для чего служат буксы
Назначение, устройство буксового узла пассажирского вагона
Буксовый узел.
Для повышения безопасности движения в зимнее время с пункта формирования не допускается отправлять вагоны при наличии ползунов, наваров и выщербин не зависимо от их размеров.
Для передачи давления от вагона на шейки осей колесных пар, а также ограничения продольного и поперечного перемещения колесной пары служат буксы (рис. 14.11).
Устройство буксового узла.
Буксовый узел является составной частью колесной пары, монтируется и демонтируется совместно с колесной парой. Букса предназначена для соединения колесной пары с рамой тележки через надбуксовые рессорные подвешивания. Букса также является емкостью для смазки роликовыхподшибников, а также предназначена для ограничения поперечного и продольного перемещения колесной пары относительно рамы тележки. Через буксу передается нагрузка от массы кузова на шейку оси колесной пары.
Буксовый узел состоит из следующих частей:
Внутрь корпуса буксы заправляется консистентная смазка в количестве 3,5-4-х кг.Буксы являются наиболее повреждаемыми частями вагона и в период эксплуатации требуют постоянного контроля над своим техническим состоянием.
Буксовые узлы передают нагрузки на шейки осей, обеспечивают возможность вращения колесной пары и ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно тележки.
На пассажирских вагонах применяются буксы только с подшипниками качения (роликовыми), так как они обеспечивают реализацию высоких скоростей движения и осевых нагрузок, а также более надежны в эксплуатации.
Буксовые узлы с подшипниками качения классифицируются по типу роликовых подшипников, способу их посадки не шейку оси, по конструкции корпуса буксы и деталей крепления подшипников на шейке оси.
По способу соединения с рамой тележки корпусы букс бываеют челюстными и бесчелюстными.
Лабиринтное кольцо по форме соответствует лабиринтной части корпуса буксы и вместе с ней обеспечивает герметичность буксового узла, препятствуя вытеканию смазки и попаданию в буксу грязи. Лабиринтное кольцо напрессовывается на предпоступичную часть оси или устанавливается с предварительным нагревом до 125-150° С. В передней части корпус буксы закрыт крепительной и смотровой крышками с резиновыми уплотнениями.
Крепительная крышка с резиновым уплотнительным кольцом обеспечивает герметичность корпусу буксы с внешней стороны. Кроме того, крепительная крышка фиксирует наружные кольца подшипников в буксе, для чего при ее установке необходимо обеспечить зазор между корпусом буксы и крышкой в пределах 0.5-2 мм.
Смотровая крышка служит для производства промежуточной ревизии, обточки колесной пары, а также для контроля в эксплуатации состояния смазки, деталей подшипников. Крышка изготовляется штамповкой из стали или алюминия и через уплотнительную прокладку крепиться к крепительной крышке с помощью четырех болтов М12 со стопорными шайбами.
Крепительная крышка в зависимости от типа буксового узла, устанавливается на четыре или восемь болтов М20 со стопорными шайбами.
Детали торцевого крепления подшипников служат для закрепления внутренних колец подшипников в осевом направлении.
Подшипники на осях РУ1 закреплены корончатой гайкой М11´4 стопорной планкой и болтами М 12 с крепительными шайбами. Болты связывают мягкой ( отожженной) проволокой диаметром 1.5-2 мм, пропущенной через отверстия в головках болтов, проволоку крепят в форме «8».
В центре шайбы предусмотрено отверстие для установки центра колесотокарного станка при обточках колесных пар без демонтажа букс.
Для чего служат буксы
Общие сведения. Буксы служат для передачи веса кузова вагона и тележки на ось колесной пары и тяговых и тормозных усилий от колесной пары на раму тележки, а также для ограничения продольного и поперечного разбега колесной пары. Корпус буксы, кроме того, защищает шейку оси и подшипники от грязи, песка и влаги, является резервуаром для смазки.
На электропоездах применяют буксы только с роликовыми подшипниками качения, которые по сравнению с подшипниками скольжения обладают следующими преимуществами: оказывают меньшее сопротивление движению, особенно при трогании; требуют меньшего ухода; обеспечивают большую долговечность работы буксового узла; позволяют увеличить скорость движения и экономию электрической энергии; предотвращают износ шеек оси, так как имеют внутренние кольца.
