Bitavtoptz.ru

Бит Авто
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Переход с роликовых подшипников на кассетные: преимущества и опасения

Переход с роликовых подшипников на кассетные: преимущества и опасения

На 71-м заседании Совета по железнодорожному транспорту государств – участников Содружества, которое прошло в Минске, большинство его членов одобрили переход грузовых вагонов РФ на кассетные подшипники и проголосовали за внесение изменений в Руководящий документ (РД) по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм.

Напомним, что ранее российская сторона предложила ввести с 1 января 2021 года обязательное оснащение всех вагонов подшипниками кассетного типа при капремонте с заменой колес.

Предваряя рассмотрение вопроса, генеральный директор – председатель правления ОАО «РЖД» Олег Белозеров очень однозначно высказался за переход, так как тот, по его словам, призван повысить надежность работы буксовых узлов грузовых вагонов, существенно влияющей на количество отцепок, в том числе на межгосударственных дорогах. Он напомнил, что в 2011 году решением 51-го заседания комиссии вагонного хозяйства было согласовано использование в международном сообщении буксовых подшипников кассетного типа. «Безусловно, реализация этого решения даст дополнительные преимущества – увеличение межремонтного ресурса до 8 лет и сокращение числа отцепок», – подчеркнул О. Белозеров.

Заметим, что вначале формулировку, которую предлагалась добавить в раздел 24.1.4 «Монтаж буксовых узлов», планировали изложить в редакции: «С 1 января 2021 года после выполнения капитального ремонта на колесные пары, сформированные с использованием новых колес, в обязательном порядке должны монтироваться подшипники кассетного типа». Примечание: требование п. 24.1.4 распространяется на предприятия, находящиеся на территории Российской Федерации и на парк грузовых вагонов приписки Российской Федерации».

Аргументы за переход
По словам начальника управления вагонного хозяйства Центральной дирекции инфраструктуры Михаила Сапетова, существуют все необходимые предпосылки для такого перехода. Во-первых, в парке РФ находится уже 133 858 грузовых вагонов, которые оборудованы кассетными подшипниками. Во-вторых, сегодня более 120 вагоноремонтных предприятий РФ аккредитованы производителями кассетных подшипников и оказывают услуги по демонтажу/монтажу подшипников кассетного типа.

«К 1 января 2021 года производители подшипников гарантируют авторизацию 22 ремонтных центров с привязкой к ним 120 вагоноремонтных предприятий, на которых можно проводить монтаж и демонтаж», – комментирует М. Сапетов. Кроме того, он отметил сокращение в 4 раза количества отцепок вагонов в текущий ремонт по причине отказов буксовых узлов за 8 месяцев 2019 года, а также сокращение количества отказов всех категорий на 1 тыс. вагонов в парке в 5 раз в этом году (если по роликовым было 18 735 отказов, то по кассетным – 540).

М. Сапетов, равно как и председатель Дирекции Совета Виктор Попов, неоднократно подчеркнул, что речь идет о вагонном парке только российских железных дорог. Колесные пары кассетного типа будут формироваться только на ремонтных предприятиях РФ.

Аргументы против
Несмотря на ряд аргументов, выступающих в защиту перехода, у ряда стран возникли вопросы.

Главными аргументами голосовать против стала как сама формулировка изменений в РД, так и собственно невозможность некоторых стран использовать кассетные подшипники ввиду отсутствия необходимой инфраструктуры (ремонтной базы и т. д.).

Так, одним из «несогласных» стал Казахстан. Директор департамента технической политики и регулирования АО «НК «КТЖ» Талгат Канатбаев отметил, что вопрос об отсутствии ограничения курсирования вагонов с роликовыми подшипниками на территории других стран ставить вообще нецелесообразно. «Роликовые подшипники сертифицированы, они установлены в порядке требований вагонной комиссии, вся техническая документация на роликовые подшипники утверждена. Поэтому считаю, что вопрос об ограничении курсирования подвижного состава на роликовых подшипниках ставить вообще нецелесообразно», – говорит он.

Подобного мнения придерживается и заместитель директора филиала «Грузовые перевозки» АО «Грузинская железная дорога» Александр Корели. При этом он отмечает, что они не против самого перехода как такового. «Пожалуйста, принимайте в одностороннем порядке. РД – это документ общий, но данный вопрос – нет. Получается, что Совет обязует РФ сделать именно так – менять подшипники. Зачем? Это выглядит примерно так, как если я будут выносить на Совете вопрос о том, что отныне буду красить вагоны в оранжевый цвет, и попрошу Совет поддержать. В прошлом году к нам заходило нас более 200 вагонов на кассетных подшипниках. Но все зависит от товарооборота. Никакого запрета на их движение нет, но грузоотправитель и грузополучатель сами решают. Мы пропускаем такие поезда и будем пропускать», – сказал он.

