轨道汽车和轨道交通:关键组件迎接重要的商业挑战

铁路是最古老的机械化运输工具，但全球经济仍然依赖铁路。从跨洲运输货物到在地球上一些最繁忙城市的街道下运送乘客，火车和相关技术帮助保持经济“正常”。

保持轨道交通网络的平稳、高效和安全运行是一项严峻的商业挑战。在本文中，我们将重点讨论轨道车辆本身(以及一些用于维护轨道网络的专门设备)如何带来复杂的工程痛点。

轨道车辆设备必须承受长时间的运行，极端天气和广泛的振动。对于列车内部的关键部件来说，过早故障意味着更高的维护成本、停机时间，以及对列车和/或货物的潜在损失。与此同时，手刹等关键部件的可靠性可能会对铁路人员和乘客产生生死影响。

下面，我们来看看支撑铁路和相关运输系统，如轻轨和地铁的一些重要设备。我们首先对铁路和运输设备的重要类别进行广泛的概述。从这里，我们来看看这种设备面临的一些独特的操作挑战。最后，我们将深入了解如何在这些苛刻的应用中为组件选择正确的材料，以帮助解决主要的工程挑战。

铁路和运输:重要的经营类别

可以根据三个基本功能对铁路行业进行有益的分类。虽然每种设备都有一些相同的基本技术和业务需求，但了解该行业使用的设备的全部范围是必不可少的。

轨道交通一类:货运

货运汽车不需要像运输列车或高速客车那样的工程改进水平。然而，即使是相对简单的货车，也有各种各样的机械装置。与此同时，冷藏车、油罐车和自动履带车等特种车的机械复杂性更大。

关键货运轨道车设备的重要例子:

• 车系统
• 紧急刹车手
• 货物的门
• 多车空气压缩机系统
• 联轴器吃水齿轮

铁路与运输第二类:过境

运输车辆包括用于长途铁路服务的客车(如美国铁路公司的客车)和用于轻轨和地铁系统的汽车。出于安全考虑，必须安装更加复杂的机载系统。例如，在乘用车上，机械耦合器被替换为具有多重故障保护的机电系统。

门的控制和滑梯需要更加可靠，确保乘客能够快速登机和下机。客车还配备了改进的运行装置，如减震器，以确保乘坐舒适。甚至座椅也代表了一个额外的机械元素，需要仔细维护。

铁路与运输第三类:道路养护

列车运送货物和乘客只是维持铁路运输成功所需的整体工作的一小部分。维护全国范围的铁路网需要大量的维护工作。与许多行业相比，这种维护更加重要:维护不足的轨道可能会导致灾难性的故障，如火灾或火车脱轨。

主要维修任务的例子包括:

• 确保轨道清洁:轨道需要持续保持无碎片。较重的残骸对火车来说是一个危险的障碍。但即使是很小的碎片，比如铁轨上的废纸，也有严重的火灾风险。例如，需要专门的设备来清除生长在轨道附近的树叶。
• 压载维护:压舱物是碾碎的石头(或其他材料)，用于轨道下面。它在吸收铁轨本身的力量、排水和防止植物在铁轨下生长方面起着至关重要的作用。需要专门的重型机械，如夯实器和压载调节阀，以保持压载水平和良好的包装。
• 维护开关装置:当列车遇到轨道上的交叉点时，这些机构被用来选择列车行驶的路径。它们必须精心维护，以保证操作的顺利和安全。

铁路运输设备的重要工程挑战

虽然上述类别对铁路设备的要求各不相同，但这些滚动资产始终面临着相同的核心运营挑战。铁路的基本性质意味着产生高重量的物体巨大的摩擦和振动当它们穿越距离时。从历史上看，这种摩擦伴随着大量的金属对金属接触，产生热量和火花的风险。

与此同时，列车预计将在户外运行(地铁则是在地下运行)，几乎是永久性的。户外操作附带天气暴露对铁路部件来说，腐蚀是一个始终存在的风险。通常，这些列车在肮脏、尘土飞扬的环境中行驶。

与此同时，火车已经是极其沉重的交通工具:任何重量的减少都意味着性能和效率的潜在提高．在做出工程决策时必须考虑到这种谨慎的平衡;重量需要尽可能地最小化，但决不要以功能设计要求为代价。

最后，火车在人口密集地区和自然环境中运行，必须避免环境污染。需要小心保护的明显例子包括运送石油、有毒化学品或危险废物的油罐车。但即使是普通的货车车厢，也有泄漏油脂到周围环境的风险。

在铁路行业，这些基本的工程挑战直接关系到商业成功。每一辆汽车停止运行进行维护，都意味着盈利能力受到打击。从刹车故障到门卡住，花在修理上的时间意味着把有价值的货物运送到目的地的时间更少。这就是为什么像轴承这样的关键部件来应对这些挑战是如此重要。