В буксовом узле расположена первая ступень рессорного подвешивания, которая смягчает удары, воспринимаемые колесной парой. Оставшиеся колебания через раму тележки передаются на вторую ступень — центральное рессорное подвешивание.
Буксовый узел моторного вагона электропоезда ЭР2. Корпус буксы стальной, литой, имеет в нижней части хвостовик, через который проходит балансир 14 (рис. 34) с укрепленными по его концам опорными стаканами. Стаканы закреплены болтами и служат для установки цилиндрических надбуксовых пружин 1 (рис. 35).
Балансир 14 (см. рис. 34) крепят к хвостовику буксы стальным валиком 1, который закреплен стопорной пластиной 17. Отверстия для валика как в хвостовике буксы, так и в балансире армированы стальными закаленными втулками 15. На корпусе 7 буксы укреплены наличники 4 (см. рис. 35), предохраняющие буксу от износа, возникающего вследствие ее взаимодействия с буксовыми направляющими рамы тележки. Каждый наличник состоит из двух стальных цементированных пластин — большой и малой, расположенных взаимно перпендику-
Монтаж буксы и подшипников выполняют в следующем порядке: на шейку оси напрессовывают в горячем состоянии лабиринтное кольцо 2 (см. рис. 34), далее внутреннее кольцо подшипника 3 с задним упорным буртиком, малое дистанционное кольцо 5, внутреннее кольцо подшипника 6 со съемной упорной шайбой. Затем надевают корпус буксы со вставленными
в него наружными кольцами с обоймами подшипников и большим дистанционным кольцом 4 между ними. Детали, напрессованные на ось, стягивают торцовой гайкой 13, для предотвращения отворачивания которой предусмотрена стопорная планка //, закрепленная двумя болтами 12, соединенными проволокой 10. Детали, вставленные в полость буксы, фиксируются крышкой 9, имеющей кронштейн для фрикционного гасителя. После сборки буксы в нее закладывают 2,5 кг смазки ЖРО.
Надбуксовое рессорное подвешивание состоит из двух цилиндрических пружин / (см. рис. 35), вставленных в опорные стаканы 2 балансира 6. Между стаканом 2 и пружиной / находится резиновый гаситель 3, который уменьшает шум, возникающий в результате ударов колес о стыки и неровности рельсов. Верхняя его часть армирована стальной накладкой для предотвращения быстрого изно-
^ч^^^^?^ П0ДВЄШИван»е арного вагона электропоезда ЭР2-
Рис. 34. Букса моторного вагона электропоезда ЭР2:
са резины. На верхние концы пружин 1 опирается рама тележки, для чего в буксовых направляющих 7 предусмотрены чашки. Между верхним концом пружины 1 и дном чашки имеется стальная прокладка, предохраняющая дно чашки от износа.
Фрикционный гаситель служит для гашения вертикальных колебаний тележки. Он состоит из оси 11 и неподвижного диска 16, закрепленных на раме тележки. Н а ось устанавливают поворотный рычаг 15, обе стороны которого армированы шайбами из фрикционного материала (пластмассы), крышку 14 и нажимную пружину 13 с фигурной шайбой 12. Поворотный рычаг зажат между неподвижным»диском и крышкой пружиной.
Усилие пружины 13, регулируемое гайкой, контролируют по расстоянию между крышкой 14 и фигурной шайбой 12, которое должно быть 70+0,5 мм. Его определяют как полусумму двух расстояний, измеренных в диаметрально противоположных точках.
Поворотный рычаг 15 вытянутой частью соединен с поводком 10, а последний — с кронштейном корпуса буксы. В местах соединения поводка установлены резиновые втулки 9, обеспечивающие возможность перекосов поводка.
Гашение колебаний происходит из-за трения в паре пластмасса—сталь, возникающего вследствие того, что пружина прижимает фрикционные диски друг к другу. Фрикционные поверхности должны быть чистыми и сухими. Попадание во фрикционную пару смазки, графита или других инородных веществ недопустимо. Фрикционные гасители устанавливают только на моторных вагонах.
