Буксовые узлы
КОНСТРУКЦИЯ БУКС
Корпус буксы предназначен для размещения элементов буксового узла и смазки. Конструкция корпуса буксы определяется схемой опирания рамы тележки на буксовый узел и различается также конструктивным оформлением лабиринтной части.
В вагонах применяют корпуса букс двух типов: челюстные — без опор под рессорные комплекты, но с направляющими пазами для челюстей боковой рамы тележки — для грузовых вагонов и бесчелюстные — с опорными кронштейнами под пружины рессорных комплектов — для пассажирских вагонов
Корпуса букс могут быть цельными — когда корпус выполнен заодно целое с лабиринтной частью (такой вариант представлен на нижней картинке для пассажирского вагона — там, обратите внимание — сзади имеется лабиринтная часть в виде концентрических канавок), и составными — с впрессованной лабиринтной частью.
На верхней картинке, как видите, нет никакой лабиринтной части — туда впрессовывается лабиринт, изготовленный отдельно.
Буксы грузовых вагонов имеют как цельные, так и составные корпуса, буксы пассажирских вагонов — только цельные.
О лабиринтном уплотнении надо сказать подробнее. В буксе есть место соприкосновения корпуса с вращающейся осью, которое непременно должно быть уплотнено, чтобы препятствовать попаданию грязи извне.На некоторых тепловозах, например, для этого используется войлочный сальник, укрепленный на задней стенки буксы и касающийся оси, проходящий через его центральный вырез. На вагонных буксах с подшипниками скольжения (которые давно уже не употребляются) применялась круглая резиновая «гармошка». На современных вагонах сделано просто и надежно: есть два кольца с круговыми канавками, вставленными одно в другое. Лабиринтное кольцо (изображено желтым цвентом) насажено на ось и вращается вместе с ней. Лабиринт корпуса буксы неподвижен. Чтобы грязь проникла внуть корпуса, ей надо преодолеть непростой путь — показанный стрелками на картинке ниже. Не правда ли, похоже на лабиринт, по которому Тесей отправился на битву с Минотавром? К тому же эти канавки заполнены консистентной (то есть густой) смазкой. Отличное уплотнение!
Лабиринтное кольцо
Лабиринтное кольцо и лабиринтная часть корпуса, образуя четырехкамерное безконтактное уплотнение, препятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее механических примесей. Кроме герметизации корпуса с внутренней стороны, кольцо фиксирует положения корпуса буксы на шейке оси и внутреннего кольца заднего роликового подшипника.
Кольцо насаживают на предподступичную часть оси в горячем состоянии при температуре 125-150°С. После остывания кольцо удерживается на оси за счет натяга 80-150 мкм. Кольца изготавливают из стали Ст.5 и Ос.В.
В стенках передней части корпусов делают отверстия с нарезкой под болты М20 для закрепления крепительной крышки.
Корпус буксы грузового вагона по бокам имеет приливы и пазы для соединения с боковой рамой тележки. Для равномерного распределения нагрузки между роликами вдоль образующей на потолке буксы сделаны ребра жесткости, а для также ребра для опоры рамы тележки. Корпуса букс отливают из стали марок 20ФЛ, 20ГЛ. Масса стальной буксы 45 кг.
Вагонный парк начинает оснащаться корпусами букс из алюминиевого сплава АМгб, что позволяет снизить массу необрессоренных элементов и улучшить взаимодействие вагонов с верхним строением пути. Корпус роликовой буксы из алюминиевого сплава АМгб по своей конструкции имеет большое сходство с корпусом, изготовленным из стали. Корпус буксы из сплава АМгб имеет массу 15,3 кг, что почти в 3 раза легче стального. Крепительные крышки и корпуса букс из алюминиевого сплава соединяют стандартными болтами и пружинными шайбами. Как показали результаты наблюдений, корпус из сплава АМгб удовлетворяет условиям прочности для современных и перспективных условий эксплуатации подвижного состава. Его достоинство — стабильность механических параметров в течение длительного времени, а также улучшение взаимодействия вагона и пути.
Корпус буксы пассажирского вагона в нижней части с обеих сторон имеет кронштейны с отверстиями для шпинтонов. На кронштейны опираются пружины буксового подвешивания, а на них — рама тележки.
Для обеспечения рационального распределения нагрузки на ролики подшипников свод корпуса букс имеет переменное сечение. В потолке буксы пассажирского вагона делается несквозное отверстие M16x1,5 для постановкитермодатчика, предназначенного для контроля температуры нагревания буксового узла при движении поезда. Термодатчик может закрепляться также с помощью болта и крепежной планки. В этом случае в потолке корпуса буксы делаются два отверстия: первое — без резьбы — для установки термодатчика; второе — резьбовое — для болта крепления.
Крепительная крышка герметизирует корпус буксы с наружной стороны и фиксирует наружные кольца подшипников в буксе. Крышку отливают из стали марок 20ФЛ, 20ГЛ либо из стали II группы, предназначенной для изготовления автосцепок. В зависимости от типа буксового узла крепительные крышки могут иметь четыре или восемь отверстий для их крепления к корпусу.
Смотровая крышка предназначена для осмотра переднего подшипника и состояния смазки, а также обточки колесной пары без демонтажа букс. Смотровую крышку присоединяют к крепительной при помощи четырех болтов M12. Крышку изготавливают штамповкой из стали 10 кп либо из алюминия АЛ9.
В буксах колесных пар типа РУ1- 950 применяют корончатые торцевые гайки, стопорные планки и болты М12для крепления планок Изготавливают эти детали из стали Ст5 либо 40Л1 методом точного литья. Корончатые гайки обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами, скрепляемыми вязальной проволокой.
Шестигранная корончатая гайка с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки
В буксах колесных пар типа РУ1Ш-950 для торцевого крепления подшипников применяются специальные шайбы. Шайбы бывают двух разновидностей: с тремя или четырьмя отверстиями для постановки болтов М20. Более современной является конструкция с четырьмя болтами.
В обоих вариантах для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба. Материалом для изготовления шайб является сталь СтЗ. Для крепления шайб на торцах шеек осей имеются отверстия с нарезкой, куда ввертывают крепежные болты. После завинчивания болтов лепестки стопорных шайб отгибают на грани головок болтов.
В центре шайбы предусмотрено отверстие большого диаметра для обеспечения установки центра станка при обточке поверхности катания колес, производимой без демонтажа буксовых узлов.
НАЗНАЧЕНИЕ БУКС. ПОДШИПНИКИ
Практически во всех машинах и механизмах имеются как вращающиеся, так и неподвижные части. Соединение вращающихся и неподвижных частей осуществляется при помощи подшипников. Подшипник обычно состоит из четырех частей:
внутреннее кольцо – оно плотно надевается на вращающуюся часть (вал) и вращается вместе с ним;
наружное кольцо – оно устанавливается в неподвижное «посадочное место» и само остается неподвижным;
ролики или шарики – расположены между кольцами, они перекатываются при вращении, благодаря чему снижается трение и обеспечивается легкость вращения;
сепаратор ( в переводе на русский – разделитель) – это такая решетка, которая отделяет ролики друг от друга, чтобы они не наезжали один на другой и не мешали друг дружке перекатываться.
