Admin

Часть 15. БУКСОВЫЕ УЗЛЫ ЛОКОМОТИВОВ

Буксами называются узлы ходовой части подвижного состава, обе­спечивающие механическую связь вращающихся колесных пар с ча­стями экипажа, совершающими поступательное движение (например, рама тележки, рама тепловоза). Технический термин «букса» в русском языке появился как производная от немецкого слова «Buchse». Дело в том, что техническая и учебная литература по паровозам и паровозной тяге впервые стала издаваться в Германии. Вполне естественно, что подготовка специалистов по паровозам в XIX веке во многих странах мира, в том числе и в России, проводилась с использованием этой ли­тературы. Лишь в конце XIX века в нашей стране стала регулярно изда­ваться отечественная техническая (в том числе журналы), нормативная (например, «Правила технической эксплуатации железных дорог») и учебная литература по паровозам, в основном, благодаря деятельно­сти таких известных русских ученых-паровозников, как профессоры Н.П. Петров (1836 — 1920), А.П. Бородин (1848 — 1898), Ю.В. Ломоносов (1876 — 1952).
Буксы передают на буксовые шейки осей колесных пар вертикаль­ные нагрузки от веса тепловоза, продольные тяговые и тормозные усилия, а также поперечные оси пути усилия, возникающие при про­хождении локомотивом кривых участков пути. Буксовые узлы вместе с колесными парами также воспринимают от рельсовой колеи и пере­дают другим узлам экипажной части динамические нагрузки при дви­жении тепловоза по неровностям железнодорожного пути.

На рис. 1 показаны направления действия усилий (сил) на колесную пару с буксами при прохождении тепловозом неровности пути, а имен­
но:
2П-ц — доля веса локомотива, приходящаяся на буксы одной оси, где 2П — нагрузка от колесной пары на рельсы, q — вес колесной пары; FK — тяговое усилие, передаваемое от буксы через раму тепловоза движущемуся составу; Вт — тормозные силы;

Мк — вращающий момент, передаваемый на ось колесной пары от тягового электродвигателя посредством тягового редуктора.
Одновременно буксы через упоры 3 воспринимают и передают на раму тележки силы Y поперечного направления действия (вдоль оси у), возникающие при движении экипажа в кривых участках пути и при ко­лебаниях в прямых участках пути.
Несмотря на сравнительно небольшие значения размеров неров­ности рельсового пути h и L (например, h = 1 мм, L = 1,5... 2 м), при ее прохождении колесная пара, а вместе с ней и другие неподрессорен- уые узлы экипажа, получают значительные ускорения, порядка (10... 15)д (см. рис. 1). На буксовый узел колесной пары также действует рам­ная сила, величина которой может достигать до 90 кН. Все это приводит к значительным динамическим усилиям, передаваемым не только на узлы экипажной части, но и на тяговые электродвигатели локомотива и другие узлы колесно-моторных блоков (КМБ).

Значительно большие динамические нагрузки на экипажную часть движущегося подвижного состава возникают при эксплуатации в зим­нее время при суровых морозах, когда балласт смерзается и резко воз­растает жесткость верхнего строения железнодорожного пути, особен­но при использовании железобетонных шпал.