Буксовый узел прицепных вагонов электропоездов ЭР2 и ЭР2Р. Корпус буксы (рис. 36) стальной, литой, выполненный для бесчелюстного подвешивания, представляет собой одно целое с опорными чашками для установки надбуксо-вых цилиндрических пружин. В чашках имеются отверстия для прохода шпин-тонов. Подшипники применяют такие же, как и в буксе моторного вагона электропоезда ЭР2, но только устанавливают их на шейку оси без дистанционных колец (впритык). Монтаж буксы и подшипников осуществляют в таком же порядке, как и на моторном вагоне электропоезда ЭР2. На головных вагонах на первую колесную пару устанавливают привод скоростемера.
Надбуксовое рессорное подвешивание (рис. 37) состоит из двух двухрядных цилиндрических пружин 2 и 3 (наружной и внутренней), которые надеты на стальные литые шпинтоны /, » служащие направляющими.
Шпинтоны крепят болтами к продольной балке рамы тележки. На верхние концы наружных пружин 2 опирается рама тележки, а нижние концы пружин стоят на резиновых гасителях 6, 8, армированных стальными подкладками, предохраняющими резину от износа. Резиновые гасители установлены на дно чашки крыльев корпуса буксы. Подкладка 7 нижнего гасителя выполнена вместе со стаканом, который служит для предохранения резины от выдавливания. Таким образом, вертикальная нагрузка тележки передается через наружные
Рис. 37. Надбуксовое рессорное подвешивание прицепного вагона электропоезда ЭР2:
/ — шпикток; 2 — наружная пружниа; 3 — внутренняя пружина; 4 — стальная прокладка; 5, 9 — конические кольца; б, « — резиновые гасители; 7 —подкладка нижнего гасителя; 10 — гайка; // — пружинная шайба; 12 — гильза; 13 — сухарь
пружины 2 и резиновые гасители 6, 8 на корпус буксы. Нижние концы шпинтонов 1, имеющие резьбу, проходят сквозь отверстия в чашках буксы. На них навинчена гайка 10, сверху которой находится пружинная шайба 11, служащая для смягчения ударов гайки о крыло буксы при движении тележки по неровностям пути. Для предотвращения самоотвинчивания гайки установлен шплинт,
Фрикционный гаситель надбуксового подвешивания прицепного вагона состоит из шести сухарей 13, обхватывающих напрессованную на шпинтон 1 гильзу 12, двух конических колец 5, 9 и внутренней пружины 3. Сухари расположены между двумя коническими кольцами 5 и 9, верхнее из которых постоянно поджимается внутренней пружиной 3, упирающейся в утолщенную часть шпинтона, а нижнее лежит на уступе нижнего резинового гасителя 8. Под воздействием пружины и благодаря двойной конусности сухарей и колец возникают силы, прижимающие сухари к гильзе шпинтона и вызывающие трение между ними. Таким образом гасятся все колебания, возникающие в надбуксовом подвешивании. Конструкция фрикционного гасителя не требует ухода и регулировки во время эксплуатации.
Буксовый узел моторного вагона электропоезда ЭР2Р. Корпус буксы 10 (рис. 38) литой, стальной, выполненный для бесчелюстного подвешивания, имеет ступенчатое расположение крыльев для установки надбуксовых рессор и два прилива (один вверху, другой внизу) для крепления поводков 3 (рис. 39). Поводки одним концом валиками соединены с кронштей-
Рис. 38. Букса моторного вагона электропоезда ЭР2Р:
Рис. 39. Надбуксовое рессорное подвешивание моторного вагона электропоезда ЭР2Р:
ном рамы тележки, а другим — с приливом корпуса буксы. Приливы корпуса буксы и кронштейны рамы имеют клиновидные пазы, в которые входят головки валиков 4 поводков, закрепляемые болтами со стопорными шайбами. Поводки насажены на валики с натягом при помощи резинометаллических втулок 1 и предназначены для ограничения разбега колесной пары при прохождении неровностей пути. Разбег не должен быть в продольном направлении более 1 мм, в поперечном — более 7,5 мм. К задней части корпуса буксы 2 болтами с пружинными шайбами крепят лабиринтную крышку 12 (см. рис. 38).