Вагоны — не исключение. Колесные пары вагонов соединяются с их тележками при помощи подшипников. Внутренние кольца закрепляются на шейках оси колесной пары, а наружные – неподвижны относительно рамы тележки.
Подшипники должны работать в смазке, причем смазка должна быть чистой. Поэтому во всех технических устройствах подшипники размещают в какой-то полости или коробке, которая заполнена смазкой и герметично отделена от окружающей среды. Собственно говоря, такие коробки с подшипниками и смазкой и называются вагонными буксами.
На фото — учебное пособие: букса со снятыми крышками и разрезанным корпусом. Видны наружные кольца двух подшипников
Кроме функции соединения вращающихся и неподвижных частей, буксовые узлы выполняют еще ряд важных задач.
Они обеспечивают передачу нагрузки от кузова вагона на шейки осей и ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно тележки. Вместе с колесными парами они являются наиболее ответственными элементами ходовых частей вагона.
Буксовый узел неподрессорен и жестко воспринимает динамические нагрузки от рельсового пути, возникающие при движении вагона. Кроме постоянно действующих нагрузок от массы брутто, буксовый узел испытывает значительные удары при прохождении колес по стыкам рельсов, от толчков во время торможения поезда или наезда колес на башмак при роспуске вагонов с горки, от действия центробежной силы при прохождении кривых участков пути и др.
Основными требованиями, предъявляемыми к буксовым узлам, являются:
безотказность и долговечность работы в существующих условиях эксплуатации в течение установленных сроков службы;
небольшая собственная масса;
взаимозаменяемость и унификация деталей;
простота выполнения монтажа и демонтажа узлов при ремонте и хорошая герметизация буксового узла.
Подшипники
В мировой практике вагоностроения применялись буксовые узлы на подшипниках качения и подшипникахскольжения. Буксовые узлы отечественных вагонов, а также современых конструкций зарубежных вагонов, оборудованы исключительно подшипниками качения (роликовыми подшипниками). Это обусловлено тем, что роликовые подшипники обеспечивают реализацию высоких скоростей движения и осевых нагрузок, а также более надежны и экономичны в эксплуатации.
В практике вагоностроения используются три основных типа роликовых подшипников: цилиндрические однорядные — с короткими цилиндрическими роликами, сферические двухрядные — со сферическими роликами, конические одно- и двухрядные — с коническими роликами. Наибольшее распространение в отечественных и зарубежных вагонах получили цилиндрические роликовые подшипники. С 1964 г. отечественные вагоны на сферических подшипниках не выпускаются.
Внутри корпуса буксы обычно размещаются два подшипника качения. Подшипники для букс грузовых и пассажирских вагонов железных дорог МПС единые. Это роликовые цилиндрические подшипники — радиальные однорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами размером 130x250x80 мм.
Типы роликов: а — со скосами; б — с рациональным контактом «бомбиной»
Ролики имеют форму цилиндра, образующая которого представляет прямую линию, параллельную оси вращения подшипника и перпендикулярную радиальной нагрузке. Поэтому радиальная нагрузка распределяется по длине и хорошо воспринимается цилиндрической поверхностью тел качения, а осевая — лишь торцами роликов. Для предупреждения вредного влияния перекоса буксы и прогиба шейки оси на работу цилиндрических подшипников ролики стали изготавливать со скосами «бомбиной».
Роликовый подшипник состоит из наружного и внутреннего колец, между которыми находятся ролики. Последние удерживаются в сепараторе на одинаковом расстоянии друг от друга.
Наружное кольцо одинаковое как для переднего, так и для заднего подшипника.
Оно имеет наружный диаметр 250 мм, плотно (хотя и с небольшим зазором) входит в корпус буксы. Его внутрення поверхность имеет канавку или желобок, по которой перекатываются ролики. Края канавки не позволяют роликам сместиться ни вправо, ни влево. Кстати, на этой картиночке, которую мы не сами рисовали, а позаимствовали — явный «косяк»: с одной стороны бортик нарисован, а с другой нет.
Внутреннее кольцо переднего и заднего подшипников неодинаковы. Задний подшипник выполнен с однобортовым внутренним кольцом, а передний — с безбортовым внутренним кольцом. Почему так — будет объяснено позднее.
Подшипники, имеющие один упорный борт на внутреннем кольце или оборудованные одним приставным кольцом, называются полузакрытыми. Они хорошо воспринимают радиальную нагрузку (направленную перпендикулярно оси вращения подшипников), а осевую — ограниченной величины — только со стороны борта или приставного кольца.
Передний подшипник имеет условное обозначение 232726 ГОСТ 18752, а задний — 42726 ГОСТ 18752. По этим обозначениям можно судить о размерах подшипника и его конструктивных разновидностях. Задний подшипник это тот, который ближе к колесу.
Внутреннее кольцо подшипника устанавливается на шейку оси с натягом, а наружное в корпус буксы — свободно. Вращение шейки оси вместе с внутренним кольцом подшипника вызывает вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами. Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием радиального и осевого зазоров.
Радиальный зазор измеряется в свободном от нагрузки подшипнике и представляет собой сумму зазоров между дорожками качения колец и роликом. Осевой зазор измеряется между торцами роликов и бортами колец. Для новых подшипников на горячей посадке радиальный зазор 115-170 мкм, а осевой зазор 70-150 мкм. Причем меньшие значения зазоров рекомендуются для грузовых вагонов, а большие — для пассажирских.
Сепаратор представляет собой кольцо, изготовленное из латуни ЛЦ400МцЗЖ с наличием окон для установки роликов. Для удержания роликов от выпадания из сепаратора производится расчеканка его перемычек.
В мировой практике широко применяются пластмассовые сепараторы. Их важнейшие преимущества — незначительная масса, хорошие антифрикционные качества, возможность изготовления методом литья или под давлением с незначительными затратами. При недостаточной смазке пластмассовые сепараторы проявляют свои аварийные ходовые качества. В результате они нашли широкое применение за рубежом в качестве заменителей массивных латунных сепараторов.В настоящее время разработана и принята к серийному производству рамная конструкция отечественного сепаратора из стеклонаполненного полиамида, обеспечивающая существенное повышение надежности работы буксового узла за счет устранения износов сепаратора по центрирующей поверхности и перемычкам. При этом устраняются окисление смазки, задиры торцов роликов и бортовых колец, исключается заклинивание подшипников из-за разрушения сепаратора. Новая конструкция сепаратора позволила повысить живучесть буксового узла в аварийном режиме и снизить необрессоренную массу подшипника.
