что такое буксовый узел вагона
Архитектоника грузовых вагонов
Описание особенностей конструкций грузовых вагонов бывшего СССР, России и Украины
пятница, 11 января 2008 г.
Буксовые узлы
Общий вид колесной пары с буксовым узлом приведен на рис. 2.13.
Буксовый узел (рис. 2.13) устанавливается на шейку оси и представляет собой достаточно герметичную конструкцию с верхними приливами и боковыми ограничителями для взаимодействия с боковой рамой тележки.
Разрез буксового узла приведен на рис. 2.14.
Буксовый узел включает: 1 и 2 — передний и задний цилиндрические роликовые подшипники; 3 — корпус буксы; 4 — лабиринтное кольцо; 5 — лабиринтную впрессованную часть корпуса буксы; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — крепительную крышку; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — крепительную шайбу; 10 — смотровую крышку; 11 — крепительный болт; 12 — шайбу; 13 — болты крепления смотровой крышки.
Кратко рассмотрим предназначение основных составных частей буксового узла.
Рис. 2.13. Общий вид колесной пары с буксовым узлом
Корпус буксы ( 3) предназначен для размещения элементов буксового узла и смазки. Конструкция корпуса буксы определяется схемой опирания рамы тележки на буксовый узел.
Лабиринтное кольцо( 4) и лабиринтная часть ( 5) корпуса, образуя четырехкамерное бесконтактное уплотнение, препятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее механических примесей.
Крепительная крышка ( 7) фиксирует наружные кольца подшипников и герметизирует корпус буксы с наружной стороны.
Рис. 2.14. Буксовый узел с цилиндрическими подшипниками и крептельной шайбой
Смотровая крышка ( 10) предназначена для осмотра на пунктах технического обслуживания переднего подшипника и контроля состояния смазки, а также обеспечения обточки колесной пары без демонтажа букс.
Роликовые подшипники ( 1 и 2) являются главной составной частью буксового узла, а все остальные элементы предназначены для обеспечения их надежной работы.
Схемы подшипников приведены на рис. 2.15.
Рис. 2.15. Роликовые радиальные подшипники:
а) с короткими цилиндрическими роликами однорядные с одно бортовым внутреннем кольцом на горячей (прессовой) посадке; б) с короткими цилиндрическими роликами однорядные с безбортовым внутреннем кольцом и плоским упорным кольцомна горячей (прессовой) посадке.
1 — наружное кольцо; 2 — ролики; 3 — внутреннее кольцо;
4 — сепаратор; 5 — упорное кольцо
Общий вид роликовых подшипников приведен на рис. 2.16.
Рис. 2.16. Общий вид роликовых цилиндрических
подшипников
Каждый подшипник состоит из внутреннего и наружного колец. Между кольцами помещаются ролики, которые с помощью сепаратора (клетки) удерживают их на одинаковом расстоянии друг от друга.
Внутреннее кольцо подшипника устанавливается на шейку оси колесной пары с натягом (неподвижно), а наружное кольцо свободно входит в корпус буксы. Поворачиваясь вместе с осью, внутреннее кольцо увлекает за собой ролики, каждый из которых вращается вокруг своей оси и перекатывается между наружным и внутренним кольцами по дорожкам качения. Свободное перемещение роликов обеспечивается радиальным и осевым зазорами, а также осевым разбегом [3, 8].
Для работы роликовых подшипников с минимальным сопротивлением их заправляют (смазывают) консистентной (густой) смазкой ЛЗ-ЦНИИ (летне-зимняя, т. е. всепогодная).
Важной составной частью являются элементы торцевого крепления внутренних колец подшипников на шейке оси (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Варианты торцевого крепления подшипников на шейке оси:
а — корончатой гайкой; б — торцевой шайбой:
1 — шестигранная гайка; 2 — стропорная планка; 3 — болт; 4 — торцевая шайба; 5 — упорное кольцо; 6 — стопорная шайба
В выпускаемых раньше колесных парах (РУ1-950) дополнительное крепление внутренних колец подшипников осуществляется с помощью корончатых торцевых гаек, стопорных планок и ботов M12 для крепления планок (рис. 2.18).
