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　　2011年8月11日，鐵道部宣布：鐵路部門新編制的列車運(yùn)行圖，京津城際、滬杭兩條高鐵的時(shí)速由350公里調(diào)整到300公里；將合寧、合武、石太、昌九、海南東環(huán)、杭深線寧波至廈門段、長吉、秦沈高鐵的時(shí)速由250公里調(diào)整到200公里；將客貨混跑的既有線動(dòng)車組列車時(shí)速由200公里調(diào)整到160公里。京滬高鐵、滬寧城際因此前降速已到位，此次不作調(diào)整。調(diào)整后京滬高鐵開行的列車由原來的73對(duì)降低到52對(duì)，新列車運(yùn)行圖將于8月16日開始實(shí)施。時(shí)速160~250公里屬于準(zhǔn)高速鐵路，時(shí)速300公里屬于高速鐵路，本次降速調(diào)整是否就能保證列車運(yùn)行安全可靠了？
　　早在2002年，中國鐵道系統(tǒng)就開始研制時(shí)速300公里的高速牽引電機(jī)。在實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)車行駛速度超過160公里/小時(shí)，電機(jī)軸承就會(huì)出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致燒瓦。為攻克這個(gè)難題，鐵道部研究人員首先從改進(jìn)設(shè)計(jì)和更換零件等傳統(tǒng)解決辦法出發(fā)，在電機(jī)設(shè)計(jì)、制造材料、絕緣性能等方面精益求精，結(jié)果都沒有獲得預(yù)期的效果。經(jīng)過實(shí)際對(duì)比測試驗(yàn)證，株洲車輛廠的劉有梅院士總結(jié)，認(rèn)為軸承的潤滑是影響電機(jī)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。而高速牽引電機(jī)軸承的潤滑問題，突出問題主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：潤滑的先天問題、潤滑的工況問題和潤滑的運(yùn)行環(huán)境問題。
　　潤滑的先天問題：高速牽引電機(jī)軸承的潤滑特點(diǎn)是高速、重載、高溫、水污染和沖擊載荷。此類國產(chǎn)軸承在材料、工藝、加工精度、表面處理等方面，都不能滿足高速牽引電機(jī)軸承的實(shí)際運(yùn)行需要。有專家稱：國產(chǎn)軸承的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況并不是正常的“滾動(dòng)”，而是非正常的“舞動(dòng)”。在高速重載狀況下，這種舞動(dòng)軸承除了正常的潤滑損傷外，還會(huì)有疲勞損傷和應(yīng)力損傷，連續(xù)運(yùn)行的壽命極短。因此，我們國產(chǎn)高速牽引電機(jī)的軸承，一般都采用進(jìn)口高檔軸承。而高檔進(jìn)口軸承的科學(xué)使用，也跟我們機(jī)車的設(shè)計(jì)、安裝和潤滑有關(guān)。
　　以潤滑為例：電機(jī)軸承潤滑使用的是潤滑脂，與潤滑油潤滑不同的是潤滑脂是固態(tài)潤滑劑，其本身沒有流動(dòng)性。而高速牽引電機(jī)的啟動(dòng)電流很大，電機(jī)新軸承如果潤滑不良（潤滑脂無法自己流動(dòng)到全部潤滑部位），就會(huì)在啟動(dòng)瞬間發(fā)生燒電機(jī)和燒軸瓦事故。解決的辦法就是使用材料基態(tài)納米潤滑脂，對(duì)新軸承進(jìn)行“潤滑預(yù)處理”。潤滑預(yù)處理是利用材料基態(tài)納米材料，在模擬零件運(yùn)行的實(shí)際工況環(huán)境中磨合，磨合完畢潤滑面上就形成了一層完美的納米潤滑層。零件實(shí)際的使用環(huán)境都不會(huì)超過磨合時(shí)的極端環(huán)境，所以這層先天形成的納米潤滑層終生不會(huì)被破壞。這種納米潤滑預(yù)處理，實(shí)際上就是提高潤滑件表面光潔度的表面加工過程。除了在制造環(huán)節(jié)可以使用這一潤滑預(yù)處理，在設(shè)備維修保養(yǎng)環(huán)節(jié)也可以使用這一潤滑預(yù)處理。