Начальник технического отдела АООТ Demiryollary Гульджамал Курбанова Туркменистан сообщила, что на территории страны применять такие колесные пары они не могут. «Для того чтобы все это приобрести, нужны большие инвестиции. Мы согласны утвердить документ, но реализовывать этот раздел – нет», – сказала она.

Итоги голосования
Представитель Белоруссии предложил дописать Изменения в Руководящий документ в части применения подшипников кассетного типа на грузовых вагонах приписки Российской Федерации не ограничивают в дальнейшем курсирование на территории Российской Федерации грузовых вагонов приписки других железнодорожных администраций с колесными парами, укомплектованными цилиндрическими роликовыми подшипниками.

После долго обсуждения и изменения финальной версии той формулировки, которую не устроила представителей целого ряда стран, позиция большинства изменилась. В итоге против внесения изменений в РД проголосовали представители железных дорог Казахстана, Узбекистана, Украины и Грузии. Предложение Белоруссии было учтено, и в итоговом варианте изменения звучат следующим образом: «Утвердить Извещение № 8 об изменении РД ВНИИЖТ 27.05.012017 «Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524 мм)», утвержденного решением 67-го заседания Совета 19–20 октября 2017 года.
Поручить комиссии по вагонному хозяйству рассмотреть проекты руководящих документов по вопросам обеспечения ремонта вагонов, оборудованных подшипниками кассетного типа, на железнодорожных администрациях, на которых они будут курсировать.

Читайте так же:
Как правильно проверять уровень масла Поло седан?

Изменения в Руководящий документ в части применения подшипников кассетного типа на грузовых вагонах приписки Российской Федерации не ограничивают в дальнейшем курсирование по территории Российской Федерации грузовых вагонов приписки других железнодорожных администраций с колесными парами, укомплектованными цилиндрическими роликовыми подшипниками».

С такой формулировкой согласились представители администраций железных дорог Азербайджана, Армении, Белоруссии, Киргизии, Молдавии, Таджикистана, Латвии, Литвы, Эстонии, Финляндии и РФ.

Что теперь?
Заместитель генерального директора ОАО «РЖД» – начальник Центральной дирекции управления движением Павел Иванов заявил журналистам, что никаких рамок ни по периоду, ни по каким-то обязательным условиям перед администрациями не ставится.

«Решение Совета по железнодорожному транспорту государств – участников Содружества – это окончательная инстанция, которая обязательна к исполнению для всех железнодорожных администраций, которые входят в Совет. Она обязательна с точки зрения принятия нормативного документа: у нас общий документ – руководящий. Сегодня все администрации согласились с нашей позицией. Но для них этот переход необязателен, что отражено в протоколе», – сообщил он.

П. Иванов добавил, что согласно итоговому протоколу РФ переходит на этот тип подшипников с 1 января 2021 года. До этого планируется подготовить и отработать всю необходимую нормативную документацию и вынести ее для рассмотрения и утверждения на 72-м заседании Совета. Осуществить переход планируется в течение 10 лет – до 2031 года.

Кроме того, по словам П. Иванова, обсуждение данного вопроса будет продолжаться с Федеральной антимонопольной службой (ФАС): «У нас еще 2 года для того, чтобы ввести в действие этот порядок». Ранее ФАС присоединилась к критикам перевода грузовых железнодорожных вагонов с традиционных роликовых на кассетные подшипники. Руководитель ФАС Игорь Артемьев направил соответствующее письмо в адрес министра транспорта Евгения Дитриха и главы РЖД Олега Белозерова. По мнению И. Артемьева, «принятие такого решения создает дискриминационные условия владельцам парка приписки России по сравнению с владельцами вагонов других государств». А необходимые для технического перевооружения 300 млрд руб. приведут к удорожанию стоимости перевозки грузов. «Кроме того, заводы, которые сейчас выпускают в России кассетные подшипники, работают по лицензионным договорам в формате сборочных цехов из поставляемых комплектующих, что ставит их в зависимость от действий иностранных производителей», – указывает И. Артемьев.

Что касается администраций других железных дорог Совета, то после завершения голосования представитель Туркменистана сообщила РЖД-Партнеру о том, что их администрация попросит оставить за собой право не применять раздел 24. «Мы согласны утвердить изменения, но применять 24 раздел мы не будем. У нас нет ни депо, ни производителей, не ремонтных организаций», – отметила она.

А. Корели также сообщил, что пока АО «Грузинская железная дорога» ничего предпринимать в этом плане не будет. Но, конечно, как и все другие страны, они смотрят в будущее и на новые технологии. «Мы поддерживаем прогресс. Но нужно поддержать это с учетом всех деталей, чтобы постепенно перейти. Нужно сначала выработать технологию, а потом уже принимать такие решения», – подытожил он.