Рис. 2.18. Буксовый узел с цилиндрическими подшипниками и крепительной гайкой M110x4:
1 — корпус буксы; 2 — лабиринтная впрессованная часть корпуса буксы; 3 — лабиринтное кольцо; 4 и 5 — подшипники; 6 — крепительная гайка; 7 — крепительная крышка; 8 — болт; 9 — шплинт; 10 — крепительная планка; 11 — упорное кольцо;
12 — смотровая крышка; 13 — уплотнительное кольцо; 14 — болты крепления смотровой крышки; 15 — уплотнительное кольцо
Корончатые гайки обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами, скрепляемыми вязальной проволокой.
В современных колесных парах типа РУ1Ш-950 (буквы в обозначении: Р — роликовая, т. е. для роликовых подшипников; У — унифицированная, т. е. для грузовых и пассажирских вагонов; Ш — крепление подшипников при помощи шайбы) для торцевого крепления подшипников применяются специальные шайбы (рис. 2.17). Для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба.
Надежность работы буксового узла во многом зависит от тщательности монтажа (сборки) его на шейке оси колесной пары. Количество операций по монтажу букс с роликовыми подшипниками и их последовательность зависят от способа посадки (установки) их на шейку оси.
На рис. 2.19 приведен алгоритм (последовательность) монтажа буксового узла с роликовыми подшипниками при прессовой посадке.
Опыт эксплуатации буксовых узлов показал, что главными причинами выхода их из строя (отказов) являются допускаемые нарушения технологии при подборе и монтаже роликовых подшипников на шейку оси, а также несовершенства элементов корпуса буксы.
С целью повышения работоспособности буксовых узлов у современных вагонов они выполняются с кассетными подшипниками полной заводской сборки.
Рис. 2.19. Алгоритм монтажа буксового узла с роликовыми подшипниками
Так в 2005 году ФГУП Уралвагонзавод направил в опытную эксплуатацию партию тележек с кассетными буксовыми узлами (рис. 2.20).
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.
Рис. 2.20. Кассетный подшипниковый узел:
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
Адаптер выполняет роль верхней части обычного корпуса буксы, т. е. перераспределяет нагрузки от боковой рамы тележки на подшипники и имеет приливы для ограничения продольных, поперечных и угловых смещений колесной пары относительно рамы тележки.
Адаптер устанавливается на кассетный подшипниковый узел (рис. 2.20).
Кассетный подшипниковый 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 меньшее количество смазки на заправку узла.
Подшипниковый узел состоит из двухрядного подшипника с коническими роликами, включающего два ряда внутренних колец 6, двух комплектов конических роликов 10, двух сепараторов 8 и единого наружного кольца 7, выполняющего роль корпуса буксы. Положение подшипника на шейке оси фиксируется передней 5 и задней 11 крепительными крышками, а также тремя упорными кольцами (передним 2, средним дистанционным 9 и задним).
Задняя 11 крепительная крышка за счет натяга имеет тугую (прессовую) посадку на шейке оси, а передняя крышка 5 крепится к торцу оси тремя болтами 4, которые фиксируются от самопроизвольного отворачивания стопорной шайбой 3. Герметизация подшипника от проникновения пыли и влаги обеспечивается уплотнительными кожухами 1 (передним и задним) с упругими сальниками (манжетами).
Буксовые узлы являются чрезвычайно ответственными элементами ходовых частей вагонов. Каждая, подчас незначительная, их неисправность может привести к отказу в работе и угрожает безопасности движения поездов.
Основным признаком возможной неисправности буксового узла вагона является, как правило, повышенный нагрев корпуса буксы. Однако встречаются такие неисправности роликовых подшипников, которые на первоначальной стадии не вызывают нагрева букс, но представляют серьезную угрозу для безопасности движения поездов. Поэтому при встрече поездов в пунктах технического обслуживания необходимо выявлять возможные неисправности буксовых узлов как по температурным режимам, так и по внешним признакам.