轴承在轨道交通应用中的重要性

在一个充满了沉重的重量，高水平的振动和金属对金属接触的行业，轴承发挥着必不可少的作用。轴承可以描述各种各样的具体解决方案，但所有它们都具有“承载”的基本特征，以最大限度地减少摩擦、热积聚和振动(为了更深入地了解轴承及其工作方式，请在这里查看我们的轴承101指南)．

反映了上面讨论的工程问题，铁路和运输中使用的轴承面临着需要:

• 在不影响性能的前提下，为设计增加最小的重量。
• 经得起连续的振动，在长时间的运行中表现出强大的减震性能
• 尽可能表现出防火性能:金属与金属接触有火花的风险，这对挥发性化学车辆尤其危险。
• 能承受各种天气条件，抗灰尘和潮湿的腐蚀。
• 最小化需要不断重新服务的维护问题，同时避免意外的过早故障。例如，传统的金属轴承需要经常重新润滑以保持性能。

三星自润滑解决方案应对轨道交万博app登录通挑战的优势

传统上，铁路工业的高负荷要求在大多数应用中使用金属轴承。然而，像钢铁和青铜这样的金属在铁路上的应用有真正的局限性。先进材料在各种铁路应用中比钢轴承提供了实质性的优势。

更好的材料意味着更少的维护，更长的部件寿命，更高效的运行。它们也可能是一个生死攸关的问题:在一个案例中，三星被要求更换一个在一个关键的汽车手刹系统中失效的低标准聚合物轴承，导万博app登录致死亡。

事实上，潜在危险程度的摩擦在铁路运输中是非常常见的风险，我们已经找到了在列车车厢之外的材料的关键安全应用。在北美最大的地铁系统中，保险杠轨道被用来防止到站时列车和站台之间的摩擦。传统上，这些保险杠只是由高度易燃的木材制成。911之后，保险杠被认定为不可接受的安全风险:必须不惜一切代价避免地下火灾。

万博app登录三星开发了一种阻燃聚乙烯溶液，成功通过了严格的监管审批程序。这种材料仍然是更安全的地铁站台保险杠的一线解决方案。

要更深入地了解这个地铁应用程序，请查看我们的白皮书。

首先，我们的自润滑轴承极大地改变了传统轴承的维护要求。自润滑解决方案意味着更少的维护工作，更少凌乱的油脂，更长的组件寿命。

更广泛地说，正确的材料可以直接解决铁路行业一些最紧迫的工程挑战。

万博app登录三星与铁路行业的各种设备制造商合作。例如，阻燃材料正变得越来越普遍(并在地铁等特定区域得到了监管要求)。我们的Ultracomp FR(防火阻燃)材料已经在各种铁路应用中找到了一个解决方案。这是一个很好的例子的好处，先进的轴承材料可以带来的表。

Ultracomp只是我们为轨道交通客户设计解决问题的材料之一。要更深入地了解具体的材料规格，请参见我们的互动材料数据库在这里。

超级omp在铁路应用中的主要优势

Ultracomp是由合成树脂和增强纤维混合而成。精确的树脂利用可以改变，以反映操作需要。例如，UC200是由纤维和石墨复合材料混合而成的(你可以在我们的产品页面阅读更多关于Ultracomp的其他配方)．石墨作为一种嵌入式润滑剂，结束了定期使用润滑脂或油润滑的需要。

• Ultracomp的自润滑设计无需定期润滑。该功能简化了维护，有助于防止过早故障，并消除了潜在环境污染的一个关键来源。
• Ultracomp的防火配方正日益成为行业标准，在各种应用中提高防火安全。阻燃材料对于减缓火势蔓延和防止任何潜在的有毒烟雾都至关重要。
• 机械强度和尺寸稳定性的结合使Ultracomp表现出卓越的抗振动和抗冲击性能，与传统的钢轴承相比，提高寿命。
• 在许多情况下，与金属部件相比，超高比强度的Ultracomp组件可以减轻20-40%的重量。所有Ultracomp产品还具有突出的抗压强度，能够承受超过50,000 psi的持续静载荷。
• ultromp材料具有优良的耐腐蚀性能，可以抵御列车经常遇到的各种元素。事实上，Ultracomp经常被用于海洋应用，甚至可以永久浸泡在盐水中而不会腐蚀或变形。
• 低热膨胀性能，防止变形在热操作条件下或激烈的摩擦。结合其抗吸水性能，Ultracomp实现了卓越的尺寸稳定性。
• 简单的可加工性允许较低的模具成本，同时使组件精确设计，以应对现有的挑战。