Председатель правления – генеральный директор АО «Эстонская железная дорога» Эрик Лайдвеэ, в свою очередь, сообщил, что руководство собственников вагонов передаст информацию «о том, что такое изменение все-таки предстоит и будет рекомендовать им заказывать новые вагоны уже на кассетных подшипниках». «Мы не хотим, чтобы с нашими вагонами случилось несчастье», – сказал он, но подчеркнул, что это только рекомендация.

Объясняя, почему изначально голосовал против, а в итоге поменял свою позицию, Э. Лайдвеэ отметил, что новая формулировка их вполне устраивает. «Четко написано, что это решение не распространяется на другие администрации. До этого была другая формулировка, которую можно было толковать так, как будто все через 10 лет должны перейти на кассетные подшипники», – сказал он.

Э. Лайдвеэ добавил, что по территории страны ходят вагоны с кассетными подшипниками, но «их совсем немного» – около 5%. «Одна из причин, почему мы поддерживаем переход, – новые технологии. Мы за новшества и за инновации. Мы не можем жить с той технологией, которая применяется уже более 50 лет», – сказал он.

Добавим, что переход на кассетные подшипники станет одной из тем, которые планируется обсудить 24 октября на деловом семинаре на тему «Эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание вагонов: новые вызовы для владельцев», который проводит журнал РЖД-Партнер.

Напомним, что главная ценность семинара – возможность получить прямой ответ компетентного специалиста по наболевшему вопросу. Программы семинаров составляются с учетом актуальной ситуации на рынке транспортных услуг, а экспертиза редакции РЖД-Партнера и ведущих аналитиков отрасли гарантирует их качество, высокий уровень компетенций докладчиков и актуальность обсуждаемых вопросов.

Помимо очного участия, предусмотрен и онлайн-формат мероприятия, который позволит следить за дискуссией, задавать спикерам вопросы в чате и получать на них ответы.

Конструкция буксовых узлов с коническими подшипниками

В высокоскоростных поездахTGV(Франция), ICE (Германия) и Talgo (Испания), эксплуатируемых со скоростями 200-350 км/ч, используются буксовые узлы с двухрядным и коническими роликовыми подшипниками. Конические двухрядные роликовые кассетные подшипники получили широкое распространение в ходовых частях высокоскоростного подвижного состава в силу следующих достоинств:

  • приспособленности к комбинированному нагружению высокого уровня, что гарантирует большие пробеги и эксплуатацию подвижного состава в пределах установленной периодичности его технического обслуживания;
  • соответствия геометрических характеристик подшипников условиям высокоскоростного движения;
  • компактного конструктивного исполнения;
  • кассетного конструктивного принципа, обеспечивающего значительные преимущества при организации;
  • экономически эффективного централизованного технического обслуживания.

Лабиринтное уплотнение буксы обеспечивается кожухами совместно с кольцами, которые устанавливаются в кольцевые канавки внутренних передней и задней крышек.

Кассетный буксовый узел (рис. 6.4) представляет собой готовую к установке конструкцию, отрегулированную на заводе-изготовителе, заправленную смазкой и снабженную внутренними уплотнениями. Он имеет меньшие размеры и массу (55кг), чем типовой буксовый узел (105 кг), а также требует в 2 раза меньшее количество смазки на заправку узла. Буксовый узел состоит из двухрядного подшипника, включающего два ряда внутренних колец 6, двух комплектов конических
роликов 10. двух сепараторов 8 и единого наружного кольца 7. выполняющего роль корпуса буксы.

Читайте так же:
Как снять с охраны Старлайн а93?

Кассетный буксовый узел

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 затягивается 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.

В процессе эксплуатации буксового узла с подшипниками кассетного типа были обнаружены некоторые конструктивные недостатки. Так, смазка потеряла свои рабочие свойства из-за проникновения воды в подшипник через уплотнения при наличии гарантированного зазора плавания при установке в серийный корпус буксы и возможности скапливания воды в замкнутом объеме камеры. Результатом этого стало заклинивание подшипника.

Специалисты ВПЗ. ОАО «ВНИИЖТ» и ФГУП ПО « Урал вагонзавод» доработали конструкцию уплотнения буксовых узлов. В блок подшипников был внесен ряд изменений. Пятьдесят вагонов с модернизированными буксовыми узлами продолжили опытную эксплуатацию на Северной дороге (участок Воркута—Череповец). Температура нагрева букс при эксплуатации не превысила 30 °С, хотя нормируемая допускает 60 °С.

Главное в проводимых испытаниях — получить опыт эксплуатации кассетных подшипников (нагрев букс, работа системы диагностирования и контроля, обслуживание буксовых узлов осмотрщиками вагонов). Особенно важны сведения о работе в зимних условиях. В ходе эксперимента вагоны прошли около 100 тыс. км. причем примерно половину — в груженом состоянии. Анализ эксплуатации показал, что проведенная доработка подшипника и буксового узла позволяет использовать подшипники кассетного типа в существующих условиях эксплуатации грузовых вагонов. В ближайшее время опытные работы по установке кассетных подшипников в серийную буксу будут существенно расширены.