Причинами повышенного нагрева букс могут являться: а) излишнее количество смазки, что приводит к неравномерному нагреву верхней части корпуса буксы и вытеканию смазки из лабиринтной части буксы; б) заедание в лабиринте вследствие отсутствия зазора между лабиринтной частью корпуса буксы и лабиринтным кольцом, что приводит к повышенному нагреву задней части корпуса буксы; в) ненормальная работа роликовых подшипников из-за: разрыва внутреннего кольца, малого осевого и радиального зазоров в подшипниках, излома или износа сепаратора, потери смазкой своих свойств, неправильной сборки подшипников и других деталей, попадания посторонних тел (песок, металлические включения и т. п.), неправильной сборки тележки (перекос рамы и др.).
При ремонте вагонов должны соблюдаться определенные правила.
Сварочные работы на вагонах и тележках, оборудованных колесными парами с буксами на роликовых подшипниках, должны выполняться так, чтобы подшипники не были включены в сварочную цепь. При этом запрещается использовать рельсы в качестве обратного провода. Подвод тока должен осуществляться по двухпроводной системе с присоединением обратного провода от источника питания дуги и непосредственно вблизи места сварки так, чтобы сварочная цепь не замыкалась через буксы, автосцепку, редукторы и другие разъемные соединения. Во всех случаях сварочные машины и трансформаторы должны быть тщательно изолированы от ремонтных путей.
Категорически запрещается производить обмывку колесных пар с буксовыми узлами, тележек с колесными парами и вагонов на колесных парах, буксовые узлы которых в дальнейшем не подлежат демонтажу.
Что такое буксовый узел вагона
Буксы служат для передачи нагрузок от вагона на оси колесных пар. Они также воспринимают тяговые и тормозные усилия и передают их на раму тележки. Буксы состоят из стального Литого корпуса, подшипников, лабиринтовых колец и деталей, связывающих буксу с рамой.
Корпус буксы защищает подшипники и шейку оси от грязи и влаги. Он заполнен смазкой ЖРО, необходимой для нормальной работы подшипников. Внутренняя часть узла под посадку подшипников имеет цилиндрическую поверхность.
Подшипники содержат внутренние и наружные кольца, между ними в сепараторе расположены ролики. Внутренние кольца устанавливают на шейку оси с натягом, наружные — свободно. Диаметр шейки, размеры подшипников определяются нагрузкой и скоростью (диаметр шейки — 130 мм, длина ролика — 80 мм).
Монтаж буксы моторного вагона. На предподступичную часть оси (рис. 9) в горячем состоянии напрессовывают лабиринтное кольцо («воротник») 14, внутреннее кольцо подшипника 12 с задним упорным буртиком. Затем на шейку надевают внутреннее дистанционное кольцо 2 и внутреннее кольцо подшипника 10. После этого устанавливают корпус буксы 11 с вставленными в него наружными кольцами и сепараторами с роликами.
Детали, напрессованные на ось, стягивают мощной торцовой гайкой 8, которую фиксируют стопорной планкой 7. Планка укреплена на торце оси двумя болтами. Снаружи букса закрыта крышкой 6, имеющей кронштейн для поводка фрикционного амортизатора. Уплотнение буксы со стороны колеса состоит из лабиринтов, расположенных в кольце 14 и корпусе буксы. Имеется также крышка с задней стороны. Лабиринтная часть корпуса буксы имеет очертание лабиринтного кольца и глубокие канавки («ручьи»), благодаря чему образуется уплотнение, не позволяющее смазке вытекать.
Корпус буксы имеет ступенчатое расположение крыльев под установку рессор (рис. 10) и два прилива (верхний и нижний) для крепления поводков.