Одно из основных назначений верхнего строения пути — гасить (рассеивать) энергию движущихся поездов посредством упругой де­формации элементов верхнего строения пути: балласта, шпал и рель­сов. Это явление в теории тяги поездов называют диссипацией (рассе­янием) энергии поезда в пути. Так, если для тепловозов масса одной колесной пары составляет примерно 1,5 т (вес — 15 кН), то при про­хождении колесной парой неровности пути с замерзшим балластом или стыка рельсов и полученном при этом ускорении 10д на неподрес- соренную часть экипажа локомотива будет действовать сила порядка 150 кН (15 т).
Однако следует отметить, что время прохождения колесной парой неровности пути или стыка рельсов (зазор между рельсами обычно со­ставляет 5 мм) и действия этих динамических сил очень малы. Тем не менее, для снижения воздействия на тепловоз этих значительных дина­мических усилий необходимо осуществить разделение масс колесных пар и экипажа и обеспечить их относительные перемещения с помо­щью упругих связей и амортизаторов по координатам х, у, z (см. рис. 1), что, собственно, и должны обеспечить буксовые узлы локомотива.
Буксовые узлы локомотивов работают в тяжелых условиях эксплу­атации: большие величины воспринимаемых усилий во время движе­ния (вертикальные возрастают в 1,3 — 1,7 раза по сравнению со стати­ческими; продольные тяговые и тормозные — 30... 40 кН; поперечные рамные — 80... 90 кН), значительные динамические нагрузки, широ­кий диапазон изменения температуры окружающего воздуха от -50 до +50°С. Качество конструкции буксового узла также оказывает не­посредственное влияние на энергетические показатели локомотивной тяги (расход топлива или электроэнергии), плавность хода и безопас­ность движения подвижного состава, ресурс работы и другие.
Основной частью букс локомотивов являются подшипники, в кото­рых вращается ось колесной пары. Рассмотрим особенности и основ­ные свойства конструкций буксовых узлов в той исторической после­довательности, как они применялись на локомотивах.

История развития конструкций букс автономных локомотивов.

Буксы с п о д ш и п н и к а м и с к о л ь ж е н и я стали применяться уже на первых локомотивах — паровозах. Напомним читателю, что первый в мире работоспособный паровоз — паровоз Стефенсона был построен в 1814 г., а в 1825 г. в Англии была открыта первая в мире магистральная железная дорога, на которой эксплуатировались паровозы, оборудо­ванные буксами с подшипниками скольжения.

Буксы первых локомотивов по форме внешне сильно походили на ящик. Поэтому название «букса» с английского языка «Ьох» и немецкого «Buchse» так дословно и переводит­ся на русский — ящик, коробка. Современные буксовые узлы локомотивов, при кажущей­ся простоте конструкции, мало напоминают ящик. Они являются ответственной частью эки­пажа подвижного состава, от которой зависит безопасность движения поездов, и состоят из следующих основных элементов: подшипни­ков, корпуса, упоров, уплотняющих деталей, упругой вертикальной связи и устройств про­дольного и поперечного соединений с рамой экипажа.
Вернемся к буксам с подшипниками сколь­жения, которые в нашей стране устанавливали вплоть до 1953 г. практически на всех сериях отечественных тепловозов (ТЭ1, ТЭ2 и др.), электровозов (ВЛ 19, ВЛ22 и др.) и почти на всех типах вагонов.
В зависимости от расположения буксовых шеек на оси колесной пары (внешнее или внутреннее) буксы с подшипниками скольжения изготавливали закрытого типа (рис. 2) для тележечных экипажей (те­пловозы и электровозы) и разъемными — при расположении колес­ных пар в жесткой раме локомотива (паровозы).
В корпусе 1 буксы (см. рис. 2), уплотненном манжетой 2, относитель­но оси 3 колесной пары установлен буксовый камень 5, посредством которого на шейке оси удерживается от поворота бронзовый вкладыш 4, залитый антифрикционным сплавом (баббит марки Б1б).
Для восприятия поперечных усилий и ограничения поперечного перемещения оси колесной пары в корпусе 1 буксы имеется стальной осевой упор 8, армированный бронзой и смазываемый жидкой смаз­кой совместно с торцом оси при помощи фитиля 9. В нижней части буксы размещены подбивочные валики 10, подающие жидкую смазку к шейке оси. Контроль технического состояния буксы и уровня смазки, а также пополнение смазки осуществлялись через торцевой проем кор­пуса 1 буксы, закрытый крышкой 7.
Вертикальная нагрузка от рамы тележки передается на корпус бук­сы посредством опор б надбуксовых балансиров, соединенных с упру­гими элементами и далее через буксовый камень 5 и вкладыш 4 — к шейке оси. Корпус буксы размещается в брусковой раме тележки бла­годаря буксовому вырезу, обеспечивающему поступательное перемещение рамы тележки относительно корпуса буксы.
Буксы с подшипниками скольжения имеют следующие принципиальные недостатки: по­вышенное сопротивление движению локомо­тива, низкая эксплуатационная надежность, большой расход дефицитных цветных ме­таллов, необходимость частого (практически ежедневного) контроля и обслуживания, зави­симость сопротивления движению от темпера­туры окружающего воздуха.
Принципиальные недостатки, присущие буксовым узлам с подшипниками скольжения, обусловили переход железных дорог к кон­струкциям букс подвижного состава с п о д ­ш и п н и к а м и к а ч е н и я (применены на всех сериях отечественных тепловозов — на­чиная с ТЭЗ, серийный выпуск которых был начат в 1953 г.), что явилось одним из важных аспектов прогресса на железнодорожном транспорте. Выпуск пассажирских вагонов с буксами с подшипниками скольжения в нашей стране был прекращен в 1960 г., а грузовых ва­гонов — в 1983 г. В настоящее время практиче­ски весь парк подвижного состава российских железных дорог оборудован буксами с под­шипниками качения. Однако в эксплуатации находится относительно небольшое количе­ство грузовых вагонов промышленного транс­порта, оборудованных буксами с подшипника­ми скольжения.