Полиамидный сепаратор. В латунном сепараторе 14 роликов, а в полиамидном 15
Для изготовления колец и роликов применяется сталь марки ШХ4. Раньше кольца и ролики подшипников изготавливались из стали марки ШХ15СГ электрошлакового переплава. В процессе эксплуатации подшипников, изготовленных из таких сталей, проявлялась склонность к хрупкому излому особенно внутренних колец вследствие больших напряжений, возникающих от посадки колец на шейку оси при воздействии радиальной и осевой нагрузок при движении вагона. Исследования показали, что новая сталь марки ШХ4 регламентируемой прокаливаемости обладает высокой твердостью поверхностного слоя и достаточной вязкостью внутренних волокон, что обеспечивает высокую устойчивость хрупкому разрушению по сравнению со сталью ШХ15СГ.
Цилиндрические подшипники, применяемые в вагонах, выполнены разъемными: наружное кольцо, сепаратор, ролики образуют отдельный блок, который свободно снимается и надевается на внутреннее кольцо. Это хорошо видно на картинке. Такая конструкция упрощает технологию монтажа и демонтажа буксового узла, поэтому она находит широкое применение в вагоностроении.
Размер роликового подшипника для вагонных букс 130 х 250 х 80. Это — внутренний (посадочный) диаметр внутреннего кольца х наружный (посадочный) диаметр наружного кольца х ширина колец подшипника.
studfiles.net
Букса — Энциклопедия нашего транспорта
Букса — узел ходовой части вагонов и локомотивов, воспринимающий и передающий колёсным парам силы тяжести груженого кузова, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Буксы предохраняют шейки оси от загрязнения и повреждения, являясь резервуаром для смазки и местом размещения подшипников, а также ограничивают продольные и поперечные перемещения колесных пар относительно рамы тележки.
Общие сведения
Буксы являются важнейшими элементами ходовых частей вагона, от надежности которых во многом зависит безопасность движения поездов. Буксы располагаются на шейках оси и преобразуют вращательное движение колесных пар, обеспечивая продвижение вагона с необходимыми скоростями.
Работая в таких сложных условиях нагружения и изменяющихся температурных и погодных условий окружающей среды, буксы должны обеспечивать минимальное сопротивление вращению колесных пар, высокую надежность и безопасность движения вагона. Поэтому к их конструкции, техническому обслуживанию и ремонту предъявляют высокие требования, в особенности при повышении скорости движения поездов и росте нагрузок от колёсных пар вагонов.
В практике вагоностроения получило распространение большое количество типов и конструкций букс, которые можно объединить в отдельные группы. В зависимости от типа вагона их подразделяют на буксы грузовых и пассажирских вагонов, предназначенных для обычных, скоростных и высокоскоростных поездов. По типу подшипников их подразделяют на буксы с подшипниками качения и с подшипниками скольжения. По способу посадки внутреннего кольца роликового подшипника на шейку оси применяют буксы на горячей и на втулочной посадке. По типу торцевого крепления внутреннего кольца подшипника на шейке оси — с креплением гайкой или шайбой, а некоторые из них оснащаются упругими элементами. По количеству роликовых подшипников на шейке применяют буксы с одним или двумя роликовыми, а для скоростных и высокоскоростных вагонов — с дополнительным упорным шариковым подшипником. Существуют буксы с корпусом и бескорпусные, кассетного типа с коническими подшипниками, а также буксы с упругими элементами, смягчающими удары и поглощающими шумовые колебания.
Буксы с подшипниками скольжения
Буксы с подшипниками скольжения подразделяют в зависимости от типа подшипника — с двух- и трехслойным подшипником. По типу смазывающих устройств — на подбивочные, польстерные и с механическими устройствами, имеющими нижнюю или верхнюю систему подачи смазки к шейке оси. По конструкции корпуса буксы применяют с цельным, разъемным корпусом и бескорпусные, а по типу крышки — с откидывающейся на шарнире или глухой крышкой, укрепляемой на корпусе на болтах.
Недостатки букс с подшипниками скольжения, приводящие к массовым задержкам поездов из-за перегрева букс, повышению затрат по техническому обслуживанию и ремонту вагона, нарушению безопасности движения поездов послужили причинами перевода пассажирских и грузовых вагонов на буксы с подшипниками качения. С 1960 г. все пассажирские, а с 1983 г. все грузовые вагоны магистральных железных дорог СССР выпускались только на роликовых подшипниках.
Буксы с подшипниками качения
Оснащение вагонов буксами с подшипниками качения обеспечивает важные преимущества по сравнению с буксами, оборудованными подшипниками скольжения. Основными из них являются:
- снижение отказов примерно в 10 раз в связи с резким снижением случаев перегрева букс, в результате чего увеличиваются скорости движения поездов и ускоряется оборот вагонов;
- уменьшается сопротивление движению на 20 % при скоростях 60—70 км/ч, а при трогании с места — в 7—10 раз;
- сопротивление движению не зависит от времени стоянки поезда и низкой температуры окружающей среды;
- сокращается расход топлива и электроэнергии локомотивами до 10 %, расход смазки уменьшается примерно в 5 раз;
- исключается расход подбивочных материалов и баббита; отпадает необходимость в штате станционных смазчиков и в сезонных перезаправках букс, сокращается штат слесарей и осмотрщиков, а также количество пунктов технического осмотра;
- ликвидируется буксосмазочное хозяйство и обслуживающий его персонал и др.
Важным преимуществом перевода вагонов на роликовые подшипники является улучшение экологии и социальных условий работников вагонного хозяйства. В настоящее время в России почти 100 % грузового вагонного парка и все пассажирские вагоны оборудованы буксами с подшипниками качения. Основными требованиями, предъявляемыми к буксам, являются:
- обеспечение надежности, безотказности и долговечности работы в экстремальных условиях эксплуатации в течение установленного срока службы;
- простота выполнения операций по монтажу и демонтажу буксовых узлов при ремонте;
- надежная герметизация буксового узла от попадания пыли и влаги; обеспечение взаимозаменяемости и унификации деталей и др.
Буксы проектируют так, чтобы равнодействующая нагрузка проходила через середину шейки оси. Благодаря этому не возникает дополнительных напряжений в расчетных сечениях оси.
Букса с горячей посадкой
Типовая букса с горячей (глухой подшипниковой) посадкой внутреннего кольца цилиндрических роликовых подшипников на шейку оси применяется в современных грузовых и пассажирских вагонах. При горячей посадке внутреннее кольцо подшипника, имея определенный натяг, нагревается и свободно одевается на шейку оси, а после остывания прочно охватывает шейку. В буксах современных вагонов применяют радиальные роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами двух типов: однорядные с цилиндрическими роликами и однобортовым внутренним кольцом; однорядные с безбортовым внутренним кольцом и плоским приставным упорным кольцом.
В буксах вагонов прежних лет постройки использовали двухрядные сферические роликовые подшипники на втулочной осадке. Подшипники состоят из наружного и внутреннего колец, роликов и сепараторов. Кольца и ролики изготавливаются из сталей марок ШХ4, ШХ15 и ШХ15СГ.