3 — уплотнительное кольцо; 4 — крышка; 5 — прокладка; 6 — смотровая крышка; 7 — стопорная планка; 8—торцовая гайка; 9, 15 — пробки; 10,12 — подшипники; 11 — корпус буксы; 13 — задняя крышка; 14 — лабиринтное кольцо
Рис. 10. Надбуксовое рессорное подвешивание тележки моторного вагона электропоезда ЭР2Т: 1 — корпус буксы; 2 — комплект пружин; 3,5 — поводки для передачи продольных усилий;
4 — фрикционный гаситель: 6 — рычаг: 7 — фрикционные диски; 8 — пружина для натяга между трущимися поверхностями: 9 — стакан; 10 — втулка
Рис. 11. Узел заземления:
1 — лабиринтная крышка; 2, 13 — болты; 3 — щеткодержатель; 4 — резиновая прокладка; 5 — крышка узла заземления; 6 — рычажное устройство; 7 — щетка; 8 — корпус; 9 — заземляющий болт; 10 — крышка буксы; 11 — токосъемный диск; 12 — лабиринтное кольцо; 14 — штуцер; 15 — откидной болт
Один конец поводков с помощью валика соединен с кронштейном рамы, другой — с приливом буксы. Приливы и кронштейны имеют клиновидные пазы, в которые входят головки валиков поводков и закрепляются болтами.
Поводки насажены на валики с натягом при помощи резинометаллических втулок. Они ограничивают разбег колесной пары в продольном направлении до 1 мм, в поперечном — до 7,5 мм. На опорных поверхностях буксы располагаются резиновые амортизаторы, армированные стальными стаканами. На верхние концы пружин опирается рама. Для этого на ней также имеются опорные стаканы.
Заземляющее устройство соединяет силовую цепь вагона с рельсами для прохождения тока через колесо, исключая подшипники и тем самым предотвращая их электрокоррозию. Его монтируют на крышке буксы.
Узлы заземления образуют следующую цепь: контактная сеть, токоприемник, тяговые двигатели, узлы заземления, колесо, рельсы.
Они смонтированы на торцах буксовых крышек по одному на каждой колесной паре тележек моторного вагона. Узел заземления (рис. 11) состоит из корпуса 8, внутри которого расположен щеткодержатель 3 из электроизоляционного материала. Корпус вместе с лабаринтной крышкой 12 закреплен на крышке буксы 10 болтами 2.
Щеткодержатель имеет рычажное устройство 6, которое прижимает щетки 7 к контактной поверхности токосъемного диска 11. Данный диск центрируется в проточке лабиринтного кольца и прикреплен к нему четырьмя болтами. Лабиринтное уплотнение, образованное кольцевыми проточками крышки 12 и кольца, защищает щетки 7 от смазки, которая может проникнуть из буксы. Лабиринтное кольцо присоединяют двумя болтами 13 к торцу оси. Крышка 5 заземляющего устройства с резиновой прокладкой 4 защищает механизм от грязи. Она плотно прижимается к корпусу двумя откидными болтами.
К болту 9 подсоединены наконечники токонесущего провода и двух щеток. Токоведущие элементы изолированы паронитовыми прокладками, болты крепления щеткодержателей — полихлорвиниловыми трубками. Токоведущий провод защищен дюритовым шлангом. Это исключает прохождение тока через корпус заземления и буксовые подшипники.
Чтобы обеспечить безопасность людей и защитить их от поражения электрическим током, кузова вагонов соединены с рамами тележек гибкими медными шунтами. Рамы тележек связаны через корпус буксы с колесными парами.
Фрикционный гаситель 4 (см. рис.10) поглощает вертикальные колебания тележек. Его ось укреплена на основании, которое приварено к раме. На оси расположен поворотный рычаг, армированный с обеих сторон фрикционными дисками (гетинакс, пластмасса). Он зажат пружиной, усилие которой контролируется гайкой. Рычаг шарнирно связан поводком с крышкой буксы.
В местах соединения поводка установлены резиновые втулки, допускающие перекос поводка. Они гасят мелкие колебания, при значительных амплитудах вступает в работу фрикционная часть гасителя. Гашение колебаний происходит за счет трения в паре «гетинакс — сталь», так как диски прижаты пружиной.