Помимо крышки 4 буксы, имеется еще смотровая крышка 7, на место которой может быть установлен датчик противогазного устройства (с правой стороны).
Подшипники в буксе моторного вагона электропоезда ЭР2Р такие же, как и в буксе моторного вагона электропоезда ЭР2. В буксу закладывают 2,5 кг смазки ЖРО.
Надбуксовое рессорное подвешивание (см. рис. 39) состоит из двух комплектов цилиндрических пружин 5 и 6. На опорных поверхностях буксы расположены резиновые гасители 8, армированные стальными опорными стаканами 7, на которые установлены двухрядные цилиндрические пружины. На верхние их концы опирается рама тележки, для чего на ней предусмотрены также опорные стаканы.
В буксовом узле предусмотрен фрикционный гаситель, устройство и назначение которого аналогичны устройству и назначению фрикционного гасителя колебаний, установленного в буксовом узле тележки моторного вагона электропоезда ЭР2.
Буксы и буксовые узлы подвижного состава железных дорог
Колесные пары локомотивов и вагонов имеют одну и ту же общую часть – ось. На оси с обоих сторон имеются специальные шейки, на которые и устанавливаются буксы. Буксы, надеваемые на шейки колесной пары, в принципе одинаковы для локомотивов и вагонов, но, конечно, несколько отличаются конструктивно.
Так что такое буксы?
Итак, буксы представляют собой стальные корпуса, в которых размещаются подшипниковые вкладыши, смазочные и подбивочные материалы (на иллюстрации букса раскрашена красным цветом). Через буксы на колесные пары передается вертикальная нагрузка от веса локомотива, а от колесных пар на рамы тележек – усилия тяги, торможения и боковые горизонтальные силы, на вагонах буксы обеспечивают передачу нагрузки от кузова и находящегося в нем груза через подшипники на шейки оси колесной пары. Букса ограничивает перемещение рамы тележки локомотива или вагона относительно колесной пары, предотвращает попадание посторонних предметов в буксовые подшипники, ну и естественно обеспечивает соединение колесных пар с рамой тележки.
Буксы различают по типу осей, применяемых подшипников, а также по конструкции, размерам корпуса и по виду смазочных и подбивочных материалов. По типу применяемых подшипников буксы могут быть с подшипниками скольжения и с подшипниками качения (роликовыми).
Буксы с подшипниками скольжения
Букса с подшипниками скольжения (на рисунке выше) представляет из себя литой корпус в котором размещается подшипник скольжения, вкладыш и польстер, уплотняющая шайба, вся это закрывается крышкой. Подшипники скольжения изготавливаются, как правило, из антифрикционного сплава – баббита. В этих буксах с подшипниками скольжения для подачи масла к шейкам оси применяют польстеры и подбивочные валики. Польстер состоит из металлического каркаса и прикрепленной к нему подушки с шерстяными фитилями. Каркас имеет верхнюю пластину, подпружиненную снизу спиральными пружинами. Такие буксы требуют постоянной заправки маслом, чтобы фитили или валики постоянно были погружены в него и шейка оси постоянно смазывалась в движении.
Буксы с подшипниками скольжения уже практически не эксплуатируются на подвижном составе, их работа требовала постоянного контроля за уровнем смазки, ее доливки, что существенно снижало пропускную способность железных дорог, вес поезда, и очень сильно увеличивало сопротивление подвижного состава. Приходилось часто производить технические стоянки поездов для обслуживания букс. Данные буксы применялись не только на вагонах, но и на паровозных тендерах, электровозах (ВЛ19, 22 и 23), тепловозах (ТЭ1 и ТЭ2).