Сталь марки ШХ4 регламентируемой прокаливаемости обладает более высокой твердостью поверхностного слоя и достаточной вязкостью внутренних волокон, что обеспечивает более высокую устойчивость хрупкому разрушению по сравнению со сталями марок ШХ15 и ШХ15СГ. Цилиндрические подшипники просты в изготовлении, стоимость их ниже других типов, но по сравнению со сферическими они требуют большей точности сборки и тщательной подборки по радиальным зазорам. Радиальная нагрузка, приходящаяся на цилиндрический ролик, распределяется равномерно по всей его рабочей длине, а у сферических подшипников неравномерно, что вызывает повышенные контактные напряжения в месте соприкосновения роликов и дорожек качения колец. В результате сравнения статистических данных эксплуатации долговечность сферических, при равных габаритах и одинаковой радиальной нагрузке Ролики цилиндрического подшипника имеют фаски на торцах. Для подшипников на горячей посадке ролики с 1973 г. изготавливаются с рациональным контактом с поверхностью дорожек качения колец — так называемой «бомбиной». Конические роликовые подшипники на железных дорогах находят применение в кассетных буксах.
Букса с втулочной посадкой
В буксах грузовых и пассажирских вагонов применяют подшипники на глухой посадке, а небольшое количество подшипников в буксах грузовых вагонов прежних лет — на втулочной. Преимуществами букс на глухой подшипниковой посадке являются:
- снижение массы буксы вследствие отсутствия втулки и уменьшения габаритных размеров подшипника;
- сокращение почти в 5 раз затрат труда на монтаж и демонтаж подшипников, а в связи с этим в два с половиной раза снижение эксплуатационных затрат на ремонт букс.
Однако при таком способе посадки нередко наблюдается потеря натяга и для успешного его применения требуется соблюдение некоторых условий:
- обеспечения стабильности размеров внутренних колец;
- применения повышенных натягов;
- обеспечения длительной эксплуатации букс без снятия внутренних колец с шеек оси;
- применения нагревателей, обеспечивающих снятие внутренних колец с шеек оси без перегрева и повреждения шеек.
Втулочная посадка позволяет расширить поле допусков на размеры шейки оси и отверстия внутреннего кольца, что упрощает технологию монтажа буксы; она не требует индивидуального подбора подшипников к шейке оси по натягу. Между тем, втулочная посадка обладает существенными недостатками: втулка, являясь дополнительной деталью, повышает стоимость подшипника, так как изготовить внутреннее кольцо с конусным отверстием более сложно, особенно если учесть требование строгого совпадения конусности кольца и закрепительной втулки. На железных дорогах России получили наибольшее распространение буксы на горячей посадке подшипников вследствие их преимуществ.
Буксы вагонов метрополитена
Букса вагона метрополитенаБукса вагона метрополитена, представленная на рисунке состоит: из корпуса, двух роликовых подшипников, крепительной крышки и контрольной крышки. Со стороны колеса корпус буксы уплотнён лабиринтным кольцом. От сдвига с шейки оси букса удерживается осевой гайкой. Для смазывания в корпус буксы закладывают консистентную (густую) смазку.
К буксам колёсных пар вагонов Г и Д крепят пластинчатые стальные наличники, по которым скользят кронштейны — челюсти рамы тележки.
Смазочные материалы букс
Надежность работы буксы во многом зависит от качества смазывания подшипников. С 1973 г. для буксовых узлов с роликовыми подшипниками применяется консистентная смазка ЛЗ-ЦНИИ, обеспечивающая противоизносные, противокоррозионные и противозадирные явления в процессе интенсивного нагружения подшипников в эксплуатации.
Однако при попадании в буксу воды до 5 % качество смазки ухудшается, что снижает работоспособность подшипников, так как происходит схватывание торцов роликов с бортами колец, износ центрирующей поверхности сепаратора, а также наблюдаются коррозионные повреждения и др. В связи с этим испытаны новые смазки для роликовых подшипников со специальными химически активными присадками, обладающие более высокой стабильностью свойств в процессе работы буксового узла. Этим требованиям отвечает модифицированная универсальная смазка на литиевой основе под условным названием «Литол», разработанная во ВНИИЖТ.
Для повышения надежности вагонных букс с 1995 г. организован выпуск роликовых подшипников с сепаратором из полиамида, масса которого в 10 раз меньше латунного, что, наряду с заменой меди, обеспечивает снижение инерционных нагрузок, действующих на его узлы. В результате появилась возможность выполнить более тонкой перемычку сепаратора и разместить в подшипнике 15 роликов вместо 14, что позволит увеличить его долговечность почти на 20 %, а несущую радиальную и осевую грузоподъемность на 9—10 %. Применение полиамидных сепараторов способствует повышению класса шероховатости поверхностей скольжения (торцов роликов) подшипников, что приводит к значительному росту несущей их способности при действии аксиальных нагрузок. Кроме того, повышается ресурс работы смазки благодаря уменьшению скорости ее окисления в процессе эксплуатации.
Источники:
- А. С. Бакулин «Сооружения, устройства, подвижной состав метрополитена» М., Транспорт, 1979.
- Учебник «Вагоны»
wiki.nashtransport.ru
Буксовый узел: устройство. Колесная пара вагона
В настоящее время железнодорожное сообщение развито довольно сильно. Пассажирские перевозки, доставка грузов или почты — это отрасли, которые используются постоянно и повсюду. Однако для того, чтобы все работало как часы, необходимо следить за состоянием каждого вагона и его узлов.
Устройство
Буксовый узел — это один из элементов ходовой части вагона. Предназначение этой детали — это передача нагрузки брутто от вагона к шейке оси. В это же время этот узел предназначен для размещения смазочных устройств и самой смазки. Также данная деталь служит соединительным элементом между колесной парой и рамой тележки, узел защищает шейки от их загрязнения или повреждения. И последняя функция, которую выполняют узлы, — это ограничение продольного или же поперечного смещения пары относительно тележки.
Также важно отметить, что узел неподрессорен и поэтому довольно жестко будет воспринимать любые динамические колебания, исходящие от пути, которые однозначно будут возникать вследствие перемещения транспорта.
Узел с подшипниками
В настоящее время существует много разных видов буксовых узлов. Есть элементы с подшипниками, которые можно разделить на две группы именно по этим деталям. Бывают узлы с цилиндрическими и сферическими роликовыми. В настоящее время на всем пространстве СНГ используется именно два этих вида буксовых узлов с такими видами подшипников.
Стоит отметить, что выпуск этих компонентов со сферическими не осуществляется с 1964 года, и в настоящее время насчитывается всего около 5% поездов, вагоны которых обладают узлами с таким видом устройства. К тому же при выходе из строя этих деталей их заменяют не на аналогичные, а на узлы с цилиндрическим типом подшипника, поэтому и этот малый процент постоянно сокращается.
В настоящее же время основным типом буксового узла является тот, который обладает цилиндрическим роликовым типом подшипника на горячей подвеске.
