Буксовый узел тепловоза
- Букса. Назначение и устройство.
Чтобы поставить какое - либо оборудование на вращающуюся поверхность, конструкторы обращаются к помощи подшипников. Подшипники по принципу работы делятся на подшипники скольжения (два вкладыша из какого либо вязкого металла типа бронзы, свинца или олова), и подшипники качения, само словосочетание говорит о том, что рабочим элементом подшипника являются тела качения - шарики, или ролики.
Перед конструкторами локомотивов стала задача - поставить локомотив на колесные пары, которые вскоре начнут вращаться от электромагнитного момента тяговых двигателей и перемещать локомотив поступательно по рельсовой колее. Применение подшипников скольжения вызвало массу неудобств: постоянная необходимость наличия масла в зазоре между шейкой оси колесной пары и поверхностью подшипника, сложности в системе подачи смазки и множество других факторов со временем показало несостоятельность этой идеи. В итоге современное локомотивостроение пришло к применению букс с роликовыми подшипниками качения.
На подбуксовые шейки с каждой стороны оси колесной пары в нагретом состоянии с натягом* одеваются по два роликовых подшипника. Если выражаться точнее, на подбуксовые шейки одевают внутренние кольца подшипников, остальные части подшипника зайдут вместе с корпусом буксы.Что значит с натягом? Внутренний диметр кольца подшипника меньше наружного диаметра подбуксовой шейки на 0.3 - 0.65 мм. С такой разницей в диаметрах, кольцо можно одеть на шейку только в нагретом состоянии, когда металл расширяется, поэтому кольца подшипников разогревают в масле до температуры 100 - 120 градусов. Этот способ называется «посадка с натягом». Остыв, кольцо плотно охватывает шейку оси, обеспечивая надежную посадку. Между наружной и внутренней обоймами подшипников обязательно ставятся дистанционные кольца.
На установленные внутренние кольца подшипников на шейке оси надвигается корпус буксы, в котором заранее поставлены наружные обоймы роликовых подшипников вместе с роликами и сепараторами.
Чтобы наружные кольца подшипников надежно встали на свою посадочную поверхность, корпус буксы нагревается до ста градусов, внутренняя полость смазывается дизельным маслом и в нее заводятся наружные кольца подшипников, наружное дистанционное кольцо между ними, ролики и сепаратор. Корпус зачаливается подъемным приспособлением и надвигается на подбуксовую шейку колесной пары монтажной втулкой.
Но самой первой операцией при монтаже буксы на шейке оси колесной пары является постановка лабиринтного кольца. Лабиринтное кольцо одевают на предподступичную часть оси в горячем состоянии с натягом 0.15 - 0.2 мм. Оно будет вращаться вместе с колесной парой и тем не менее создавать лабиринтное уплотнение вместе с лабиринтом задней крышки, не позволяя попадать грязи внутрь корпуса и удерживать смазку буксовых подшипников внутри корпуса.
При сборке буксы в лабиринт задней крышки, в подшипники и в переднюю крышку закладывается 2.5 кг консистентной смазки «Буксол» или ЖРО.
На шейку оси колесной пары в фаску, ближнюю к колесному центру ставится стопорное кольцо, не позволяющее сползти кольцу подшипника при потере посадки.
При движении локомотива по рельсовой колее, колесная пара воспринимает не только вертикальные нагрузки от массы локомотива, но и поперечные броски от неровности пути и при прохождении кривых. С целью ограничения продольных смещений, исключения контакта и трений между торцом оси и передней крышкой при осевых смещениях, на крайнюю фаску в «горячую» напрессовывают кольцо упорного шарикового подшипника.
Второе кольцо напрессовывается на упор. Между упором и передней крышкой, закрывающей корпус буксы - упорная пружина. Ее задача - держать упорный подшипник. Чтобы при снятии крышки сжатая пружина не выстрелила, ее фиксируют стопорным кольцом 13.
Между упором 10 и передней крышкой 8 устанавливается резинометаллический амортизатор (две стальные шайбы толщиной 2 мм каждая, с привулканизированному к ним резиновому кольцу). Толщина амортизатора 14 мм, его задача - гасить удары при поперечных бросках колесной пары в процессе движения локомотива. На крышке такой буксы ставится клеймо «КР», означающее, что букса крайняя. Средняя в тележке колесная пара наоборот при проходе кривой должна вписаться в нее и для этого ей необходим осевой разбег. Чтобы обеспечить его, резиновые амортизаторы вынимают из обеих букс, обеспечивая зазор 14 + 14 мм, а на крышке такой буксы стоит клеймо «СР», означающее - средняя.
Букса пассажирского тепловоза имеет практически аналогичную конструкцию, но есть и отличия. Из за особенностей экипажной части, букса не нуждается в резинометаллических амортизаторах, нет упора и упорной пружины. Упорный подшипник 80-232Л, упирается в крайний роликовый. Букса средней колесной пары отличается постановкой двух роликовых подшипников с короткими роликами позволяющими иметь осевой разбег 14 мм и плоскими упорными кольцами, воспринимающими поперечные нагрузки. Вместо упорного подшипника - проставка.
Внутреннее кольцо упорного подшипника удерживается на оси упорной гайкой М110, а наружная неподвижная обойма упирается в переднюю крышку корпуса буксы, исключая контакт торца оси с передней крышкой при входе в кривые.Упорная гайка накручивается по резьбе, нарезанной непосредственно на оси колесной пары. Стопорная планка не позволит раскрутиться упорной гайке и крепится болтами к торцу колесной пары. Для страховки шляпки болтов фиксируются проволокой.
В заключении обращу внимание читателей на наличие терминов, отмеченных снежинкой*, описание назначения которых можно будет встретить в следующих статьях, или информацию о них можно почерпнуть в наших коротких развивающих фильмах на нашем телеграм - канале https://t.me/mihailsilko24. Приглашаем посмотреть более 50 ти коротких обучающих фильмов, посвященных назначению, устройству и принципу работы различных узлов и агрегатов тепловозов и электровозов. Отписаться никогда не поздно, так что заходите на наш канал))). До скорых встреч!