch gestaltet sich die Justierung von Montage, Demontage und axialem Spiel schwierig. Die Montage von zwei Sätzen Pendelrollenlagern, insbesondere die Demontage, ist aufwendiger als die von Kegelrollenlagern, ermöglicht aber die Aufnahme von Wellenbiegungen. Das Wellenlager des Fahrmotors einer chinesischen Elektrolokomotive verwendet ein Pendelrollenlager der Modellbezeichnung 3G3053148T.
(3)Lager für Traktionsgeneratoren
Der Generator einer modernen elektrisch angetriebenen Diesellokomotive ist üblicherweise an der Stirnseite des Motorgehäuses, gegenüber dem Abtriebsende des Dieselmotors, montiert. Unabhängig von der Montageart ist der Anker am Antriebsende selten gelagert und wird in der Regel über eine elastische Kupplung an der Kurbelwelle oder Abtriebswelle des Dieselmotors befestigt, um die Längsabmessungen des Generators zu reduzieren.
Das äußere Ende der Ankerwelle kann im Allgemeinen verwendet werden mitZylinderrollenlagerUnd manchmal können zur einfacheren Ausrichtung am Dieselmotor während der Installation auch Pendelrollenlager verwendet werden.
3. Lager des hydraulischen Getriebesystems von Diesellokomotiven
Das hydraulische Getriebe einer Diesellokomotive besteht im Allgemeinen aus drei Teilen: dem Hydraulikgetriebe, der Kardanwelle und dem Achsgetriebe. Rangierlokomotiven verfügen mitunter zusätzlich über ein Betriebsgetriebe, das mit einer beträchtlichen Anzahl von Wälzlagern ausgestattet ist.
(1) Lager für Hydraulikgetriebe
Die Funktionsweise des hydraulischen Getriebes besteht darin, die Leistung des Dieselmotors über den hydraulischen Drehmomentwandler auf die Antriebskraft der Lokomotive umzuwandeln, wenn der Zug gezogen wird. Beim Bremsen wird die kinetische Energie der Lokomotivräder durch die hydraulische Bremse absorbiert. Im hydraulischen Getriebe sind mehrere Wellensysteme angeordnet, die jeweils in Wälzlagern gelagert sind.
(2) Zwischenlager des Getriebes
Die Hauptkomponenten des Zwischengetriebes sind die Eingangs- und die Ausgangswelle mit jeweils zwei Zahnrädern. Das Zahnrad auf einer der Wellen ist ein Schaltzahnrad. Welle und Zahnrad verfügen über eine Kupplung, die es ermöglicht, dass eines der Zahnräder mit der Welle verbunden wird und Kraft überträgt. Das andere Zahnrad ist in diesem Fall unbewegt. Schaltzahnrad und Kupplung sind häufig auf der Eingangswelle angeordnet, da das Eingangsdrehmoment gering ist. Dies ermöglicht eine Verkleinerung der Keilwellenkupplung und der Lager.
(3) Achsgetriebelager
4. Kurbelwellenlager für Dieselmotoren
Die Hauptvorteile von Kurbelwellenlagern mit Wälzlagern bei Dieselmotoren beschränken sich auf schnelllaufende Dieselmotoren und umfassen geringe Reibungsverluste, hohe mechanische Effizienz, zuverlässigen Betrieb und lange Lebensdauer; einfache Schmierung, kleiner Ölkühler usw. Im Vergleich zu Gleitlagern sind die Hauptnachteile: hoher Preis, hohe Materialkosten, hohe technische Anforderungen an die Montage von Lagern und Kurbelwellen, umständliche Wartung und Austausch sowie hohe Geräuschentwicklung.
Für Kurbelwellen von kleinen Ein- und Zweizylinder-Dieselmotoren werden meist Wälzlager der Klasse 0 verwendet; für Kurbelwellen von Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-Dieselmotoren werden aufgrund der hohen Belastungen in der Regel nur Zylinderrollenlager eingesetzt.
Veröffentlichungsdatum: 28. Juli 2025