С учетом полученных результатов при дальнейших разработках конических подшипников кассетного типа необходимо решить следующие первоочередные задачи:

  • повысить рабочие характеристики смазки подшипников и определить оптимальное се количество;
  • улучшить уплотнение подшипников;
  • усовершенствовать полиамидный сепаратор с центрированием по роликам (в настоящее время разработан, изготовлен и испытывается в ОАО «ВН И ИЖТ» полиамидный сепаратор с центрированием по бортам).

Наряду с коническими подшипниками кассетного типа разрабатываются и цилиндрические кассетные подшипники. Более чем 45-летний отечественный опыт эксплуатации цилиндрических роликовых подшипников, прежде всего в буксах грузовых вагонов, показал хорошие эксплуатационные качества подшипников этого типа. Главные преимущества такой конструкции — более низкая температура нагрева (на 30—40 %) и повышенная долговечность (как минимум, в 1,3 раза).

Более низкая температура нагрева цилиндрических подшипников объясняется существенно меньшим коэффициентом трения, а, следовательно, и моментом трения. При равных прочих условиях энергозатраты на работу цилиндрического подшипника значительно меньше, что является неоспоримым преимуществом.

Перед разработчиками и изготовителями подшипников поставлены следующие задачи:

  • стоимость изготовления кассетного подшипника должна быть равна или ниже стоимости двух стандартных цилиндрических подшипников;
  • межремонтный гарантированный пробег при установке кассетного цилиндрического подшипника в серийный корпус буксы должен составлять 500тыс.км, причем ремонтировать подшипники будут в сервисных центрах.

В АО «Саратовский подшипниковый завод» ведутся работы над цилиндрическим подшипником кассетного типа габарита TBU 130 х 250 х 160 для установки в серийный буксовый узел. Сегодня уже изготовлены первые опытные образцы и начаты стендовые испытания подшипников.

Буксовые подшипники — залог безопасности ЖД перевозок

Железнодорожный транспорт захватил лидирующие позиции в сфере грузовых и пассажирских перевозок 150 лет тому назад. Попытки сбросить ЖД транспорт с этого пьедестала предпринимались и автопроизводителями, и авиационными компаниями. Но 100-процентной замены железной дороге не смогли предложить ни первые, ни вторые. Ведь при всех недостатках инфраструктуры ЖД-перевозки славятся запредельной для автомобиля или самолета надежностью и безопасностью, в основе которой находится буксовый подшипник — специальный узел качения, обеспечивающий плавность хода при сверхвысоких нагрузках.

Обязательные требования к железнодорожным подшипникам

Движение вагона или локомотива по рельсам предполагает четкое позиционирование колес относительно путепровода. Они должны находиться в определенном положении, а также катиться по колее в нужную сторону. Эту задачу затрудняет постоянное взаимодействие с рельсами, которые уложены с отклонениями от горизонтали. В результате подвеска вагона испытывает непрерывную ударную нагрузку, поэтому равномерное качение в этих условиях может гарантировать только специальный «буксовый» подшипник. При изготовлении этих подшипников строго регламентируют:

  • конструкционные особенности;
  • габариты колец и тел качения;
  • конструкционные материалы;
  • сорта смазки.

Строгий регламент объясняется чрезвычайной важностью буксового узла. Отклонение от регламентированной конструкции и размеров приведет к заклиниванию колесной пары и сходу вагона или локомотива с колеи. Ошибка в выборе конструкционных материалов и смазки приводит к быстрому износу тел качения, что приведет к аналогичным последствиям.

Как устроен буксовый подшипник

Этот узел устроен как классический роликоподшипник качения. В его конструкции присутствуют следующие элементы:

  • внутреннее кольцо фиксированного диаметра (1,3 см);
  • тела качения (ролики);
  • сепаратор;
  • внешние кольцо диаметром 2,5 см.

В качестве конструкционного материала для колец и роликов используется высоколегированная сталь, с большим объемом хрома. Сепаратор делают из конструкционного полимера (полиамида) или сплава цветных металлов (латуни).

Стакан под монтаж такого узла качения (букса) рассчитан на глухую посадку, при которой внутреннее кольцо фиксируется на валу колесной пары, а внешнее — остается свободным. В буксу вкладывают пару подшипников, разделенную дистанционным кольцом. Передним подшипников в паре считается узел, расположенный со стороны торца вала.

Конструкция буксовых роликоподшипников совершенствовалась десятилетиями. Текущий вариант гарантирует долгий срок службы и максимальный уровень безопасности перевозок людей и грузов. Он сокращает время на ремонт подвижного состава и уменьшает плату за сервисное обслуживание. Благодаря буксовому роликоподшипнику ЖД перевозки стали еще более рентабельными и безопасными.

Читайте так же:
Какое масло нужно лить в Минск?