Подшипники качения практически во всем диапазоне скоростей движения и, особенно, при трогании с места имеют значительно мень­шее (в 5 — 8 раз) удельное сопротивление дви­жению по сравнению с подшипниками скольже­ния, что дает большой экономический эффект, связанный, в первую очередь, с уменьшением расхода энергоресурсов на тягу поездов.
Буксовые узлы, применяемые на локомо­тивах, различными способами соединяются с рамами тележек. Одной из первых и достаточ­но распространенных конструкций букс с под­шипниками качения является так называемая ч е л ю с тн а я б у кс а (тепловозыТЭЗ,2ТЭ10Л, ТЭП10, М62, ТЭМ2У, ТГМ23, ТГМ4, ТГМб и др.), размещаемая с неболь­шим зазором между двумя кронштейнами — челюстями 1 (рис. 3), при­варенными к боковине тележки 2. При движении колесной пары по неровностям пути и в процессе деформации упругих элементов рес­сорного подвешивания корпус буксы 3 вместе с осью 4 перемещается по оси z относительно челюстей тележки, при этом со стороны прило­жения силы тяги FK между корпусом буксы и кронштейном развивается сила трения FTp — yFK, (ц — коэффициент трения скольжения), препят­ствующая перемещению буксы. Трущиеся поверхности корпуса 3 бук­сы и челюстей 1 снабжаются специальными наличниками, сменяемыми в процессе ремонта локомотива. Конструкция корпуса буксы обеспе­чивает подачу смазки к наличникам, что способствует уменьшению сил трения и снижению износа деталей.