Роликовые подшипники
На сегодняшний день все типы пассажирских, а также грузовых вагонов оборудуются именно роликовыми подшипниками. Также все старые пассажирские вагоны и практически все (около 80%) грузовые переведены со старых образцов на роликовые. К тому же с 1982 года все выпущенные буксовые узлы вагона оснащаются именно роликовым типом. Такое решение обосновывается тем, что качество и надежность эксплуатации у этого вида детали выше, чем у подшипников скольжения. Это хорошо заметно, если учитывать такой показатель, как задержка или отцепление вагонов по причине нагревания этой детали. Практика показала, что роликовые элементы греются примерно в два раза меньше, чем их предыдущие собратья. Еще одно из преимуществ колесной буксы, обустроенной с роликовыми подшипниками, в том, что они снижают удельное сопротивление всего вагона примерно на 7-10 единиц в тот момент, когда состав трогается. А расход топлива или же электроэнергии, потребляемой поездом, будет снижен на 10%.
Узел пассажирского вагона
В настоящее время также используется типовой буксовый узел для пассажирского вагона, в котором крепеж подшипников осуществляется посредством шайбы. Для того чтобы конструктивно правильно выполнить устройство буксы грузового вагона или пассажирского, необходимо следовать схеме опирания рамы тележки на конкретный узел. Также стоит отметить, что корпус для этой детали может быть выполнен по-разному. Производство может осуществляться с опорными кронштейнами, а также сплошной лабиринтной частью или же с несколькими пазами для челюстей, а лабиринтная часть будет впрессованной.
Установка узла
Для того чтобы осуществить монтаж буксового узла с роликовым подшипником, необходимо выполнить некоторые предварительные операции. К таким операциям можно отнести поиск подходящего лабиринтного кольца, а также самих подшипников. Основная характеристика, по которой выбирается кольцо, — это натяг, то есть это разница в положительную сторону между разностью диаметра внутренней посадочной части и диаметра предподступичной части данной оси. Этот показатель должен находиться в пределах от 0,08 мм до 0,15 мм. Выбор же роликовых подшипников должен осуществляться также по натягу, но тут важен диаметр внутреннего кольца. Параметр должен находиться в пределах от 0,04 мм до 0,065 мм. Также здесь важно учитывать осевой зазор и разность радиальных, показатель которых должен быть равен 0,2 мм.
Процесс монтажа узла начинается с того, что необходимо нагреть лабиринтное кольцо до температуры в 125-150 градусов по Цельсию. Установка кольца осуществляется на предподступичную часть оси. Далее необходимо дождаться полного остывания и, используя лекальный угольник, проверить перпендикулярность монтажа. Также необходимо использовать щуп, чтобы удостовериться в нужной плотности посадки кольца. После этого переходят к монтажу направляющего стакана, навинчивающегося на резьбу оси и предназначенного для защиты ее от повреждений, которые могут быть вызваны дальнейшим монтажом внутренних колец подшипников.
Кассетные подшипники
В настоящее время, если обратиться к странам Европы, то в их высокоскоростных поездах установлены буксовые узлы с двухрядными коническими роликовыми подшипниками. Скорость передвижения этих транспортных средств находится в пределах от 200 до 350 км/ч. Широкое распространение кассетных подшипников стало возможным из-за того, что они обладают рядом следующих преимуществ:
- Приспособлены к комбинированным нагрузкам высокого уровня. В свою очередь, это обеспечивает больший пробег, который может пройти состав, а также гарантирует 100% эксплуатацию состава на протяжении всего периода гарантии, если своевременно осуществляется осмотр буксового узла.
- Данный тип подшипников по геометрическим показателям полностью соответствует условиям, которые требуются для достижения высоких скоростей перемещения состава.
- Конструктивное исполнение этой модели узла более компактное.
Колесная пара
Для того чтобы гарантировать безопасность, необходимо периодически проверять исправность букс и их пар. Важно знать, что при первом осмотре пары и при возникновении необходимости ее обтачивания, это можно сделать без съема буксы. Если же после проведения этой операции к следующему осмотру снова появятся дефекты, которые потребуется устранять при помощи обтачивании пары, то без съема буксы уже нельзя обойтись.
После того как ремонт завершается или же завершается процесс полного освидетельствования колесной пары, ее окрашивают в черный цвет. Также стоит заметить, что места соединения ступиц с подступичными осями также окрашивают, но уже белильной краской. Окрашивание производится по всей окружности соединения.
Посадка подшипника
В настоящее время известно и используется три способа посадки подшипников на ось — это горячий, втулочный, прессованный. Однако в буксовых узлах современного типа используется лишь два из трех методов — это горячий и прессовочный.
Также важно знать, что после завершения полного процесса монтажа узла его заправляют консистентной смазкой. Если говорить о смазке, которая применяется для роликовых подшипников, то с начала 1973 года это ЛЗ-ЦНИИ. К основному предназначению данной смеси относят такие функции, как: обеспечить стойкость к износу, коррозии, обеспечить отсутствие задирных явлений, которые возникают в процессе работы подшипника.
fb.ru
Буксы кассетного типа ~ Вагонник
В высокоскоростных поездах TGV (Франция), ICE (Германия) и Talgo (Испания), эксплуатируемых со скоростями 200-350 км/ч, используются буксовые узлы с двухрядными коническими роликовыми подшипниками. Конические двухрядные роликовые кассетные подшипники получили широкое распространение в ходовых частях высокоскоростного подвижного состава в силу следующих достоинств:- приспособленности к комбинированному нагружению высокого уровня, что гарантирует большие пробеги и эксплуатацию подвижного состава в пределах установленной периодичности его технического обслуживания;
- соответствия геометрических характеристик подшипников условиям высокоскоростного движения;
- компактного конструктивного исполнения;
- кассетного конструктивного принципа, обеспечивающего значительные преимущества при организации экономически эффективного централизованного технического обслуживания.
 |
| 1,9 — крепительные крышки; 2 — задняя крышка; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — кожух; 5 — корпус буксы; 6 — подшипник; 7 — передняя крышка; 8 — уплотнительное кольцо; 10 — резиновая прокладка; 11 — смотровая крышка: 12 — болт М20; 13 — стопорная шайба; 14 -болт М12 с шайбой; 15 — болт М20 с шайбой; |
Подшипники конические двухрядные кассетного типа напрессовываются на шейки осей колесных пар типа РУ1Ш-950 в холодном состоянии.
Подшипники имеют встроенные уплотнения, заправлены смазкой и отрегулированы по зазорам на заводе-изготовителе, в процессе эксплуатации добавление смазки не производится. Все наружные поверхности подшипников имеют антикоррозионное покрытие — фосфатирование.
- Торцевое крепление подшипников осуществляется при помощи вкладыша и четырех болтов М20. Корпуса букс закрываются крепительными и смотровыми крышками.