Сборка буксовых узлов с подшипниками роликовыми с короткими цилиндрическими роликами и шариковыми подшипниками

5.3.2.1 Сборка буксовых узлов начинается с посадки с натягом внутренних колец роликовых подшипников на шейку вала. Посадка внутренних колец переднего и заднего подшипников производится с возможно меньшей разницей величины их натяга на шейку оси.

Внутренние кольца подшипников, подобранные по натягу и зазорам, после их нагрева устанавливаются на шейку оси в следующей последовательности: кольцо заднего подшипника, малое дистанционное кольцо, кольцо переднего подшипника, приставное упорное кольцо. В конструкциях буксовых узлов с торцовой гайкой на концевой части оси сразу после монтажа колец на резьбовую часть оси наворачивается гайка, которая по мере остывания деталей подтягивается ключом. После остывания колец гайка отворачивается, приставное упорное кольцо подшипника снимается, проверяется плотность прилегания заднего кольца подшипника к лабиринтному кольцу и малого дистанционного кольца к кольцам обоих подшипников. Плотность прилегания колец считается удовлетворительной, если пластина щупа толщиной 0,05 мм может проходить не более 1/3 части окружности колец.

При установке в одном буксовом узле двух роликовых подшипников они подбираются попарно в соответствии с требованиями раздела 5.2.3 и нормами Таблицы А 1 Приложения А.

Подшипники с большей величиной радиального зазора в свободном состоянии рекомендуется устанавливать во внутреннюю часть буксового узла.

5.3.2.2 Наружный блок заднего подшипника, большое дистанционное кольцо, наружный блок переднего подшипника последовательно устанавливаются в корпус буксы. Задняя крышка укрепляется к корпусу буксы с помощью болтов. В выточку крышки буксы, расположенной по периметру ее торцевой части, предварительно укладывается шнур из маслостойкой резины или льнопеньковый шнур. Диаметр шнура должен обеспечивать зазор в соответствии с конструкторской документацией. Под головки болтов подкладываются пружинные шайбы.

5.3.2.3 Монтаж корпуса буксы с наружными блоками подшипников на шейку оси производится с использованием монтажной втулки (рисунок 33). Монтажная втулка устанавливается внутрь наружных блоков подшипников для разведения роликов. Это способствует упрощению монтажа корпуса буксы и уменьшает вероятность образования задиров на внутреннем кольце и роликах. Монтажная втулка должна быть чистой, не иметь заусенцев, задиров, забоин. Корпус буксы с наружными блоками подшипников надвигается на внутренние кольца подшипников, расположенные на шейке

1 – монтажная втулка; 2 – корпус буксы

Рисунок 33 – Монтаж корпуса буксы с наружными блоками подшипников на шейку оси с использованием монтажной втулки

оси. Перемещение корпуса буксы должно происходить свободно, без приложения большого усилия.

5.3.2.4 Буксовые узлы с двумя роликовыми подшипниками, воспринимающими осевые нагрузки торцами роликов и бортами колец (типа букс электровозов ВЛ80, ЭП 1, вагонов электропоездов), на заключительном этапе их сборки монтируются в следующей последовательности. В передней части шейки устанавливается упорное кольцо переднего роликового подшипника. На резьбовую часть шейки от руки наворачивается торцовая гайка до упора в торец кольца. В паз торца оси устанавливается стопорная планка в одно из четырех возможных положений. Планка должна ложиться в паз оси до упора в ее торец. Между внутренним торцом шлица гайки и плоскостью хвостовика планки должен быть гарантированный зазор для исключения загиба хвостовика. Отгибать или загибать хвостовик планки запрещается. Положение стопорной планки определяется таким образом, при котором гайка при последующей затяжке ключом довернулась бы на величину от половины до полной ширины своего шлица. Поворот гайки в обратном направлении для ввода хвостовика стопорной планки в шлиц запрещается. Стопорная планка укрепляется болтами, которые стопорятся в соответствии с требованиями чертежа буксового узла.

Аналогично собираются буксовые узлы средних колесных пар тепловозов ТЭП60,ТЭП70, электровозов ЭП2К. В этих конструкциях между гайкой и упорным кольцом переднего подшипника дополнительно устанавливается дистанционное кольцо.

5.3.2.5 Сборка буксовых узлов с упорным шариковым подшипником типа 8320 (типа буксовых узлов тепловозов 2ТЭ10М,2ТЭ116) производится в следующем порядке. После посадки и подбивки внутренних колец подшипников в проточку на передней части оси устанавливается пружинное стопорное кольцо. Корпус буксы с блоками подшипников устанавливается на буксовую шейку с внутренними кольцами подшипников. На посадочную поверхность торцевой части оси устанавливается с натягом нагретое внутреннее кольцо подшипника 8320.

К задней крышке корпуса буксы с помощью болтов прикрепляется транспортировочная планка или закручивается предохранительный болт в зависимости от конструкции задней крышки. После подкатки колесной пары под локомотив транспортировочная планка или болт снимается.

