Radsatzlagereinheiten für Hochgeschwindigkeitszüge

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Bei der Auswahl des richtigen Schmiermittels spielen Additive und Viskosität eine entscheidende Rolle. Auf diesem Gebiet wird eng mit Schmiermittelherstellern zusammengearbeitet. Darüber hinaus ist die richtige Menge des eingesetzten Fettes von Bedeutung. Insbesondere die Verwendung von zu viel Fett würde in Hochgeschwindigkeitsanwendungen zu einem starken und schnellen Temperaturanstieg im Lager führen.

Optimierte Formgebung verbessert die Druckverteilung im Wälzlager

Neben den Lagereinheiten entwickelt und produziert Schaeffler auch das Gehäuse als Verbindungsteil zwischen dem Fahrgestellrahmen und dem Radsatz. Es hat die Aufgabe, Kräfte sicher zu übertragen. Seine konstruktive Gestaltung hängt von der Höhe der zu übertragenden Kräfte und deren Einleitung ins Gehäuse ab.

Die optimierte Formgebung verbessert die Druckverteilung im Wälzlager, so dass die spezifische Belastung sinkt und Spannungsspitzen ausbleiben. Aufwändige Tests sichern die optimale Auslegung ab, die durch FEM-Berechnungen unterstützt wird. Die Finite-Elemente-Methode beschreibt sowohl schwierige Geometrien als auch den komplexen Verlauf des Kraftflusses im Gehäuse realitätsnah.

Radsatzlagergehäuse und Adapter sind in Sphäroguss ausgeführt. Die Wälzlagerkomponenten werden gemäß DIN EN 12080 einer Reihe von Prüfungen unterzogen – darunter auch einer Ultraschallprüfung der Innen- und Außenringe – und entsprechen so der höchsten Fehlerfreiheitsklasse "Class 1". Gehäuse unterliegen einer aufwändigen maßlichen und zerstörungsfreien Prüfung. Auf speziellen Radsatzlagerprüfständen wird verifiziert, ob die Radsatzlager den Forderungen der DIN EN 12082 entsprechen.

Beim Hochgeschwindigkeitszug für Russland ist das Gehäuse des Radsatzlagers auf die besonderen Temperaturanforderungen ausgelegt und erreicht eine Mindest-Kerbschlagarbeit von 12 Joule auch bei -50 Grad Celsius – ein Wert, der sonst nach Norm nur bis -20 Grad Celsius zu gewährleisten ist.

Isolierbeschichtung schützt vor Stromdurchgangsschäden

Die meisten Hochgeschwindigkeitszüge sind rein elektrisch angetriebene Triebzüge. Zum Einsatz kommen meist asynchrone Drehstrommotoren die mit einem Frequenzumrichter gesteuert werden. Damit steigt die Gefahr von Stromdurchgang im Wälzlager, was zu erheblichen Beschädigungen in den Laufbahnen führen kann. Mit der

Isolierbeschichtung Insutect stellt Schaeffler ein Instrument zur Vermeidung von Stromdurchgangsschäden an Wälzlagern zur Verfügung. Fest- und Loslagerung der Motorwelle – zumeist eine Anordnung aus Kugel- und Zylinderrollenlager – werden daher mit einer entsprechenden Isolierschicht am Außenring versehen.

Bei den Lagerungen im Getriebe müssen insbesondere die hohen Drehzahlen der Eingangswelle berücksichtigt werden, die bis zu 6 000 Umdrehungen pro Minute erreichen können. Hier werden besonders Kugel- und Zylinderrollenlager eingesetzt. Die Abtriebswelle wiederum ist hohen Stoßbelastungen ausgesetzt. Hier setzt Schaeffler beispielsweise verstärkte Lagerkäfige ein, um Beschädigungen zu vermeiden. (mi)

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