Назначение крышки подшипника
и устройство буксового узла
В настоящее время все локомотивы и вагоны оборудованы буксами с подшипниками качения, т.е. роликовыми. Роликовые подшипники резко сокращают сопротивление подвижного состава при движении, что позволяет увеличить его скорость и полезную массу. При роликовых подшипниках сокращается расход энергии локомотива на 4 – 11%, снижается расход осевого масла, не требуются подбивочные материалы и баббит. Значительно увеличиваются межремонтные сроки буксового узла и также не требуется такая профессия как смазчик, что существенно снижает расходы на обслуживающий персонал.
В роликовых буксах локомотивов и вагонов (на иллюстрации выше) применяются однорядные и двухрядные подшипники, а ролики изготавливают цилиндрической и сферической формы. Для исключения набегания роликов друг на друга они помещаются в беззаклепочые сепараторы. Основными узлами роликовой буксы являются корпус и роликовые подшипники. Корпус закрывается двумя крышками, задняя непосредственно соприкасается с вращающей осью, поэтому имеет специальное лабиринтное уплотнение (для исключения выдавливания смазки). Подшипники на шейке оси закрепляются гайкой, имеющей стопорную шайбу, а расстояние между подшипниками устанавливается двумя дистанционными кольцами. Радиальные подшипники не должны воспринимать осевые усилия, для устранения которых в передней крышке буксы локомотивов установлен осевой упор. Торцовая поверхность упора имеет бронзовую наплавку и смазывается маслом, которое подается фитилем из масляной ванны корпуса буксы. На некоторых тепловозах буксы оборудованы упругими осевыми упорами с пружинами (на фотографии ниже корпус упора буксы отмечен желтым цветом).
В буксах вагонов торцевой упор отсутствует, вся конструкция закреплена торцевой гайкой. Теперь буксы в сборе надеты на шейки оси, и мы подошли вплотную к буксовому узлу, именно он передает все усилия от колесной пары к раме тележки, а также боковые усилия, возникающие при вписывании экипажа в кривую и ударные нагрузки во время движения по неровностям пути, ну и конечно вес локомотива и вагона. На локомотивах применяют буксовые узлы двух типов: с буксовыми направляющими, расположенными на раме тележки (челюстные) и с резинометаллическими поводками (бесчелюстные).
Устройство буксового узла
На буксовых узлах челюстного типа передача всех усилий осуществляется непосредственно от корпуса буксы на направляющую рамы тележки (челюсти), поэтому к корпусу такой буксы приварены с боков наличники, которые смазываются маслом из ванн, с помощью фитилей. Поэтому локомотивная бригада всегда контролирует уровень масла в ваннах, и добавляет его из ручной масленки во время технического обслуживания локомотива. Ванны с фитилями закрываются сверху крышками на пружине, чтобы ее можно было легко поднять. В буксовом узле бесчелюстного типа передача всех усилий осуществляется через резинометаллические поводки, состоящие из стального корпуса и валиков. Перемещения буксы относительно рамы возможны вследствие упругой деформации резины, а передача тягового и тормозного усилий от корпуса буксы на раму тележки происходит через эти самые поводки, которые одним шарниром крепят к приливам корпуса буксы, а другим – к кронштейну рамы тележки. Литой корпус буксы имеет два боковых опорных кронштейна (крыла) для установки пружин рессорного подвешивания тележки и восприятия вертикальной нагрузки. Бесчелюстной буксовый узел во время эксплуатации не требуется смазывать, поэтому современные тепловозы и электровозы имеют только бесчелюстные буксы.
На пассажирских вагонах устанавливаются, так называемые, крыльчатые буксы (на первой иллюстрации выделены красным цветов), конструкция которых схожа с конструкцией бесчелюстных букс локомотива, только поводков на них конечно нет, ведь передавать тяговые усилия вагону не нужно, а все нагрузки передаются на буксу через пружины. В грузовых вагонах буксы находятся и перемещаются в направляющих рамы тележки (на иллюстрации выше буксовый узел окрашен красным, белым и желтым цветами), практически также, как на локомотивах с челюстными буксами, только смазки и наличников в буксах вагонов не требуется.
Букса
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.
Содержание
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:
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:
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:
Однако при таком способе посадки нередко наблюдается потеря натяга и для успешного его применения требуется соблюдение некоторых условий:
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 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.