При сборке упорного узла в переднюю крышку последовательно вставляются амортизатор (кроме буксовых узлов средних осей), пружина, осевой упор. Комплект элементов, расположенных в крышке, сжимается на прессе. В крышку вставляется стопорное кольцо. Нагрузка на комплект элементов плавно снимается. Кольца упорного шарикового подшипника устанавливается на посадочные поверхности осевого упора и торца шейки оси. Сепаратор с шариками заполняется смазкой и устанавливается в переднюю крышку на кольцо подшипника. Крышка устанавливается на корпусе буксы.

5.3.2.6 Сборка буксовых узлов с радиальным шариковым подшипником типа 80-232Л1 (типа буксовых узлов крайних колесных пар тепловозов ТЭП60 и ТЭП70, электровозов ЭП2К) завершается монтажом шарикового подшипника в передней части буксы.

Шариковые подшипники смазываются минеральным маслом и прокручивается. При положительных результатах проверки шариковые подшипники заполняются пластичной смазкой, устанавливаются в корпус буксы вплотную к переднему роликовому подшипнику и затягиваются торцевой гайкой в соответствии с требованиями пункта 5.3.2.4.

5.3.2.7 Сборка буксовых узлов с торцовым сайлентблоком электровозов серий ЧС4Т (крайние колесные пары) ЧС200, ЧС 6, ЧС 7, ЧС 8, дизель-поезда Д 1 на заключительном этапе монтажа букс производится в следующем порядке. В переднюю часть корпуса буксы вплотную к наружному кольцу переднего подшипника устанавливается уплотнительное (лабиринтное) кольцо, а на торцевую часть внутреннего кольца подшипника фасонное упорное кольцо. На упорное кольцо устанавливается торцевой сайлентблок. Между торцом оси и торцевым сайлентблоком устанавливается дистанционное кольцо или пакет дистанционных прокладок. Толщину кольца или прокладок выбирают, исходя из обеспечения предварительного сжатия торцевого сайлентблока в пределах следующих величин: 2 мм – буксовые узлы электровозов серий ЧС4Т, ЧС8; 5 мм – буксовые узлы электровозов серий ЧС200, ЧС 6, ЧС 7; 2,5 мм – буксовые узлы дизель-поездов серии Д 1.

Читайте так же:
Какая Разболтовка на Мерседес W220?

Сборка буксовых узлов электровозов серий ЧС с отечественными подшипниками производится по проектам Э2472.00.00 (электровозы серий ЧС4Т) и Э2415.00.00 (электровозы ЧС 6, ЧС200, ЧС 7, ЧС 8), разработанным ПКБ ЦТ – филиала ОАО «РЖД». После подбора и установки дистанционного кольца или пакета дистанционных прокладок торцевой сайлентблок закрепляется болтами.

Для упрощения работ по обеспечению необходимого предварительного сжатия торцевых сайлентблоков при демонтаже буксовых узлов необходимо сохранять комплектно на каждую буксу торцевые сайлентблоки, дистанционные кольца и прокладки.

5.3.2.8 Буксовые узлы с осевым упором трения скольжения проверяются на наличие перегородки в передней крышке буксы, образующей отсек для жидкой смазки. Перегородка по низу должна быть приварена к крышке во избежание перетекания жидкой смазки осевого упора скольжения. При сдвинутой назад буксе зазор между перегородкой и внутренним кольцом в собранной буксе должен быть не менее 1,0 мм.

Свободный разбег оси колесной пары С складывается из зазора А (рисунок 34) между лобовыми наличниками левой и правой букс и наличниками рамы тележки, а также зазоров Б между торцами осей и осевыми упорами обеих букс. Свободный разбег оси определяется зависимостью С=Алевправлевправ. Для тепловозов с буксовыми узлами с осевым упором трения скольжения установлены следующие величины

Рисунок 34- Схема для определения свободного разбега оси колесной пары в буксовых узлах с упором трения скольжения челюстных тележек тепловозов

свободных разбегов: для крайних осей колесных пар 3+1 мм; для средних 28+1 мм. Величина свободного разбега устанавливается и регулируется за счет прокладок между передней крышкой и фланцем осевого упора.

5.3.2.9 Заключительными операциями по сборке буксового узла является закладка пластичной смазки в переднюю часть буксы и установка передней крышки.

После затяжки торцевого крепления (кроме буксовых узлов с торцевым упором трения скольжения и торцевым сайлентблоком). Одна треть свободного пространства передней части буксы заполняется пластичной смазкой. Смазка укладывается валиком на внешнюю поверхность гайки и на переднюю часть сепаратора или на шариковый подшипник.

Корпус буксы закрывается передней крышкой. В выточку передней крышки буксы, расположенной по периметру ее торцевой части, предварительно укладывается шнур из маслостойкой резины или льнопеньковый шнур. Длина шнура должна обеспечивать зазор в соответствии с конструкторской документацией. Под головки болтов, укрепляющих крышку, устанавливаются пружинные шайбы. Затяжка болтов производится равномерно по диагонали.

