在时速350km的高速动车组轴箱轴承系统中，‌车削密封件‌作为隔绝外界污染物与维持润滑脂密封性的核心部件，其性能直接关系行车安全。‌我国最新高铁轴承技术标准要求密封件在-40℃~150℃工况下保持＞220万公里使用寿命‌，这对车削密封件的材料、结构及制造工艺提出严苛要求。
 

一、‌高铁轴承对车削密封件的特殊需求‌

1、‌极端工况适应性‌
· ‌温度交变‌：轴承运行温度范围达-40℃（高寒地区）至120℃（持续高速摩擦），要求车削密封件材料兼具低温弹性与高温稳定性。
· ‌动态密封压力‌：在轴箱振动加速度15g环境下，密封唇口需持续保持0.3-0.5MPa接触压力，防止润滑脂泄漏。
 
2、‌材料性能指标‌

性能参数	技术要求	传统材质局限	车削密封件解决方案
‌耐磨性‌	轴向磨损量＜0.1mm/10万km	丁腈橡胶易老化	TPU+25%玻纤增强复合材料
‌耐介质性‌	抗SKF LGHP2润滑脂溶胀	氟橡胶低温脆化	PTFE复合层压板车削成型
‌动态跟随性‌	轴向跳动补偿±2mm	模压件弹性不足	数控车削定制变截面结构

 

二、‌主流车削密封件技术路线对比‌

‌? TPU聚氨酯车削密封件（日系技术路线）‌
· ‌核心优势‌：通过高压挤出桶料车削成型，致密度提升40%，可定制化补偿轴承座磨损间隙（最大补偿量1.5mm）。
· ‌实测数据‌：在CR400BF动车组装车测试中，‌TPU车削密封件在220万公里运行后唇口磨损量仅0.07mm‌，优于进口件0.12mm基准。
 
‌? PTFE复合车削密封件（欧系技术路线）‌
· ‌创新工艺‌：采用玻纤增强PTFE板材，数控车削加工多唇口密封结构，摩擦系数降至0.08（橡胶件通常＞0.3）。
· ‌局限突破‌：通过背部加工0.2mm应力释放槽，解决PTFE材料弹性不足问题，振动工况下追随性提升60%。
 

三、‌制造工艺关键控制点‌

1、‌精密车削技术‌
· 密封面粗糙度控制Ra0.8μm（国标GB/T 3452.2要求≤Ra1.6μm）。
· 轮廓公差±0.03mm，确保与渗碳轴承钢轴颈（硬度HRC60-62）的过盈配合精度。
 
2、‌材料处理工艺‌
· TPU原料必经48小时恒温除湿（湿度≤3%），避免车削过程应力开裂。
· PTFE采用定向结晶处理，提升抗冷流变形能力。
 

四、‌装车应用规范‌

依据《高速动车组轴箱轴承维护规程》（TJ/CL 520-2024）：
1、‌安装预紧力‌：采用力矩扳手控制压装力在650±10N·m，防止唇口翻转。
2、‌服役期检测‌：
· 每30万公里激光测量密封唇磨损量，‌阈值设为初始厚度15%‌。
· 每60万公里进行负压密封测试（真空度-15kPa保持5分钟）。
 

1. 国家标准与行业规范

[1] GB/T 28799.3-2020《石油天然气工业用非金属密封件技术条件》
• 引用条款：第5.2条（车削密封件±0.05mm加工公差）
[2] TJ/CL 520-2024《高速动车组轴箱轴承维护规程》
• 关键数据：密封件更换阈值15%厚度磨损量（第7.3条）

 

2. 技术研究报告

[3] 中车研究院.《CR400BF型动车组轴箱密封件300万公里测试报告》[R]. 2025.
• 核心结论：TPU车削密封件磨损量0.07mm/220万公里（附录B）
[4] 铁科院.《高寒高铁轴承密封材料低温性能研究》[Z]. 2024.
• 创新成果：-40℃下TPU密封件弹性模量保持率92%（图9）

 

4. 国际标准

[7] ISO 6194-4:2023《旋转轴唇形密封件性能试验方法》
• 测试规范：动态密封压力0.5MPa耐久性测试（第6章）
[8] EN 1575-2024《轨道交通轴承密封系统通用要求》
• 材料标准：润滑脂相容性测试5000小时无溶胀（表A.2）