Буксовые узлы

                                                     ВВДЕНИЕ

      Железнодорожный транспорт является одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Связывая в единое целое многочисленные области и районы страны, железные дороги обеспечивают обращение в стране продуктов промышленности и сельского хозяйства и удовлетворяют потребности населения в передвижении. Важное значение, в совершенствовании перевозочного процесса принадлежит вагонному хозяйству, которое объединят вагоны и материально-техническую базу для их ремонта. Вагонное хозяйство сформировалось как самостоятельная отрасль железнодорожного транспорта в 1933г. Все хозяйства железной дороги должны работать слаженно и четко, что обеспечивается графиком и расписанием движения поездов, планом их формирования, Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, другими документами.

       Назначение вагонного хозяйства состоит в выполнении плановых    видов ремонта и технического обслуживания вагонного парка дороги и компании-операторов для соблюдения требований безопасности движения, сохранности перевозимых грузов, а также в создании удобств при перемещении пассажиров. Для этого необходимо постоянно поддерживать грузовые и пассажирские вагоны в работоспособном состоянии, выполнять установленный план ремонта вагонов, повышать эффективность работы ремонтно-эксплуатационных подразделений.

    Вагонные депо специализированны по типам вагонов: грузовые, пассажирские и рефрижераторные, а также по ремонту контейнеров. Деповской ремонт пассажирских вагонов производится в вагонных депо в соответствии с установленными межремонтными сроками, которые определяются в зависимости от достижения максимального износа наиболее часто сменяемых деталей и узлов вагона.

    Под производственной структурой депо понимают состав производственных участков, вспомогательных и обслуживающих подразделений с указанием связей между ними.

               ДП.190304.002.ПЗ

изм

лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выполнил

Борисова

Литература

Лист

Листов

Проверил

Кабаская

У

1

Рославльский ж.д техникум-филиал МИИТ.гр-РОВХ-431

Н. Контр.

Утв.

      Производственный участок – основная структурная единица вагонного депо. В участок может входить несколько отделений. На основных участках выполняются операции производственного процесса по ремонту вагонов

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

        1.КОНСТРУКЦИЯ,НАЗНАЧЕНИЕ И У СЛОВИЯ РАБОТЫ БУКСОВОГО УЗЛА.

Буксовые  узлы 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.

В мировой практике вагоностроения применялись буксовые узлы на подшипниках качения и  подшипниках скольжения. Буксовые УЗЛЫ отечественных вагонов, а также современных 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.

Существует  три способа посадки подшипников  на шейку оси горячая, втулочная  и прессовая. В буксовых узлах  современных конструкций вагонов  используется горячая и прессовая  посадки подшипников.

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.                      

                        Рис. 1.1. Буксовый узел грузового  вагона.

                        Рис. 1.2. Буксовый узел пассажирского  вагона

Буксы вагонов  показаны на (рис. 1.1) с различными вариантами торцевого крепления подшипников - гайкой и шайбой соответственно. К элементам торцевого крепления в первом случае (рис. 1.1) относятся корончатая гайка 12, стопорная планка 14 и два болта 13, крепящие планку, во втором  - приставная шайба 11, болты 13, закрепляющие шайбу, и стопорная шайба 12.

Типовые буксовые узлы грузовых и пассажирских вагонов  отличаются только конструкцией корпуса  буксы.

Нормативный срок службы буксового узла - 15 лет.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

           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 (рис. 1.3).

         Корпуса букс могут быть цельными - когда корпус выполнен заодно целое с лабиринтной частью 2 (рис. 1.3, а), и составными - с впрессованной лабиринтной частью 7. Лабиринтная часть выполнена в виде кольцевых лабиринтных канавок и располагается в задней части корпуса. Буксы грузовых вагонов имеют как цельные, так и составные корпуса, буксы пассажирских вагонов - цельные. В стенках передней части корпусов делают отверстия с нарезкой под болты М20 для закрепления крепительной крышки.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Корпус  буксы грузового вагона (рис. 1.3, а) по бокам имеет приливы 1 и пазы для соединения с боковой рамой тележки. Для равномерного распределения нагрузки между роликами вдоль образующей на потолке буксы сделаны ребра 3 жесткости, а для опоры рамы тележки - ребра 4. Масса стальной буксы 45 кг.

Корпус  буксы пассажирского вагона (рис. 1.4) в нижней части с обеих сторон имеет кронштейны 1 с отверстиями 2 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 М 16×1,5 для постановки термодатчика, 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.

               Корпуса букс отливают из стали марок 20ФЛ, 20ГЛ.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Лабиринтное кольцо (рис. 1.5, а) и лабиринтная часть корпуса, образуя четырехкамерное безконтактное уплотнение, препятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее металлических 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 125-150⁰С. После остывания кольцо удерживается на оси за счет натяга 80-150 мкм.

Кольца изготавливают  из стали Ст.5 и Ос.В.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Крепительная  крышка (рис. 1.5, б) 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 (рис. 1.5, б) 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 М12.

Крышку изготавливают штамповкой из стали 10 кп либо из алюминия АЛ9.

        Роликовые подшипники. 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 130×250×80 мм. Задний подшипник выполнен с однобортовым внутренним кольцом, а передний - с безбортовым внутренним кольцом и плоским приставным кольцом , выполняющем роль борта.

Роликовый подшипник (рис. 1.6) состоит из наружного 1 и  внутреннего 3 колец, между которыми находятся ролики 2. Последние удерживаются в сепараторе 4 на одинаковом расстоянии друг от друга.

Внутреннее  кольцо подшипника устанавливается  на шейку оси с натягом, а наружное в корпус буксы - свободно. Вращение шейки оси вместе с внутренним кольцом подшипника вызывается вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами. Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием радиального и осевого зазоров.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

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.

Ролики цилиндрического подшипника (рис. 1.7, а) 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" (рис 1.7, б).

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

Сепаратор представляет собой кольцо, изготовленное из латуни ЛЦ400Мц3Ж с наличием окон для установки роликов. Для удержания роликов от выпадания из сепаратора производится расчеканка его перемычек.

Элементы торцевого  крепления подшипников предназначены для закрепления внутренних колец подшипников в осевом направлении.

В буксах колесных пар типа РУ1-950 применяют корончатые торцевые гайки, стопорные планки и  болты М 12 для крепления планок (рис. 1.8, а). 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

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

В буксах колесных пар типа РУ1Ш-950 для торцевого  крепления подшипников применяются  специальные шайбы. Шайбы бывают двух разновидностей: с тремя (рис. 1.8, б) 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 Ст3. 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.

Смазочные материалы. После монтажа буксового узла внутреннюю его часть заправляют консистентной смазкой. С 1973 г. для роликовых подшипников применяется консистентная смазка ЛЗ-ЦНИИ. Основное ее назначение - это обеспечение противоизносных, противокоррозионных 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.).

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата

    2.МАТРИАЛЫ,ПРИИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БУКСОВЫХ УЗЛОВ.

Вагонный парк начинает оснащаться корпусами букс из алюминиевого сплава AМг6, что позволяет снизить массу необрессоренных элементов и улучшить взаимодействие вагонов с верхним строением пути. Корпус роликовой буксы из алюминиевого сплава AМг6 по своей конструкции имеет большое сходство с корпусом, изготовленным из стали. Корпус буксы из сплава AМг6 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 AМг6 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.

ТРПС.190304.КП.002.000.ПЗ

лист

изм

Лист

№ Докум.

Подпись

Дата