5.3.2.10 Положение буксовых узлов на колесных парах регулируется в соответствии с технологическими инструкциями по ремонту локомотивов или моторвагонного подвижного состава, а при их отсутствии документацией производителя подвижного состава.

5.3.2.11 Правильность сборки буксового узла контролируется путем его вращения на шейке оси и по наличию зазора не менее 0,5 мм, кроме тепловозов 2ТЭ10 и 2ТЭ116, между фланцем передней или задней крышки и торцом буксы. Задняя и передняя крышки буксовых узлов тепловозов 2ТЭ10 и 2ТЭ116 прикручиваются до упора без зазора между фланцами крышек и торцами корпуса буксы. После сборки вращение буксового узла с подшипниками должно быть легким без заеданий. 5.3.2.12 Во избежание повреждения буксовых подшипников при перемещении собранной колесной пары запрещается крепление грузозахватных приспособлений за корпус буксы.

Каталог статей

Рассмотрено влияние типа адаптера подшипника на распределение радиальных сил между роликами, также влияние этих сил на долговечность подшипника. Выполнены конечно-элементные расчеты в Ansys буксовых узлов различных конструкций. Получены эпюры распределения радиальных нагрузок между роликами подшипника.

и полимерная прокладка.

Создание грузовых вагонов нового поколения связано с некоторыми специфическими требованиями к ходовым частям. Это, прежде всего обеспечение хороших динамических качеств экипажей при повышенных до 245 кН нагрузках от оси на рельсы. Воздействие на путь таких экипажей должно не превышать воздействий вагонов эксплуатационного парка на тележках модели 18-100. При этом, срок службы тележки должен равняться 32 годам, а первый плановый ремонт – не ранее 16 лет эксплуатации или после пробега 2 млн.км. Особые требования предъявляются к колесным парам – они должны служить не менее 32 лет, а срок эксплуатации по качеству монтажа подшипников кассетного типа – не менее 8 лет или 500 тысяч км. пробега.

Подшипники работают в сложных условиях. Даже при достаточно качественном изготовлении подшипников, их характеристики могут оказаться неудовлетворительными и произойдет внезапный отказ. Причиной этого может быть некачественный монтаж, неправильная эксплуатация и т.п. При этом под отказом следует понимать не обязательно разрушение трущихся (рабочих) поверхностей, а выход одной из характеристик подшипника за допускаемые пределы. Так, для подшипников, применяемых в буксах подвижного состава железных дорог критериями отказа могут быть рост температуры выше допускаемых значений, разрыв сепаратора, вызванный силами его взаимодействия с телами качения, усталостное выкрашивание дорожек качения, боковых поверхностей роликов, изнашивания торцов роликов и рабочих поверхностей бортиков колец, из-за сколов бортиков под действием импульсной осевой нагрузки.

Обеспечение долговечности подшипника, работающего в условиях динамического радиального и осевого нагружения является весьма сложной задачей.

Основные производители кассетных подшипников (применение именно их является обязательным для вагонов нового поколения) разделились во взглядах на долговечность своей продукции. Так, например, ОАО «ВНИПП» гарантирует [1] срок эксплуатации подшипников в подшипниковых узлах железнодорожного подвижного состава не менее восьми лет или 800 тыс. км пробега. Известные своим качеством европейские производители, такие как SKF, TIMKEN и др., более осторожны в оценках долговечности.

Читайте так же:
Какие самые хорошие шины?

Общеизвестно, что долговечность подшипника при прочих равных условиях зависит от величин радиальных сил действующих на ролик в процессе вращения. Эти силы влияют на напряжения в металле, толщину смазочного слоя и давление смазки в зонах контакта ролика с наружным и внутренним кольцом.

В качестве передающего звена от рамы на подшипники в тележках грузовых вагонов нового поколения применяются адаптеры. В данной работе изучается влияние адаптеров различных конструкций на характер распределения прежде всего радиальных нагрузок между роликами подшипника. При моделировании рассматривается влияние только ради альных нагрузок. Влияние осевых нагрузок на подшипник в настоящей статье не рассматривается.

Для анализа были взяты известные типы буксовых узлов: букса тележки 18-100, адаптер типа AdapterPlus, адаптер, интегрированный в систему рычагов Шефеля, полубукса тележки 18-7020 и адаптер тележки 18-4129.

Адаптеры, используемые в тележках рассчитанных на нагрузку 245 кН от оси на рельсы по своей конструкции можно условно отнести к трем группам.

К первой группе отнесены адаптеры с так называемыми упругими прокладками, используемые в тележках 18-194-1Б, 18-4112, 26Б502, SF Motion control . Упругие прокладки для восприятия вертикальных нагрузок имеют достаточно большую плоскую пластину с жесткостью в вертикальной плоскости от 20 до 50 МН/м и соединенные с нею различной формы элементы, воспринимающие поперечные и продольные усилия, возникающие в горизонтальной плоскости буксового узла. Обобщенным представителем этой группы может служить Adapter Plus (Рис. 1) [2] .