最终没有“完美”的轴承材料(我们将在下面的“学习更多”部分讨论轴承的选择)。而不是依赖于对一种材料的广泛偏好，部件的来源应该基于对它们在现场将面临的机械应力、维护需求、预期寿命和过早失效的后果的仔细分析。

轴承应用例子

因为他们解决了铁路设备的许多操作痛点，你会发现三星材料在各种各样的应用中。万博app登录在铁路系统中，你可以找到三星轴承的几个例子包括:万博app登录

• 汽车耦合器内部，它们帮助吸收汽车之间的恒定力传递。
• 手刹齿轮箱里的轴承，这是一个至关重要的安全系统，不会出现故障。
• 在卡车的机械装置中，它们有助于吸收轨道上的持续摩擦。
• 门和窗的滑动，最小的摩擦有助于保持平稳运行。
• 受电弓是许多电动列车设计的顶部设备，它与电线接触，为列车提供电力。TriSteel在这里被用来减少摩擦在高速。
• 由Trilon FR制造的侧摇板已成功用于防止轨道汽车内的金属对金属接触，降低化学车辆的火灾风险。
• 我们的CJ轴承可在维修方式中找到应用，以及。例如，夯实器是一种用于填充轨道道碴(碎石或轨道下的其他材料)和纠正轨道对齐问题的设备。你会发现我们的轴承在这个关键的维修设备的臂内。

案例研究:铁路和运输的成功故事

这些案例研究在我们的行业白皮书中有详细介绍，你可以在这里下载。

铁路设备案例一:

挑战:该客户是铁路制动器和车钩的制造商，需要更有效的材料来生产关键的起落架轴承。他们需要找到一种耐用、防火的解决方案，能够承受广泛的振动和冲击。

解决方案:万博app登录三星的Ultracomp 200FR轴承提供了理想的解决方案。这种材料被集成到制动器、耦合器和其他起落架系统的组件中。UC轴承不仅在这个应用中蓬勃发展，而且帮助客户继续满足新的、更严格的消防规范。

案例二:

挑战:该市场领先的道路维护设备生产商寻求多种应用的替代选择，如拖拉机臂臂，割草机头，树篱修剪机，所有用于清理铁路走廊。该设备处理极端悬臂荷载，从轨道本身延伸到20英尺，以清除树木和灌木丛。

解决方案:我们的设计工程师研究了应用，并确定CJ轴承(高负荷、低摩擦材料)是理想的解决方案。CJ轴承帮助我们的客户延长了高负荷机械的使用寿命。作为一种自润滑材料，这一举措也有助于降低维护成本。CJ轴承甚至可以缓和轴不对中，可能发生在崎岖的操作条件，如粗糙，不平坦的轨道。

案例研究三

挑战:一家大型铁路服务设备制造商开发了一种新型铁路列车，它可以将四分之一英里长的连续无缝轨道运送到铁路施工现场。列车是一系列平板车，每辆车都有塔支撑着50个独立的传送带。当火车绕过弯道，沿着轨道漫步时，传送带上的轨道滚轮承受着极高的载荷。传送带轴承上的支点腐蚀了，需要经常更换。

我们的客户需要一个通用的，强大的轴承，能够承受严重的侧面和振动载荷。

解决方案:我们的工程师研究了这个问题，推荐TriSteelTM PE金属背衬轴承。这些peek内衬轴承能够承受PV高达10万无润滑。在没有润滑的情况下，0.8-1.2的摩擦系数使我们的客户在非常高的负载和速度下操作时不会粘滑。该轴承能够承受广泛的侧载荷，并在这种苛刻的环境中无需维护即可运行。

我们的客户重视TriSteel轴承是自润滑的这一事实，因为在输送辊上使用润滑脂会导致污垢和轨道压舱物的研磨作用被润滑脂吸收，从而导致快速磨损。

了解更多:工程驱动材料选择

我们希望本文有助于说明自润滑复合材料部件如何解决铁路设备最常见的一些工程痛点。然而，万博app登录在三星，我们从未将复合材料或高级聚合物作为万能药。最终,材料需要仔细匹配操作环境的挑战，在那里它们有望茁壮成长。

我们认为，从长期来看，采用工程驱动的组件选择方法几乎总是有回报的，而不是把轴承和类似的减振和减震部件视为从最便宜的投标人处采购的商品。一个名义上更便宜的轴承可能最终有一个更大的寿命成本，如果它过早地失效比一个更好的选择。轨道交通是一个典型的故障成本极高的领域，尤其是与自润滑复合材料等经济替代品相比。

万博app登录三星带来了一个真正的咨询工程方法我们与每一位客户的关系。我们不仅努力了解材料在哪里发挥作用，还努力了解它们在哪里可以解决问题。

如果您对正确的材料如何帮助解决您的铁路设备的工程痛点有疑问，我们建议使用下面的按钮与我们的团队联系。