- Маркировка подшипников состоит из условного обозначения предприятия — изготовителя, двух арабских цифр месяца выпуска, двух последних цифр года выпуска, порядкового номера подшипника. Маркировка располагается на поверхности центральной цилиндрической выточки наружных колец.
- наличие на лабиринте выступающей у основания цилиндрической выточки шириной 4 мм;
- буква «К» высотой 100-150 мм, нанесенная белой краской на смотровую крышку каждого буксового узла;
- дополнительное клеймо «К» высотой 10 мм и шириной 5 мм на бирке, установленной под левым верхним болтом М20 крепительной крышки правого буксового узла.
На ремонтных предприятиях ОАО «РЖД» при проведении обыкновенного и полного освидетельствования колесных пар разборка и ремонт подшипников не производятся. Разборка и ремонт подшипников производятся в специальных сервисных центрах предприятий-изготовителей подшипников.
Кассетный буксовый узел (без копрпуса буксы)
Специалистами компании Вгепсо (США) и МГТС России разработан двухрядный конический роликовый подшипник для работы на железных дорогах России в пассажирских вагонах со скоростью движения до 200 км/ч и в грузовых с увеличенными осевыми нагрузками (до 27 тс/ось).
Кассетный буксовый узел представляет собой готовую к установке конструкцию, отрегулированную на заводе-изготовителе, заправленную смазкой и снабженную внутренними уплотнениями. Он имеет меньшие размеры и массу (55 кг), чем типовой буксовый узел (105 кг), а также требует в 2 раза меньшее количество смазки на заправку узла. Для монтажа двух подшипников на колесную пару требуется 2 минуты.
Буксовый узел состоит из двухрядного подшипника, включающего два ряда внутренних колец, двух комплектов конических роликов, двух сепараторов и единого наружного кольца, выполняющего роль корпуса буксы. Положение подшипника на шейке оси фиксируется передней и задней крепительными крышками, а также тремя упорными кольцами передним, средним дистанционным и задним. Задняя крепительная крышка за счет натяга имеет тугую посадку на шейке оси, а передняя крепится к торцу оси тремя болтами, которые фиксируются от самопроизвольного отворачивания стопорной шайбой. Герметизация подшипника от проникновения пыли и влаги обеспечивается уплотнительными кожухами (передним и задним) с упругими сальниками. Сущность кассетного буксового узла состоит в том, что он выполняется из нескольких частей: адаптера; полимерной износостойкой вставки на адаптер и кассетного подшипникового узла.Полимерная износостойкая вставка взаимодействует с опорной поверхностью боковой рамы тележки и предохраняет адаптер от чрезмерных износов.
 |
| 1 — уплотнительный кожух с упругими сальниками; 2 — упорное кольцо; 3 — стопорная шайба; 4 — крепительные болты; 5 — передняя крепительная крышка; 6 — внутреннее кольцо; 7 — наружное кольцо; 8 — сепаратор; 9 — среднее дистанционное кольцо; 10 — комплект конических роликов; 11 — задняя крепительная крышка. |
vagonnik.blogspot.com
Глава 4. Буксы и рессорное подвешивание вагонов
жении; откол задней стенки паза буксы, если оставшаяся часть стенки не удерживает пылевую шайбу; откол или трещину в нижней части буксы; трещину в боковой стенке буксы длиной более 100 мм у четырехосных вагонов; трещину в боковой стенке меньших размеров, если через нее вытекает осевое масло; трещину в потолке буксы; излом прилива для валика буксовой крышки.
Запрещаетсяпостановкавпоездиследованиевнемвагонов, укоторыхбуксовыйузелимеетхотябыоднуизследующихнеисправностей:
—ослабление болта крепления смотровой или крепительной крышки буксы;
—повышенный нагрев верхней части корпуса буксы. Температура верхней части букс по всему составу должна быть
примерно одинаковой. Сравнение температуры букс должно производиться с одной стороны вагона или состава. Осмотрщик при движении пассажирских и грузовых вагонов, а также на стоянках по внешним признакам выявляет неисправные буксовые узлы, температура которых может и не отличаться от температуры исправных (температура определяется приборами бесконтактного обнаружения перегретых букс).
Порядок технического обслуживания буксы:
—проверка состояния колесной пары;
—осмотр корпуса буксы, лабиринтного кольца, проверка нагрева буксы и сравнение его с другими буксами этого же вагона;
—путем обстукивания смотровой крышки ниже ее центра определение исправности торцевого крепления.
На выкаченные из-подвагона колесные пары с неисправными буксовыми узлами, обнаруженными визуально, по внешним признакам, на внутренней поверхности диска колеса необходимо четко нанести меловую надпись «По внешним признакам», а при обнаружении нагрева букс приборами ДИСК (ПОНАБ) наносится надпись «Аварийная — ДИСК (ПОНАБ)». Результаты ремонта колесных пар с неисправными буксовыми узлами, забракованными работниками ПТО, доводятся до сведения осмотрщиков вагонов данного ПТО.
По всем неисправностям, выявленным по внешним признакам нагрева букс, осмотрщик должен принять решение о ремонте ко-
studfiles.net
Буксовые узлы с подшипниками качения ~ Вагонник
Буксовые узлы с подшипниками качения делятся на узлы с цилиндрическими и сферическими роликовыми подшипниками. На железных дорогах СНГ применяются буксовые узлы только с цилиндрическими и сферическими роликовыми подшипниками.С 1964 г. новые вагоны на сферических подшипниках не выпускаются, и к настоящему времени их удельный вес не превышает 5% от буксовых узлов с подшипниками качения и по мере выхода из строя они заменяются цилиндрическими подшипниками.
Основной буксовый узел современного вагона — это буксовый узел с цилиндрическими роликовыми подшипниками на горячей посадке, которыми оснащаются все типы пассажирских и грузовых вагонов. Весь пассажирский и около 80% грузового вагонного парка переведены на буксовые узлы с роликовыми подшипниками.
С 1982 г. все новые вагоны выпускаются только на роликовых подшипниках. Объясняется это тем, что вагоны на роликовых подшипниках более надежны в эксплуатации, чем на подшипниках скольжения. Отцепки вагонов и задержки поездов по грению букс на роликовых подшипниках в несколько раз меньше, чем на подшипниках скольжения.
Удельное сопротивление поездов при трогании с места снижается в 7—10 раз, а расход топлива или электроэнергии локомотивами — на 10%.
Кроме этого, при роликовых подшипниках возможно увеличение скоростей движения поездов и длины безостановочных участков, что приводит к повышению пропускной способности железных дорог и сокращению объема работы по обслуживанию поездов.
В буксовых узлах с подшипниками качения меньше расходуется цветных металлов и смазочных материалов, чем с подшипниками скольжения. Таким образом, буксовые узлы на подшипниках качения обладают лучшими техническими качествами, чем буксовые узлы на подшипниках скольжения.
Основными требованиями, предъявляемыми к буксовым узлам, являются: безотказность и долговечность работы в существующих условиях эксплуатации в течение установленных сроков службы, небольшая собственная масса; взаимозаменяемость и унификация деталей; простота выполнения монтажа и демонтажа узлов при ремонте и хорошая герметизация буксового узла.