На рис. 4 показана конструкция челюстной буксы крайней колесной пары тележки тепловоза М62 с двумя роликовыми подшипниками ка­чения. Внутренний диаметр подшипников 160 мм (соответствует диа­метру шейки оси), наружный — 290 мм. Между кольцами роликовых подшипников установлены дистанционные кольца 5 и 6. Внутренние кольца роликовых подшипников насаживают на буксовую шейку оси колесной пары с натягом 0,35... 0,65 мм. Расчетная долговечность под­шипников — 3,5... 4 млн. км пробега. Подшипники 7 с цилиндриче­скими роликами обеспечивают необходимый поперечный разбег колесной пары. При этом поперечные усилия Y передаются на стальной корпус 8 буксы посредством осевого упора скольжения 12, имеющего упругое перемеще­ние, благодаря пружине, установленной между упором и корпусом буксы с предварительной затяжкой 16 кН. Осевой упор 12 имеет бронзо­вую или капроновую наделку, в которую опира­ется торец оси колесной пары при поперечных перемещениях.
Лабиринтное кольцо 3 горячим способом с натягом напрессовывают на предподступич- ную часть оси до упора в галтель. Нагрев коль­ца 3 производится в индустриальном масле; температура нагрева — 100... 120°C. Передняя крышка 10 и перегородка образуют ванну для жидкой смазки, которая подается к фитилю 9 осевого упора.
Свободный разбег крайних колесных пар тепловоза М62 составляет 0,58... 1,78 мм на сторону; в эксплуатации допускается суммар­ный зазор до 5 мм во избежание значительных перекосов оси в тележке тепловоза. Упругий разбег на сторону равен 11 мм (суммарный упругий разбег — 22 мм). Средняя ось имеет разбег на сторону 14... 15 мм (суммарный 28... 29 мм). Буксы средних колесных пар имеют не­подвижный упор.
Применение на крайних колесных парах букс с упругими осевыми упорами позволяет осуществить более равномерную передачу усилий от оси колесной пары к раме тележки и способствует плавному поворо­ту тележки при прохождении кривых участков пути, а также повышает плавность хода при высоких скоростях движения.

Роликовые подшипники челюстных букс смазываются жидкой или консистентной смазкой, осевой упор скольжения — жидкой смазкой с помощью фитиля 9. Существенным недостатком челюстного буксового узла является повышенный износ трущихся поверхностей, возникнове­ние ударных нагрузок, высокая трудоемкость технического обслужива­ния и ремонта, применение в одном узле двух видов смазки. Наличие зазоров между корпусами букс и челюстями приводит к произвольному перемещению колесных пар тележки в продольном и поперечном на­правлениях, что увеличивает виляние экипажа локомотива в рельсовой колее. Подобное явление увеличивает сопротивление от трения сколь­жения движению локомотивов и приводит к повышению расхода энер- _ горесурсов на тягу поездов.
На ряде серий зарубежных маневровых тепловозов (ЧМЭ2, ЧМЭЗ и др.) и пассажирских электровозов (ЧС1, ЧС2, ЧСб, ЧС8, ЧС200 и др.), поставлявшихся в советские времена из Чехословакии, применены бук­совые узлы с подшипниками качения, имеющие связь корпуса букс с рамой тележки посредством цилиндрических направляющих. Такой тип буксы локомотивов получил название б у к с о в ы й у зе л с ц и л и н ­д р и ч е с к и м и н а п р а в л я ю щ и м и .

Цилиндрические направляющие запрессовываются в раму тележки локомотива и соединяются с приливами буксы через резинометалличе­ские блоки.
Такая конструкция буксового узла позволила преодолеть некото­рые недостатки, присущие челюстным буксовым узлам локомотивов.
Прежде всего, оказалось возможным обеспечить скользящую посадку узлов трения скольжения буксы, т.е. свести зазор между корпусом бук- _ сы и частями рамы тележки к минимуму. В результате удалось повысить ' устойчивость движения тележек тепловоза из-за уменьшения эффекта виляния экипажа локомотива в рельсовой колее и улучшить динамику и плавность хода локомотива. Эта конструкция буксового узла достаточ- — но удобна при обслуживании и ремонте, имеет меньший вес по сравне­нию с челюстной буксой.
К недостаткам буксового узла с цилиндрическими направляющими следует отнести следующее: необходимость постоянного в эксплуата­ции добавления смазки в узел трения, большой расход дефицитных цветных металлов (бронзы), заметная неравномерность нагружения буксовых подшипников и другие.