На прицепных вагонах буксы такие же, как и на моторных. Основные отличия заключаются в конструкции корпуса, крыльев для расположения пружин (рис. 12 и 13). Корпус изготовлен тонкостенным и имеет опорные чашки для буксовых пружин. Для прохода шпинтонов в чашках проделаны отверстия, диаметр которых на 20 мм больше, чем диаметр гильзы,
напрессованной на хвостовик шпинтона. Поэтому возможно свободное (без ударов) перемещение буксы относительно рамы и самоустановка ее за счет поперечной упругости надбуксовых пружин. На нижние концы шпинтонов, имеющие резьбу, надевают пружинную шайбу и завинчивают ее гайкой. Шайба смягчает удары гайки о крыло буксы во время движения.
В надбуксовом подвешивании применен фрикционный (клиновый) амортизатор. Он состоит из шести сухарей 13 (см. рис. 13), охватывающих напрессованную на шпинтон гильзу 12, двух конических колец 5 и 9, внутренней пружины 3. Пружина 3 сверху упирается в утолщенную часть шпинтона и постоянно поджимает кольца. Благодаря двойной конусности сухарей и колец, образуются силы, прижимающие сухари к гильзе, и силы трения между гильзой и сухарями. Таким образом, гасятся колебания в надбуксовом подвешивании. Конструкция достаточно проста и не требует ухода в эксплуатации.
Рис. 12. Букса прицепного вагона;
I — лабиринтное кольцо; 2 — корпус буксы; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — крышка; 5 — торцовая гайка; 6 — проволока; 7 — стопорная планка; 8 — смотровая крышка; 9 — прокладка; 10 подшипник № ЗН232726Л1;
II — подшипник № ЗН232726Л1; 12 — подшипник № ЗН42726Л
Рис. 13. Надбуксовое подвешивание прицепного вагона:
1 — шпинтон; 2 — наружная пружина; 3 — внутренняя пружина; 4 — стальная прокладка; 5. 9 — конические кольца; 6. 8 — резиновые амортизаторы; 7 — подкладка нижнего амортизатора; 10 — гайка: 11 — пружинная шайба; 12 — гильза; 13 — сухарь
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.
Буксовые узлы и рессорное подвешивание вагонов
Назначение и типы букс вагонов
Буксовые узлы (буксы) относятся к ходовым частям вагона и предназначены для:
В соответствии с перечисленным букса должна обладать достаточной прочностью для передачи нагрузки, быть достаточно герметичной, обеспечивать удобство и легкость монтажа и демонтажа подшипников, а также осмотр деталей буксового узла. Одновременно с этим буксы должны обеспечивать вращение колесных пар с наименьшим сопротивлением.
В зависимости от типа вагона буксовые узлы подразделяют на буксы грузовых вагонов и буксы пассажирских вагонов, предназначенные для обычных, скоростных и высокоскоростных поездов.
Основными требованиями при проектировании буксового узла являются:
В настоящее время в России все вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы буксами с подшипниками качения. С 1998 г. эксплуатация букс с подшипниками скольжения на сети дорог России запрещена. Буксовые узлы с подшипниками скольжения можно встретить только в вагонах промышленного транспорта, не эксплуатируемых на сети дорог общего пользования.
Подшипники качения обладают бóльшими преимуществами по сравнению с подшипниками скольжения. Использование их в буксах пассажирских и грузовых вагонов позволило не только резко сократить расход цветных металлов, идущих на изготовление подшипников скольжения, но и значительно повысить эффективность работы подвижного состава. Вагоны, оборудованные подшипниками качения, легче передвигаются вследствие уменьшения силы трения при вращении оси. При той же мощности локомотива и при прочих равных условиях это дает возможность увеличить полезный вес поезда и скорость движения, а следовательно, повысить пропускную способность дорог, так как уменьшается расход смазки, снижаются эксплуатационные расходы. Кроме того, в 7-10 раз уменьшается сопротивление движению состава при трогании с места, что важно для работы с тяжеловесными грузовыми поездами.