Буксовый узел с роликовыми подшипниками современного грузового вагона имеет корпус 1, в котором размещены два подшипника — передний 2 и задний 3 с цилиндрическими роликами.
Корпус закрыт со стороны колеса лабиринтными уплотнениями 4 и 5, а впереди крепительной 8 и смотровой 10 крышками с болтами 6 и шайбами 9.
Подшипники закреплены с торца корончатой гайкой, болтами 12 и стопорной планкой 13.
Между корпусом и крепительной крышкой установлено уплотнительное кольцо 7.
Типовой буксовый узел пассажирского вагона с креплением подшипников шайбой имеет корпус буксы передний 2 и задний 3 подшипники на горячей посадке, лабиринтное 4 и уплотнительное 5 кольца, крепительную 6 и смотровую 7 крышки, болты 8, торцовую шайбу 9, стопорную шайбу 10 и болты закрепляющие шайбу.
Корпус буксы предназначен для передачи нагрузки от массы вагона на шейку оси, ограничения перемещений колесной пары вдоль и поперек относительно рамы тележки и размещения подшипников.
В корпус буксы закладывают смазку. Конструкция корпуса буксы определяется схемой опирания рамы тележки на буксовый узел и конструкцией лабиринтной части его.
Корпус может быть изготовлен с опорными кронштейнами и сплошной лабиринтной частью либо с пазами для челюстей и с впрессованной лабиринтной частью.
Корпус буксы грузового вагона с цельной лабиринтной частью 2 представляет собой отливку из стали марок 20ФЛ, 20ГЛ.
Для получения мелкозернистой структуры отливки корпуса букс подвергаются термической обработке. В стенках отливки передней части делают отверстия с нарезкой под болты М20 для закрепления крепительной крышки. В задней части корпуса растачиваются кольцевые лабиринтные канавки 2.
По бокам в корпусе сделаны приливы и пазы для соединения с боковое рамой тележки. Для равномерного распределения нагрузки между роликами вдоль образующей на потолке буксы сделаны ребра 3 жесткости, а для опоры рамы тележки — ребра 4.
Внутренний диаметр корпуса растачивается по размеру 250 мм. Масса стальной буксы 45 кг.
Вагонный парк в опытном порядке начинает оснащаться корпусами букс из алюминиевого сплава АМГ-6, что позволяет снизить массу необрессоренных элементов и улучшить взаимодействие вагонов с верхним строением пути.
Корпус роликовой буксы из алюминиевого сплава АМГ-6 по своей конструкции имеет большое сходство с корпусом, изготовленным из стали.
Внутренняя цилиндрическая поверхность нового корпуса обрабатывается с отклонением 250 мм что обеспечивает нормальную посадку подшипников.
Корпус буксы из сплава АМГ-6 имеет массу 15,3 кг, что почти в 3 раза легче стального. Крепительные крышки и корпуса букс из алюминиевого сплава соединяют стандартными болтами и пружинными шайбами. Как показали результаты наблюдений, корпус из сплава АМГ-6 удовлетворяет условиям прочности для современных и перспективных условий эксплуатации подвижного состава. Его достоинство— стабильность механических параметров в течение длительного времени, а также улучшение взаимодействия вагона и пути.
Корпус буксы пассажирского вагона выполнен заодно целое с лабиринтной частью. В нижней части корпус с обеих сторон имеет кронштейны с отверстиями 2, через которые пропущены шпинтоны.
В потолке буксы пассажирского вагона делается не сквозное отверстие М16X1.5 для постановки термодатчика, предназначенного для контроля температуры нагревания буксового узла при движении поезда.
Лабиринтное кольцо и лабиринтная часть корпуса препятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее механических примесей. Кроме этого, кольцо фиксирует положение корпуса буксы на шейке оси. Кольцо, изготовленное из стали марок Ст5 и ОсВ, насаживают на пред под ступичную часть оси в горячем состоянии при температуре 125— 150 °С.
После остывания кольцо удерживается на оси за счет на тяга 80— 150 мкм.
Крепительная крышка уплотняет и фиксирует наружные кольца подшипников в буксе. Крышку отливают из мартеновской или электростали марок 20ФЛ, 20ГЛ либо из стали II группы. После отливки крышка подвергается термической обработке, затем передается на механическую обработку. В зависимости от типа буксового узла крепительные крышки могут иметь четыре или восемь отверстий для их крепления к корпусу.
Смотровая крышка необходима для промежуточной ревизии буксового узла и обточки колесной пары без демонтажа букс. Крышку изготавливают штамповкой из стали Юкп (ГОСТ 1050—74) либо из алюминия АЛ9. Смотровую крышку присоединяют к крепительной при помощи четырех болтов M12.
Детали торцового крепления подшипников служат для предотвращения сдвига внутренних колец в осевом направлении. К ним относятся: корончатые торцовые гайки, стопорные планки, специальные шайбы и болты для крепления планок шайб.
Изготавливают эти детали из стали Ст5 либо 40Л1 методом точного литья.
Корончатые гайки обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами диаметром 12 мм, скрепляемыми вязальной проволокой.
В колесных парах с роликовыми буксовыми узлами современных вагонов для торцового крепления подшипников применяются специальные шайбы. Шайбы изготавливают двух разновидностей, с тремя или четырьмя отверстиями для постановки болтов.
Материалом для изготовления шайб является сталь СтЗ.
Для крепления шайб на торцах шеек осей имеются отверстия с нарезкой, куда ввертывают крепежные болты. В центре шайбы предусмотрено отверстие большого диаметра для обеспечения установки центра станка при обточке поверхности катания колес, производимой без демонтажа буксовых узлов.
Кроме перечисленных деталей, в буксовом узле используются уплотнительные прокладки, кольца, пружинные шайбы, бирки и др. Внутри корпуса буксы обычно размещаются два подшипника качения. Подшипники для грузовых и пассажирских вагонов железных дорог МПС единые.
Это радиальные подшипники с цилиндрическими роликами размером 130X250X80 мм.
Задний подшипник имеет номер 30-42726 ЛМ, а передний — номер 30-232726Л1М.
По этим номерам можно судить о размерах подшипника, его серии, конструкции, типе, точности изготовления. Эти подшипники выполнены разъемными: наружное кольцо, сепаратор, ролики образуют отдельный блок, который свободно снимается и надевается на внутреннее кольцо. Такая конструкция упрощает технологию монтажа и демонтажа буксового узла, поэтому она находит широкое применение в вагоностроении.
Внутренние кольца подшипников неподвижно посажены на шейку оси и вращаются вместе с ней, а наружные свободно установлены в корпусе буксы и удерживаются крепительной крышкой. Неподвижность крепления внутренних колец на шейке оси достигается за счет натяга, равного 40— 70 мкм.