Более совершенной конструкцией является б у к с о в ы й у з е л с ш а р н и р н о - п о в о д к о в ы м м е х а н и з м о м , который приме­нен практически на всех эксплуатируемых магистральных тепловозах (2ТЭ10У, ЗТЭ10М, 2ТЭ116У, 2М62У, ТЭПбО, ТЭП70, ТЭП70БС, 2ТЭ25КМ, _ 2ТЭ25АМ, 2ТЭ70 и др.). В таком типе буксового узла, который также на­зывают бесчелюстной буксой, значительно уменьшены потери энергии на трение скольжения и связанный с этим интенсивный износ деталей буксы и оси колесной пары.
Следует отметить, что впервые буксовые узлы с шарнирно-повод­ковым механизмом, с поводками, расположенными в разных уров­нях, применила на своих локомотивах известная французская фирма «Альстом» («Alstom»).
Устройство буксовых узлов с шарнирно-поводковыми механизмами отечественных тепловозов примерно одинаковое, различаются конфи­гурация корпусов букс, их крепление, типы подшипников качения, ко­личество поводков, некоторые размеры и ряд других.
Конструкцию бесчелюстной буксы рассмотрим на примере буксо­вого узла грузового тепловоза 2ТЭ116У (рис. 5). Корпус 9 бесчелюстной буксы выполнен в виде отливки из стали 25ЛII. Он двумя поводками 2, _ расположенными в разных уровнях (кососимметрично), соединен с ра­мой тележки тепловоза. Валики поводков закрепляют в трапециевид­ных пазах корпуса 9 буксы и рамы тележки.
В цилиндрическую расточку корпуса 9 буксы установлены по сколь- — зящей посадке до упора в заднюю крышку б два наружных кольца роликовых подшипников и между ними — дистанционное кольцо 10.

Для букс тепловозов используются роликовые подшипники серии 30-32532Л1М (160x290x80 мм). Внутренние кольца этих подшипников — горячей посадкой напрессовывают на буксовую шейку оси с натягом 0,035... 0,065 мм. Между кольцами роликовых подшипников установле­ны дистанционные кольца 10 и 11. Для предотвращения сползания вну­тренних колец подшипников с шейки оси служит стопорное кольцо 14.
Разность радиальных зазоров в подшипниках одного буксового узла допускается не более 0,03 мм. Этим обеспечиваются более равномерное распределение нагрузки от веса тепловоза по длине буксовой шейки оси _ колесной пары и повышение срока службы буксового узла в целом.
Корпус 9 буксы с обеих сторон закрыт крышками 6 и 17. Задняя крышка 6 вместе с кольцом 3 образуют лабиринтное уплотнение, кото­рое в эксплуатации заполнено смазкой. Лабиринтное кольцо 3 горячим — способом с натягом напрессовывают на предподступичную часть оси до упора в галтель. Нагрев кольца 3 производится в индустриальном масле, температура нагрева — 120... 150°C. Лабиринтное уплотнение препятствует попаданию внутрь корпуса буксы пыли и грязи.
В передней крышке 17 буксы смонтирован осевой упор. Основным элементом осевого упора является упорный шарикоподшипник 15 се­рии 8320 (100x170x55 мм), который через упор 19 пружиной 18 с усили­ем затяжки 2 кН прижимается к торцу оси колесной пары.
Одно кольцо шарикоподшипника 15 установлено на торцевой про­точке оси, а второе — на упоре 19 с натягом 0,003... 0,016 мм. Осевой упор удерживается в крышке 17 от выпадения при демонтаже стопор­ным кольцом 14. Между фланцами передней и задней крышек и корпу- __ сом буксы прокладываются уплотнения 7 и 22 в виде шелковых шнуров.
Таким образом, в поводковых буксах, в отличие от челюстных букс со скользящими осевыми упорами (см. рис. 4), применены упорные ша­рикоподшипники. Это позволило конструкторам исключить из буксово-— го узла детали, работающие в условиях трения скольжения, увеличить срок службы и уменьшить габаритные размеры буксы, а также вместо двух видов смазки применить консистентную смазку марки ЖРО ТУ 32ЦТ-520—83.

