В настоящее время весь парк вагонов ОАО»РЖД» переведен на подшипники качения. Применение букс с роликовыми подшипниками дает возможность эксплуатировать вагоны при высоких скоростях движения, сократить отцепки вагонов по нагреву в несколько раз, позволяет получить значительную экономию электроэнергии или топлива на локомотивах и снизить расходы на ремонт и содержание вагонов.
Буксы предназначены для соединения колесных пар вагона с рамой тележки, передачи нагрузки от кузова через подшипники на шейку оси колесной пары, а также для ограничения поперечного и продольного перемещений колесных пар относительно тележки.
Существуют два типа посадки роликовых подшипников на шейки осей:
1) втулочная посадка (с помощью разрезной конической втулки);
2) горячая посадка.
В настоящее время втулочная посадка не применяется. Основной является горячая посадка внутренних колец цилиндрических подшипников на шейки осей. Надежность горячей посадки обеспечивается разностью диаметров отверстия внутреннего кольца, изготовляемого с минусовым допуском, и диаметра шейки оси, изготовляемого с плюсовым допуском.
Горячая посадка основана на свойстве металла расширяться при нагревании и сжиматься при остывании. При горячей посадке подшипника на ось его внутреннее кольцо, имеющее несколько меньший диаметр отверстия, чем диаметр шейки оси, нагревают до температуры 110 - 120 0 С, в результате чего кольцо расширяется и свободно одевается на шейку. Остывая, оно сжимается, плотно обхватывает шейку и прочно удерживается на ней.
Роликовая букса проектируется с таким расчетом, чтобы равнодействующая нагрузка на шейку оси проходила по вертикали через середину шейки. Наиболее распространенной является непосредственная передача нагрузки на корпус буксы сверху. При этом нагружается только верхняя поверхность корпуса буксы. Это приводит к более интенсивным износам опорных поверхностей корпуса буксы и буксовых челюстей боковой рамы. Чтобы уменьшить износ трущихся поверхностей, в настоящее время испытываются вкладыши, устанавливаемые в месте интенсивного трения, которые выполнены из твердосплавного металла. В пассажирских и в некоторых грузовых вагонах (оборудованных тележками ЦМВ) применяют буксы, у которых нагрузка передается на кронштейны нижней части корпуса. При этой схеме передачи нагрузки весь корпус буксы является несущим.
Типовая букса пассажирского вагона с цилиндрическими роликовыми подшипниками имеет передний и задний подшипники, посаженные на шейку оси вплотную друг к другу, что уменьшает габаритные размеры буксы и снижает напряжение в шейке оси. Букса состоит из следующих частей: корпус; лабиринтное уплотнение; лабиринтное кольцо; задний подшипник; передний подшипник; торцевая гайка М110; стопорная планка; крепительная крышка; болты крепления стопорной планки М12; резиновые уплотнения. Чертеж буксы пассажирского вагона приведен в графической части.
В настоящее время все грузовые и пассажирские вагоны оборудуются типовым буксовым узлом с установкой двух цилиндрических роликовых подшипников с габаритными размерами 130 x 250 x 80 мм (130 - диаметр шейки (мм), 250 - наружный диаметр подшипника (мм), 80 - ширина подшипника). Различие между пассажирским и грузовым буксовым узлом вагона состоит в конструкции корпуса и месте передачи нагрузки.
Роликовый подшипник на горячей посадке состоит из внутреннего и наружного колец. Между ними находятся ролики, удерживаемые в сепараторе на одинаковом расстоянии один от другого. Сепаратор опирается (центрируется) на борта наружного кольца.
Оба подшипника полузакрытого типа. Задний подшипник (42726Л) имеет однобортовое внутреннее кольцо, у переднего подшипника (232726Л1) роль борта играет плоское приставное упорное кольцо. Блоки подшипников взаимозаменяемы. Посадку внутренних колец на шейку оси производят с натягом 40-65 мкм. Минимальный натяг для колец бывших в эксплуатации, 30 мкм.
Долговечность подшипников определяется диаметром роликов: чем больше их диаметр, тем они долговечнее. Также известно, что долговечность подшипника находится в прямой зависимости от длины линии контакта ролика с дорожками качения колец. В цилиндрических подшипниках контакт ролика происходит по всей его длине.
При проектировании корпусов букс с роликовыми подшипниками важным условием является рациональное распределение нагрузки между роликами и вдоль образующей роликов и колец. Корпус буксы имеет лабиринтное уплотнение. Кольцевая поверхность на торце оси позволяет осуществлять ультразвуковой контроль шейки без снятия внутренних колец подшипников.
Торцевое крепление подшипников осуществлено гайкой М110. Для придания гайке упругости, обеспечивающей включение в работу увеличенного числа витков резьбы, со стороны заднего привалочного торца гайки М110 делается кольцевая выточка. Также применяют торцевое крепление тарельчатой шайбой, которая притягивается к торцу шейки оси с помощью трех или четырех болтов с резьбой М20 и специальных лепестковых пластинчатых шайб.
Осевое перемещение буксы по внутренним кольцам подшипников ограничивается с одной стороны бортом внутреннего кольца заднего подшипника, с другой - приставным кольцом переднего подшипника. Таким образом, торцевое крепление должно удерживать на шейке оси буксу с двумя подшипниками при всех режимах эксплуатации, обеспечивая надежное прижатие приставного кольца переднего подшипника.
Для смазывания деталей буксового узла применяется консистентная смазка ЛЗ ЦНИИ, которая обеспечивает противозадирное и противоизносное воздействие на трущиеся поверхности при вращении. Смазка ЛЗ ЦНИИ уменьшает трение между деталями подшипника, предохраняет металл от коррозии, а также способствует отводу и равномерному распределению во всех частях подшипника теплоты, возникающей от трения. Не допускается появление в смазке частиц металла и песка, обладающих абразивными свойствами, а также воды, которая приводит к ее разжижению и снижает все характеристики и свойства.
Одно из требований, которое должно удовлетворяться при эксплуатации вагонов - обеспечение длительной работы без замены смазки. Пробеги вагонов между ревизиями букс, при которых разбирают буксы и заменяют смазку, достаточно велики. Следовательно, буксовая смазка должна быть стабильной по своим техническим, химическим и коллоидным характеристикам в условиях воздействия больших нагрузок на контактирующих поверхностях, вибрации, повышенных температур, влаги и прочего.
В условиях эксплуатации неизбежен кратковременный и длительный отстой вагонов или колесных пар, при котором могут интенсивно протекать процессы коррозии. Коррозионные повреждения характерны для буксовых подшипников, поэтому антикоррозионные защитные свойства смазки являются одним из критериев ее качества.
Смазка для роликовых подшипников букс вагонов должна отвечать следующим требованиям:
1) быть химически и физически стабильной и устойчивой;
2) не содержать истирающих веществ, которые могут вызвать износ деталей подшипников;
3) обладать стабильностью механических свойств;
4) не содержать свободных кислот или других коррозирующих веществ;
5) обеспечивать равномерность смазывания деталей подшипников при различных температурах. (Для этого смазка должна обладать липкостью, при которой она могла бы сопротивляться действию центробежных сил, стремящихся выбросить ее из подшипника при вращении);
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