Поэтому монтаж и демонтаж внутренних колец производятся в горячем состоянии при температуре 100—120 °С, при котором внутренний диаметр кольца становится больше диаметра шейки. Такое закрепление остывших внутренних колец на шейках оси с натягом по классу «тугая подшипниковая» Тп или глухая подшипниковая Гп посадка обычно относится ко всему подшипнику и называется «буксовым узлом с подшипниками на горячей посадке». Вращение шейки оси вместе с внутренними кольцами подшипников вызывает вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами. Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием осевых и радиальных зазоров.
Различают три вида зазоров: начальный — до монтажа подшипника в буксу, посадочный — после монтажа и рабочий — при установленном режиме эксплуатации. Обычно посадочный зазор меньше начального, а рабочий — зависит от нагрузок и температуры подшипника во время его работы.
В процессе эксплуатации роликового подшипника следует проверять его осевые и радиальные зазоры. Осевыми зазорами называются расстояния между бортами кольца и торцами роликов. Радиальный зазор представляет собой сумму зазоров между дорожками качения колец и роликов.
Для новых подшипников на горячей посадке радиальный зазор 115—170 мкм, а осевой зазор 70—150 мкм.
Причем меньшие значения зазоров рекомендуются для грузовых вагонов, а большие — для пассажирских.
В буксовых узлах современных вагонов применяются роликовые цилиндрические подшипники на горячей посадке двух разновидностей: однорядные с цилиндрическими роликами и одно бортовым внутренним кольцом на горячей посадке; однорядные с без бортовым внутренним кольцом и плоским приставным упорным кольцом.
Подшипники, имеющие один упорный бурт на внутреннем кольце или оборудованные одним приставным кольцом, называются полузакрытыми. Они хорошо воспринимают радиальную нагрузку, а осевую — ограниченной величины только со стороны борта или приставного кольца.
Кроме цилиндрических подшипников на горячей посадке, в вагонах прежней постройки встречаются подшипники, которые закреплялись на шейке при помощи разрезных втулок . В таких случаях применялись однорядные цилиндрические подшипники и двухрядные сферические.
Подшипники состоят из наружного и внутреннего 3 колец, роликов 2 и сепараторов 4.
Раньше кольца и ролики подшипников изготавливались из хромистых и хромо марганцевых сталей марок ШХ15 и ШХ15СГ электро шлакового переплава. В процессе эксплуатации подшипников, изготовленных из таких сталей, проявляется склонность к хрупкому излому особенно внутренних колец вследствие больших напряжений, возникающих от посадки колец на шейку оси при воздействии радиальной и осевой нагрузок при движении вагона.
Исследования показали, что новая сталь марки ШХ4 регламентируемой прокаливаемости обладает высокой твердостью поверхностного слоя и достаточной вязкостью внутренних волокон, что обеспечивает вы-скую устойчивость хрупкому разрушению по сравнению со сталями ШХ15 и ШХ15СГ.
Поэтому сталь ШХ4 начинает широко применяться для изготовления наиболее напряженных внутренних колец подшипников.
Ролики цилиндрического подшипника имеют форму цилиндра, образующая которого представляет прямую линию, параллельную оси вращения подшипника и перпендикулярную радиальной нагрузке. Поэтому радиальная нагрузка распределяется по длине и хорошо воспринимается цилиндрической поверхностью тел качения, а осевая — лишь торцами роликов.
Для предупреждения вредного влияния перекоса буксы и прогиба шейки оси на работу цилиндрических подшипников ролики стали изготавливать со скосами «бомбиной».
Сепаратор представляет собой кольцо, изготовленное из латуни ЛС-961 с наличием окон для установки роликов. Для удержания роликов от выпадания из сепаратора производится расчеканка его перемычек. После монтажа буксового узла внутреннюю его часть заправляют консистентной смазкой.
Надежность работы буксовых узлов определяется не только совершенством их конструкции, но и качеством смазывания подшипников.
С 1973 г. для роликовых подшипников применяется консистентная смазка ЛЗ-ЦНИИ. Основное ее назначение — это обеспечение противоизносных, против коррозионных и противозадирных явлений в процессе работы подшипников.
В основном эти функции смазка ЛЗ-ЦНИИ выполняет, но при длительной эксплуатации и особенно при попадании в буксу воды до 5% ее качества снижаются, что отражается на работоспособности подшипников (происходит схватывание торцов роликов с бортами колец, коррозионные повреждения и др.).
Поэтому проводятся работы по созданию новых смазок со специальными химически активными присадками, которые бы обладали более высокой стабильностью свойств в процессе работы, чем смазка ЛЗ-ЦНИИ.
Этим требованиям отвечает модифицированная универсальная смазка на литиевой основе под условным названием «буксол», разработанная ЦНИИ-МПС.
vagonnik.blogspot.com
Назначение и типы букс вагонов
Буксы относятся к ходовым частям вагона и предназначаются для:
· соединения колесных пар с рамой тележки или вагона;
· передачи нагрузки от кузова вагона через подшипник на шейку оси колесной пары;
· ограничения поперечного и продольного перемещений колесных пар относительно кузова вагона или тележки при движении вагона;
· размещения подшипника, смазки и смазочных приспособлений и защиты их от загрязнения и обводнения.
В соответствии с перечисленным букса должна:
· обладать достаточной прочностью для передачи нагрузки;
· обеспечивать непрерывную подачу необходимого количества смазки к трущимся элементам буксы;
· быть достаточно герметичной, чтобы не было утечки смазки и загрязнения внутренней полости песком, пылью, водой и другими посторонними элементами; обеспечивать удобство и легкость монтажа и демонтажа подшипников, а также осмотр деталей буксового узла.
В зависимости от типа вагонабуксы подразделяют на буксы грузовых и пассажирских вагонов, предназначенных для обычных, скоростных и высокоскоростных поездов.
Буксы вагонов скоростных поездов отличаются от обычных наличием упорного шарикового подшипника, воспринимающего повышенные осевые нагрузки, возникающие при высокой скорости движения до 200 км/ч и более.
По типу подшипниковони делятся на буксы с подшипниками качения и подшипниками скольжения.
| Подшипники качения (роликовые) Подшипники качения работают преимущественно при трении качения и состоят из двух колец, тел качения, сепаратора, отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. Основным достоинством подшипников качения является то, что в них трение скольжения заменено трением качения; в результате сопротивление в буксе уменьшается в несколько раз; подшипники качения для своей работы требуют значительно меньше смазки, чем подшипники скольжения. Из-за уменьшения трения облегчается трогание подвижного состава с места и уход за ним в эксплуатации. |
| Подшипники скольжения Подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется вкладыш или втулка из антифрикционного материала (часто используются цветные металлы), и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, который позволяет свободно вращаться валу. |
В настоящее время в России практически все вагоны грузового парка и все пассажирские вагоны оборудованы буксами с подшипниками качения. С 1998 г. эксплуатация вагонов с подшипниками скольжения на сети дорог России запрещена.
Похожие статьи:
poznayka.org