Конструкции буксовых узлов крайних и средней осей колесных пар трехосной тележки тепловоза имеют различия. Для крайних колесных пар на крышке буксы наносится маркировка «КР» высотой 10 мм. В вы­точку крышки буксы крайних колесных пар вмонтирован амортизатор 1 б, который состоит из двух металлических пластин толщиной 2 мм и ре­зинового элемента, привулканизированного между этими пластинами.
Для средних колесных пар, на крышке которых наносится марки- __ ровка «СР», резинометаллический амортизатор не применяется. Разбег крайних колесных пар тележки за счет сжатия резиновых элементов амортизаторов букс составляет 3... 4 мм. Свободный разбег оси сред­ней колесной пары значительно больше — 28 мм (по 14 мм на сторону), — что обусловлено отсутствием амортизаторов, толщина которых и со­ставляет эту величину.

Консистентная смазка ЖРО в количестве 2,5 кг на буксу закладыва­ется в роликовые подшипники, осевой упор передней крышки и лаби­ринтное уплотнение в задней крышке поводковой буксы. Дозаправка смазки ЖРО в буксовый узел тепловозов производится через отвер­стие с конической пробкой 23, расположенное в нижней части корпуса буксы.
Корпус 9 бесчелюстной буксы имеет приливы для установки пружин рессорного подвешивания в разных уровнях (см. рис. 5), что позволяет ему также выполнять роль балансира и способствует более равномер- __ ной передаче нагрузки на буксовые подшипники.
Двухповодковые бесчелюстные буксы также применены на пас-. сажирских тепловозах ТЭП70 и ТЭП70БС Коломенского завода. Корпус буксы 1 тепловоза ТЭП70БС имеет цилиндрическую форму с диаметром расточки под подшипники 29О+0'05 мм и отлит из стали марки 25Л с при­ливами для крепления двух поводков и буксового балансира (рис. 6).
Буксы крайних и средних колесных пар тележки тепловоза ТЭП70БС за­метно отличаются друг от друга комплектом подшипников, наружной крышкой 7 и некоторыми деталями. Эти различия в конструкции букс обусловлены тем, что у средних колесных пар каждой тележки тепло­воза ТЭП70БС, в отличие от крайних, предусмотрен поперечный разбег оси, равный ±14 мм.
В буксах крайних осей (см. рис. 6,а) установлены по два радиаль­ных подшипника 12 с короткими цилиндрическими роликами серии 3032532Л1М, которые предназначены для восприятия радиальных нагрузок от веса локомотива. Между кольцами роликовых подшипни­ков 12 находятся дистанционные кольца 4 и 5. Наружные кольца под­шипников 12 устанавливают в корпусе 1 буксы по скользящей посадке.
Для восприятия осевых усилий, возникающих в буксе при движении тележек в колее, предназначен однорядный шариковый подшипник 10 серии 80232Л1, который практически разгружен от радиальных сил.
Шариковый подшипник 10 ставят с осевым разбегом (люфтом) 0,5 — 1 мм, чтобы предотвратить осевое защемление подшипников крайней колесной пары. На крышках букс крайних осей размещены датчики скорости движения тепловоза.
В буксах средней оси каждой тележки (см. рис. 6,6) установлены по два радиальных подшипника с короткими цилиндрическими роликами серии 30.152.532Л1М, которые обеспечивают поперечные перемеще­ния оси относительно корпуса буксы (разбег оси). Разбег оси в буксе средней оси ограничивается величиной ±14 мм, для чего установлены плоские упорные кольца 16 и 19, которые также воспринимают осевые усилия, выполняя функции шарикового подшипника крайних осей.
Лабиринтные кольца 2 и 17 обеспечивают защиту внутренней поло­сти букс от попадания загрязнений, а также предотвращают вытекание консистентной смазки ЖРО из подшипниковых узлов буксы. С наружной стороны каждая букса закрыта крышкой 7, под которую установлены проставочные полукольца. С помощью изменения толщины проставоч­ных полуколец регулируется центральное положение буксы относи­тельно середины роликовых подшипников средней оси тележки.