Применение подшипников качения в подвижном составе также повышает эксплуатационную надежность вагонов в связи с отсутствием отцепок по нагреву букс, увеличивает срок службы вагонных осей, ликвидирует надобность в подбивочных материалах. Уход за роликовыми подшипниками в эксплуатации сводится только к ревизии букс и замене в них смазки. При правильном монтаже и эксплуатации срок службы подшипников качения весьма значителен.
Конструкции буксовых узлов
Внутренние кольца подшипников закреплены на шейке оси с торца корончатой гайкой, либо торцевой шайбой (7) с болтами (14). Между корпусом буксы и крепительной крышкой установлено уплотнительное кольцо (9), обеспечивающее герметизацию буксового узла. Внутренняя полость буксы заполнена консистентной смазкой, обеспечивающей надежную работу подшипников в сложных условиях их нагружения. Корпус буксы может изготавливаться из стали или алюминиевого сплава.
Особенность конструкции буксы пассажирского вагона заключается в том, что в нижней части корпуса отлиты заодно с корпусом кронштейны с отверстиями для пропуска шпинтонов, укрепленных на раме тележки. Кронштейны предназначены для размещения пружин буксового подвешивания. Передняя часть корпуса позволяет устанавливать редукторно-карданный привод подвагонного генератора. В потолке корпуса буксы имеется несквозное отверстие, служащее для крепления термодатчика контроля за состоянием буксы при движении вагона. Задняя часть корпуса буксы выполнена как одно целое с лабиринтной частью.
Буксы вагонов скоростных поездов отличаются от обычных наличием упорного шарикового подшипника (4), воспринимающего повышенные осевые нагрузки, возникающие при высокой скорости движения до 200 км/ч и более.
С 2007 года на грузовые вагоны начали устанавливать бескорпусные буксы с кассетными подшипниками. Кассетный подшипник запрессовывается внутренними обоймами на шейку оси колесной пары. Непосредственно на подшипник установлена полубукса («адаптер»), имеющая массивную верхнюю часть для передачи нагрузок от боковой рамы тележки на буксу. Горизонтальные (поперечные и продольные) усилия передаются также через челюсти. Торец оси с шайбовым креплением и центровочный конус остаются открытыми.
Выявление неисправностей и техническое обслуживание буксовых узлов вагонов
Запрещается постановка в поезд и следование в нем вагонов, у которых буксовый узел имеет хотя бы одну из следующих неисправностей:
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 вагонов, а также на стоянках по внешним признакам выявляет неисправные буксовые узлы, температура которых может и не отличаться от температуры исправных. Температура букс определяется на ходу поезда приборами бесконтактного обнаружения перегретых букс ПОНАБ, ДИСК, КТСМ.
Порядок технического обслуживания буксы:
По всем неисправностям, выявленным по внешним признакам осмотрщик должен принять решение о ремонте колесной пары. При невозможности установить причину нагрева буксы колесная пара должна быть заменена и направлена в вагонное депо для ремонта.
Для всех букс с роликовыми подшипниками установлены два вида ревизии: полная и промежуточная.
Полная ревизия букс производится при полном освидетельствовании колесных пар, а также при выявлении неисправности буксового узла. Она выполняется на вагоноремонтных заводах, в мастерских или депо, имеющих цеха для ремонта роликовых подшипников. После полной ревизии под один из болтов крепительной крышки устанавливают бирку с указанием даты и номера пункта ревизии.
Промежуточную ревизию букс проводят при обточке поверхности катания колес (без снятия букс), при обыкновенном освидетельствовании колесных пар и единой технической ревизии пассажирских вагонов.
Назначение рессорного подвешивания и его элементы
Для смягчения ударов, которые возникают при прохождении колесными парами рельсовых стыков, продольных неровностей рельсов, стрелочных крестовин, а также для увеличения плавности хода, повышения уровня комфорта пассажиров и обеспечения сохранности грузов и безопасности движения ходовые части вагона имеют рессорное подвешивание. Элементы рессорного подвешивания обеспечивают снижение ускорений колебательного движения и уменьшение воздействия динамических сил на элементы вагона, создавая плавный ход вагона в процессе длительной эксплуатации.