　　潤滑的工況問題：在實(shí)際的運(yùn)行過程中，高速牽引電機(jī)的線圈本身會(huì)產(chǎn)生熱量。又因電機(jī)軸承的潤滑脂散熱效果不佳，使得熱量在電機(jī)內(nèi)部不斷積聚。線圈熱量的積聚和軸承摩擦生熱，使得電機(jī)軸承只能在高溫環(huán)境中運(yùn)行。而常規(guī)高溫潤滑脂在高溫環(huán)境下粘度迅速變低，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生“甩脂”，造成軸承實(shí)際的運(yùn)行面“無油潤滑”。無油潤滑會(huì)導(dǎo)致潤滑面瞬間升溫，發(fā)生因軸承“干磨”引發(fā)的軸承燒結(jié)和電機(jī)燒死事故。解決辦法就是使用材料基態(tài)納米潤滑脂，在潤滑預(yù)處理和運(yùn)行過程中形成的納米潤滑層，能很好地滿足高速電機(jī)軸承長周期無油潤滑的運(yùn)行需要。
　　舉一個(gè)國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂，在國產(chǎn)高溫高速電機(jī)上應(yīng)用的實(shí)例：2007年5月21日，上海福田電機(jī)（臺(tái)資企業(yè)），準(zhǔn)備接一批高溫電機(jī)的訂單。據(jù)技術(shù)人員說明：這批高溫電機(jī)的軸承內(nèi)徑：35mm、轉(zhuǎn)速5000～6000r/min，電機(jī)工作環(huán)境的溫度是160℃，加上線圈的升溫70～80℃，實(shí)際使用的電機(jī)潤滑脂要保證在260℃以上。之前試用了幾種高溫潤滑脂發(fā)現(xiàn)，潤滑脂在高溫的環(huán)境下粘度迅速變低，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生“甩脂”，接著發(fā)生軸承“干磨”電機(jī)燒死。使用了材料基態(tài)納米潤滑脂LONG-0501后，該批高溫電機(jī)已正常使用二年多。
　　潤滑的運(yùn)行環(huán)境問題：中國的高速鐵路大部分集中在華東，高速機(jī)車在沿海多雨的高濕度環(huán)境中運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致高速機(jī)車軸承潤滑水污染，機(jī)車軸承的正常使用壽命極短。據(jù)SKF試驗(yàn)，一般潤滑油含0.2%的水份，軸承壽命降低48%，潤滑油含3%的水份，軸承壽命將會(huì)降低85%。由于高速牽引電機(jī)內(nèi)的熱量會(huì)在電機(jī)內(nèi)不斷積聚，為此一般都配裝軸流風(fēng)扇進(jìn)行降溫。而軸流風(fēng)扇沒有對(duì)高濕度空氣進(jìn)行去水，進(jìn)而導(dǎo)致軸承潤滑脂的含水量不斷增加，隨之造成電機(jī)軸承磨損急速增加。因含水潤滑脂造成的潤滑不良，會(huì)快速引發(fā)高速牽引電機(jī)軸承嚴(yán)重磨損，隨即會(huì)導(dǎo)致電機(jī)電流瞬間提高（在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生故障率Z高），發(fā)生燒軸、燒電機(jī)、燒供電設(shè)備和供電網(wǎng)跳閘等事故。