Оригинальные конструкции одноповодковых буксовых узлов со сдвоенными (кассетными) коническими подшипниками примене­ны на современных тепловозах 2ТЭ25АМ Брянского завода. Корпус 1 одноповодковой буксы (рис. 7) отлит из стали марки 25Л с приливами ля размещения двух пружин буксовой ступени рессорного подвеши­вания тепловоза и крепления одного поводка. Конструкции корпусов букс крайних и средних колесных пар тележки тепловоза 2ТЭ25АМ не­сколько отличаются друг от друга. Эти различия обусловлены тем, что в корпусах букс крайних колесных пар каждой трехосной тележки тепло­воза предусмотрены крепления гидродемпферов, обеспечивающих гашение вертикальных и горизонтальных колебаний кузова тепловоза относительно рам тележек.
Корпуса 1 букс всех колесных пар тележки соединены горизонталь­ными буксовыми поводками длиной 700 мм: средней колесной пары — с кронштейнами рамы тележки; крайних — с поперечными балансира­ми. Так как тележки тепловоза 2ТЭ25АМ оборудованы специальным механизмом синхронизации положения колесных пар, осевые упоры в виде шарикоподшипников в буксах отсутствуют. Механизм синхрони­зации положения колесных пар каждой тележки обеспечивает согла­сованное расположение осей колесных пар при движении тепловоза на прямых и кривых участках пути за счет выравнивания скоростей от­носительного скольжения левого и правого колес крайних колесных пар тележки.
В буксах всех осей тележки (см. рис. 7) установлен сдвоенный (кассетный) конический подшипник типа SP класса G7"x14" фирмы «Тимкен» (США), который предназначен для восприятия радиальных нагрузок от веса локомотива и горизонтальных сил. Два внутренних кольца конического подшипника 7 горячей посадкой напрессовывают на буксовую шейку оси колесной пары. Между внутренними кольцами сдвоенного конического подшипника 7 устанавливают дистанционное кольцо б. Для предотвращения сползания внутренних колец кониче­ского подшипника с шейки оси служат стопорное кольцо 12, которое болтами 10 крепится к торцу оси, и упорное кольцо 3, которое, в свою очередь, упирается в галтель оси колесной пары.

Наружное кольцо конического подшипника 7 устанавливают в кор­пусе 1 буксы по скользящей посадке. Корпус 1 буксы с обеих сторон закрыт крышками 2 и 13, которые крепятся болтами к корпусу буксы и фиксируют положение наружного кольца конического подшипника 7.
Лабиринтные кольца 8 с манжетами 5 обеспечивают защиту внутрен­ней полости букс от попадания загрязнений, а также предотвращают вытекание пластинчатой смазки Буксол из подшипникового узла бук­сы. С наружной стороны каждая букса закрыта крышкой 11.
Поводки бесчелюстных букс. Поводок (рис. 8) состоит из сталь­ного литого корпуса с двумя головками, имеющими цилиндрические расточки. В головки поводка запрессовывают длинный и короткий амортизаторы с натягом 0,06... 0,16 мм. Длинный амортизатор также собирают прессовым способом. Он состоит из валика 5, двух металли­ческих 2 и резиновых 3 втулок, а также дистанционного полукольца 1.
Короткий амортизатор имеет одну резинометаллическую втулку, со­стоящую из металлической 13 и резиновой 12 втулок.