Два ряда рессор, обращенных вогнутыми сторонами друг к другу и соединенные по концам специальными наконечниками, образуют эллиптическоую рессору (рессору Галахова), которая состоит из коренных листов (1), наборов листов различной длины (2), двух стяжных хомутов (3) и двух наконечников (4, 5).
В последнее время получают распространение пневматические рессоры, являющиеся наиболее прогрессивными упругими элементами ходовых частей вагонов. Упругим телом в таких рессорах является сжатый воздух, нагнетаемый компрессором. Основным преимуществом пневморессор является способность поддержания положения кузова на определенном уровне относительно головок рельсов независимо от величины нагрузки, что обеспечивается автоматическим регулированием давления воздуха внутри рессоры. Кроме того, они обладают хорошими вибро- и шумогасящими свойствами, обеспечивающими комфорт пассажирам, а также малой массой. Пневморессоры применяются в тележках скоростных поездов и в современных вагонах метро.
В настоящее время в качестве упругих элементов ходовых частей вагонов наиболее часто применяются витые цилиндрические пружины, которые в силу своих преимуществ (высокая упругость, простота изготовления, легкость снятия и установки, высокий срок службы и др.) почти полностью вытеснили листовые рессоры.
Применяемые в вагоностроении гасители колебаний по характеру и изменению сил сопротивления колебаниям делят на фрикционные и гидравлические.
В фрикционных гасителях колебаний сопротивление создается силами трения, возникающими при скольжении трущихся частей: фрикционных клиньев по фрикционным планкам, либо фрикционных сухарей по втулке шпинтона.
В гидравлических гасителях колебаний вязкая жидкость (масло), находящаяся в корпусе гасителя, под действием поршня перетекает из одной полости в другую через узкие каналы, тем самым создавая сопротивление перемещению поршня.
Системы рессорного подвешивания
В зависимости от количества последовательно соединенных групп упругих элементов подвешивание может быть одинарным, двойным и тройным. Последовательное соединение групп упругих элементов позволяет увеличить общий прогиб и общую гибкость рессорного подвешивания тележки, а следовательно, улучшить ходовые качества вагона.
Наибольшее распространение в мировой практике вагоностроения получили одинарное (одноступенчатое) и двойное (двухступенчатое) рессорные подвешивания вагонов.
Каждый вариант размещения упругих элементов одноступенчатого подвешивания имеет свои достоинства и недостатки. Система с буксовым подвешиванием позволяет уменьшить массу необрессоренных частей, однако при этом усложняется конструкция тележки. Система с центральным подвешиванием наиболее проста и поэтому получила наибольшее распространение.
Двойное подвешивание широко распространено в тележках пассажирских и изотермических вагонов. Оно состоит из первичного буксового подвешивания, размещенного между буксой (1) и рамой тележки (2), и вторичного центрального подвешивания — между рамой тележки (2) и надрессорной балкой (3). Центральное подвешивание при этом может быть люлечным или безлюлечным.
В люлечном центральном подвешивании (в) кузов опирается на надрессорную балку (3), а балка через комплекты упругих элементов — на люльку (4), шарнирно связанную с рамой тележки (2) при помощи подвесок. В тележках с люлечным подвешиванием используются гидравлические гасители, обеспечивающие раздельное гашение вертикальных и горизонтальных колебаний.
В безлюлечном центральном подвешивании (г) надрессорная балка (3) опирается непосредственно на раму тележки (2) через комплекты упругих элементов.
Люлечное центральное подвешивание имеют тележки пассажирских и изотермических вагонов, безлюлечное — тележки скоростных пассажирских вагонов и вагонов дизель-поездов, а также тележки нового поколения для скоростей движения до 160 и 200 км/ч.