　　京滬高鐵在梅雨季節(jié)運(yùn)行造成的軸承硬傷是普遍的，所發(fā)生的一系列事故也是在常規(guī)潤滑技術(shù)運(yùn)行下的正常反應(yīng)。使用合適的納米潤滑脂，不僅能解決高鐵在高濕度環(huán)境中安全營運(yùn)問題，還能大幅延長高速機(jī)車的保養(yǎng)周期和降低保養(yǎng)強(qiáng)度。以美國某潤滑基態(tài)納米潤滑脂為例，解析此類產(chǎn)品在高鐵潤滑上的具體表現(xiàn)。從德國進(jìn)口的廣深線藍(lán)箭機(jī)車（160~250km/h準(zhǔn)高速機(jī)車），在我國實(shí)際使用中保養(yǎng)周期短和保養(yǎng)強(qiáng)度高，原因是德國和廣州、深圳的氣候環(huán)境存在較大差異，德國指定品牌的潤滑脂并不適合在如此潮濕運(yùn)行環(huán)境下使用。2003年1月，廣深線藍(lán)箭機(jī)車的ADTRANZ牽引電機(jī)上有8套FAG軸承，因軸承脂嚴(yán)重皂化振動(dòng)超過了機(jī)車安全行駛的范圍。德國電機(jī)維修人員未能提出較好的解決方案，只提議更換新軸承。經(jīng)株洲電機(jī)研究所推薦，鐵道部決定試用美國潤滑基態(tài)納米潤滑脂UPG2#。用UPG2#動(dòng)態(tài)修復(fù)8套FAG軸承后，選用六套修復(fù)軸承與二套新軸承使用德國原裝潤滑脂對(duì)比。結(jié)果60萬公里后，六套修復(fù)軸承的光潔度超過了二套新軸承，同時(shí)二套新軸承已按20萬公里換油規(guī)定換油二次了。
　　美國的潤滑基態(tài)納米潤滑脂UPG2#特有的修復(fù)功能和超長使用周期，原因是其中含有專利辛斯萊德（Synslide）添加技術(shù)，即潤滑基態(tài)納米添加劑，其缺點(diǎn)是不耐高溫和超級(jí)載荷。在中華速“中華之星”電動(dòng)車組上使用美國UPG2#，Z高測試速度321.5km/h，并創(chuàng)下了安全行駛120萬公里無需加脂和換脂記錄。但是“中華之星”也因該納米潤滑脂不耐高溫失火，導(dǎo)致該型號(hào)機(jī)車全部停運(yùn)。材料基態(tài)納米潤滑脂與潤滑基態(tài)納米潤滑脂不同，不僅可在高濕度環(huán)境中使用，耐高溫和超級(jí)載荷更能使軸承達(dá)到不會(huì)“燒結(jié)”的狀態(tài)。以國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂LONG-0501與美國UPG2#對(duì)比：一、LONG-0501能對(duì)潤滑表面進(jìn)行“納米級(jí)精度修復(fù)”，修復(fù)的表面光潔度遠(yuǎn)高于美國UPG2#；二、在降磨、減振、降噪、降溫和延長機(jī)械壽命全面超過了美國UPG2#；三、經(jīng)過四球機(jī)檢測，國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂的磨痕直徑是0.51mm（美國UPG2#為小于0.6mm），燒結(jié)負(fù)荷800公斤（美國UPG2#為400公斤）；四、LONG-0501的耐水性達(dá)到50%，美國UPG2#的耐水性達(dá)到30%；五、LONG-0501的耐溫性達(dá)到300℃以上，美國UPG2#的耐溫性不超過200℃。從設(shè)備長期的運(yùn)行數(shù)據(jù)看，該國產(chǎn)材料基態(tài)納米潤滑脂LONG-0501可完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，成為我國自產(chǎn)高速牽引機(jī)車的配套用脂。
　　從上文對(duì)高速牽引電機(jī)軸承三個(gè)潤滑問題（潤滑的先天問題、潤滑的工況問題和潤滑的運(yùn)行環(huán)境問題）的分析可知，高鐵降速并不一定等于安全，利用材料基態(tài)納米潤滑脂就可以很好地解決高速牽引電機(jī)軸承的潤滑問題。該技術(shù)在中國高鐵領(lǐng)域中的規(guī)范應(yīng)用，不僅能保證高速機(jī)車安全可靠運(yùn)行，還能大幅降低高速機(jī)車實(shí)際運(yùn)行的維修保養(yǎng)成本，可助中國高鐵走上良性的科學(xué)發(fā)展軌跡。（龍諧科技）