Перед запрессовкой резиновые и металлические втулки смазывают смесью, состоящей из 30 % касторового масла и 70 % этилового спирта.
Собранные амортизаторы выдерживают в течение 20 дней при темпе­ратуре 15... 30°C без доступа света. Такая технология сборки аморти­затора обеспечивает надежное сцепление его резиновых и металличе­ских втулок.
Степень радиального поджатия втулки (это отношение разности толщин втулки до и после запрессовки к толщине втулки в запрессо­ванном состоянии) составляет 0,45... 0,46.

Валики 5 и 8 имеют хвостовики, выполненные в трапециевидной форме. С помощью этих хвостовиков валики вставляют в соответству­ющие пазы на раме тележки и корпусе буксы и закрепляют болтами М20х80 с моментом затяжки не менее 150 Н-м.
На торцовых поверхностях поводка (с обеих сторон) установлены торцовые амортизаторы, каждый из которых состоит из двух шайб 9 и 11 и резинового кольца 10. Резиновое кольцо 10 амортизатора выпол­нено из резины марки 2959 или 120С толщиной 16 мм, оно вулканиза­цией соединено с нижней шайбой (кольцом) 11. Для предотвращения проворачивания торцового амортизатора при вертикальных коле­баниях экипажа в резинометаллической втулке установлены четыре штифта 4 (см. рис. 8).
Основное назначение торцовых амортизаторов поводков буксово­го узла — улучшение горизонтальной динамики тепловоза при пере­даче через поводки тяговых или тормозных усилий на раму тележек.
Поводки устанавливают в буксовые узлы тепловоза при опущенном на тележки кузове. Поэтому в статическом состоянии (при остановке тепловоза) торцовые амортизаторы поводков не нагружены.

Таким образом, применение поводков с резинометаллическими элементами и торцовыми амортизаторами, а также наличие упругих осевых упоров в буксовом узле обеспечивают упругую связь между ко­лесной парой и рамой тележки при действии динамических и статиче­ских сил в трех направлениях: продольном — тяговые FK и тормозные усилия Вт; поперечном — сила Y; вертикальном — сила веса 2П-ц, что значительно улучшает динамику тепловоза в эксплуатации В целом, применение на тепловозах поводковых букс, по сравнению с челюстными буксами, обеспечило: более высокую эксплуатационную надежность; увеличение срока службы; уменьшение основного сопро­тивления движению и, соответственно, снижение расхода топлива; со­кращение затрат на техническое обслуживание и ремонт экипажной части тепловозов и другие.
В конструкциях поводковых бесчелюстных букс значительно сниже­но трение в узле; при деформации буксовых пружин и резинометалли­ческих шарниров в поводках корпус буксы, неизбежных при движении локомотива по колее, имеется возможность упругого вертикального перемещения корпуса буксы на величину порядка ±20 мм и небольшо­го поперечного перемещения — около 1 — 2 мм.
Буксовый узел с поводками обычно также включает в себя фрик­ционный гаситель колебаний или гидравлический демпфер, который устанавливается между корпусом буксы и рамой тележки. Силы тре­ния гасителя или демпфера создают сопротивление движению соеди­няемых частей и способствуют рассеиванию энергии колебаний, что улучшает динамические качества экипажа по сравнению с экипажем, имеющим челюстные буксовые узлы. О работе гасителей колебаний и демпферов локомотивов мы поговорим в следующей статье.

Простота конструкции поводкового буксового узла, отсутствие тру­щихся деталей, удобство обслуживания и ремонта и более высокая на­дежность обусловили его широкое применение на локомотивах раз­личного рода службы.
К недостаткам поводкового буксового узла следует отнести нена­дежную работу резинометаллических элементов поводков в зимнее время, особенно при очень низких температурах окружающего воз­духа.
Итак, нами рассмотрены узлы, обеспечивающие связь колесной пары с рамой тележки. Ранее были изложены особенности конструк­ции колесных пар локомотивов и условия их работы. В следующей ста­тье будут рассмотрены конструкция и свойства рессорного подвеши­вания и устройства связи тележек с рамой кузова.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com