Адаптер типа AdapterPlus состоит из двух деталей: металлический адаптер подшипника

и полимерная прокладка.

Рисунок 1 — Буксовый узел с адаптером типа AdapterPlus.

Ко второй группе отнесены адаптеры с упругими элементами, установленными под углом к вертикали, как вдоль так и поперек буксового узла. Таким образом, они воспринимают нагрузку действующую вдоль трех осей: вертикальной, продольной, поперечной. Жесткость таких упругих элементов существенно ниже чем упругих прокладок. Такие адаптеры нашли свое применение в тележках моделей 18-1711, 18-9750 и тележках, использующих «идеи Шеффеля». Обобщенный представитель этой группы адаптеров показан на рис. 2. Адаптер (1) имеет крышеподобную двухскатную форму верхней части, и эта «крыша» образует опору для двух упругих элементов (2), на которые через стальную прокладку (3) опирается буксовый проем боковой рамы (4).

Рисунок 2 — Буксовый узел с адаптером, интегрированн ы м в «рычаг Шеффеля».

К третьей группе отнесены адаптеры, применяемые в грузовых тележках с двойным рессорным подвешиванием. Эти адаптеры совместно с резинометаллическими пружинами шевронного типа обеспечивают работу первичного подвешивания тележек. Прогибы первичного подвешивания, как под тарой, так и под брутто соизмеримы с прогибами вторичного подвешивания. Боковая и угловая жесткости многослойных упругих блоков выбраны из условий обеспечения минимальных рамных сил и радиальной установки колесных пар в кривых участках пути, чем снижается износ колес и рельсов, понижается сопротивление движению вагонов и вероятность схода их с рельсов. Такие адаптеры применены в тележках модели 18-4129, 18-1180 и некоторых других. Обобщенный тип адаптеров третьей группы показан на рис. 3.

Боковые рамы тележки 18-4129 опираются на подшипниковые узлы колесных пар через буксовое рессорное подвешивание (рис. 3). Буксовые проемы боковых рам 1 опираются на резинометаллические упругие элементы 2, передающие нагрузку от рамы через адаптер 3 на подшипник 4 колесной пары 5.

Рисунок 3 — Буксовый узел тележки 18-4129

Помимо указанных выше адаптеров, имеющих полимерные упругие элементы различной жесткости, в данной работе также будет изучено влияние такого элемента как полубукса (см. рис. 4), которая применяется в буксовых узлах без упругих элементов с подшипниками кассетного типа.

Рисунок 4 — Полубукса тележки 18-7020.

Полубукса должна воспринимать от боковой рамы тележки вертикальные, горизонтальные, поперечные нагрузки и передавать их на кассетный подшипник. Впервые подобный буксовый узел был разработан ВНИИЖТ, ГосНИИВ, ВНИИПП и АО «Степногорский подшипниковый завод» (г. Степногорск, Казахстан). В 1996 году первая партия из 8 узлов в составе полувагона на тележках 18-100 проходила испытания на Экспериментальном кольце ВНИИЖТа. [ 3 ].

Для определения радиальных усилий, воспринимаемых роликами подшипника был использован программный пакет ANSYS 10.0.

Адаптеры и наружные кольца подшипников имеют пространственную конструкцию, поэтому при разработке моделей адаптеров использовались пространственные 10-ти узловые конечные элементы Solid 92, для моделей колец подшипника — 20-ти узловые Solid 186. Для моделирования к онтактной поверхности адаптера использовались конечные элементы Targe 170, для контактной поверхности наружного кольца подшипника использовались конечные элементы Konta174 [4].

Ролики подшипников заменены стержневыми упругими контактными элементами Combin40 жесткость которых равна жесткости ролика.

Жесткость ролика определена на основании конечно-элементного расчета. Трехмерная модель ролика сжималась усилием Р=15 кН. При этом определялись деформации ролика D . Вертикальная жесткость ролика определялась по формуле (1):

(1)

Параметры конечного элемента Combin 40 были заданы таким образом, что при приложении к элементу растягивающих нагрузок, жесткость элемента равнялась нулю.

Модуль упругости стали, из которой изготовлены кольца подшипника принимался равным 2,1×10 11 Па, коэффициент Пуассона 0,3 [5].

Модуль упругости стали, из которой методом литья изготовлены адаптеры принимался равным 1,8×10 11 Па, коэффициент Пуассона 0,25 [5].

Конечно-элементные модели подшипниковых узлов различных типов приведены на рисунке 5: 5а — адаптер тележки 18-4129, 5б — адаптер типа AdapterPlus, 5в — адаптер, интегрированный в рычаг Шеффеля, 5г — полубукса тележки 18-7020.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector