[12-2006] Работоспособность букс можно повысить

[Admin]

Работоспособность букс можно повысить

Каждый железнодорожник знает, к каким последствиям может привести повышенный нагрев буксовых узлов локомотивов. Специалисты ВНИИЖТа и заводов-изготовителей разработали новые подшипники с полиамидными сепараторами. Полимерный материал может работать в аварийной ситуации без смазки гораздо дольше, чем латунные элементы. О преимуществах новых буксовых узлов рассказывается в публикуемой статье.

Работоспособность буксовых и других ответственных узлов подвижного состава можно повысить за счет применения в них подшипников с сепараторами из стеклонаполненных полиамидов (далве — полиамидный сепаратор) марок Армамид ПА СВ 30-1ЭТМ, Технамид Б-СВЗО. Ими заменяют стандартные сепараторы из латуни марки ЛЦ40С.

Об этом свидетельствует положительный опыт эксплуатации подшипников типов 30-42726Е2М, 30-232726Е2М, серийно применяющихся в буксовых узлах грузовых и пассажирских вагонов с 1997 г., а с 2001 г. — на вагонах электропоездов. В подшипниках ведущих зарубежных фирм широко применяются полиамидные сепараторы с характеристиками, аналогичными отечественным материалам.

Полиамидные сепараторы опытных и серийных подшипников буксовых узлов подвижного состава представлены на рисунке. По габаритным размерам, геометрии их колец и роликов они полностью взаимозаменяемы с подшипниками с латунными сепараторами.

Единственным отличием, кроме материала сепараторов, является число роликов в подшипниках: 30-32532ЕМ —17 шт.; 30-42536ЕМ и 30-52536ЕМ — 19 шт.

Указанные марки полиамидов являются композициями, содержащими наряду с полимерной основой на базе полиамида 6, армированного стекловолокном, различные наполнители и модифицирующие добавки функционального действия.

Полиамиды обладают высокой жесткостью и стойкостью к ударным нагрузкам, в том числе при низких температурах, пониженном коэффициенте трения по сравнению с металлами. Они могут работать при температурах от -60 до +150 °С долговременно и до + 200 °С — кратковременно. По данным производителя этих марок полиамидов компании «Полипластик-Технопол», срок их службы составляет не менве 15 лет.

Специалисты ВНИИ железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) и подшипниковой промышленности провели испытания и проанализировали опыт эксплуатации буксовых узлов вагонов, подтвердившие преимущество полиамидных сепараторов.

внешний вид полиамидных сепараторов:
1 — для опытных подшипников 30-32532ЕМ и 30-32532Е1М (тепловозы); 2 — для опытных подшипников 30-42536ЕМ и 30-52536ЕМ (электровозы); 3—для серийных подшипников 30-42726Е2М и 30-232726Е2М (грузовые и пассажирские вагоны, вагоны электропоездов)

Во-первых, доказана «живучесть» буксового узла, находящегося в аварийном состоянш. В Научно-испытательном центре ВНИИЖТа типовую колесную пару РУ1 с аварийным буксовым узлом подкатили под грузовой вагон и испытали при скорости 80 км/ч. Опытные подшипники имели многочисленные дефекты: сквозные трещины дисков, усталостные повреждения и намины на поверхностях качения колец и роликов. Также имитировалось заклинивание роликов с использованием металлических стрежней. Смазку в подшипники не закладывали. Температуру аварийного буксового узла контролировали термодатчиками на корпусе буксы, а также системой ПОНАБ, настроенной на температуру +100 °С.

Испытания показали, что пробег с момента первого срабатывания ПОНАБ, т.е. от достижения максимальной температуры до остановки поезда, составил более 1000 км. Кроме того, после заклинивания роликов через 230 км пробега из буксового узла появился дым серо-синего цвета. Он выделялся в течение последних 70 км перед разрушением буксового узла и был хорошо заметен из кабины машиниста и испытателям.

В аналогичных исследованиях с латунными сепараторами пробег не превышал 20 км. Следует отметить, что полиамидный сепаратор, расплавляясь, выполнял роль смазки и обеспечивал более высокую «живучесть» буксового узла.

Во-вторых, применение полиамидных деталей благоприятно сказалось на процессах трения и износа несущих элементов подшипников. Снизились шероховатости поверхностей скольжения подшипников, в первую очередь, торцов роликов, что значительно повысило несущую способность подшипников при воздействии на них осевых сил.

В эксплуатации это уменьшает повреждаемость торцов роликов и бортов колец. Они являются концентраторами напряжений и приводят к сколам бортов, трещинам колец и разрушениям подшипников.

В-третьих, за счет снижения температуры нагрева подшипников повысилась долговечность смазки. Как показали анализы ее проб, полиамидные сепараторы в подшипниках резко снижают темп окисления смазки: после пробега 300 тыс. км она остается нейтральной.

В-четвертых, появилась возможность разместить в подшипнике 15-й ролик без ущерба жесткости и работоспособности подшипника. Его усталостная долговечность увеличивается почти на 20 %, а несущая осевая грузоподъемность — до 10 %.

Серийное внедрение полиамидных элементов привело к весьма ощутимым результатам. Так, по данным Департамента вагонного хозяйства ОАО «РЖД», число отцепок вагонов в пути следования из-за нагрева букс, вызванных неисправностью сепараторов, с 2002 по 2005 гг. снизилось с 12 % до 0,14 %.

В последние годы с учетом положительных результатов применения полиамидных сепараторов в подшипниках буксовых узлов вагонов специалисты ВНИИЖТа совместно с АО «Степногорский подшипниковый завод» и ОАО «Саратовский подшипниковый завод» начали комплекс работ по развитию этого направления в подшипниках буксовых узлов локомотивов.

Положительное результаты теоретических и стендовых исследований позволили согласовать эксплуатационные испытания на Московской дороге опытных подшипников в буксовых узлах тепловозов 2ТЭ10, 2М62 и электровоза ВЛ80Т.

В ходе их подшипники были детально осмотрены в соответствии с Инструкцией № ЦТ-330. Проведены также температурные испытания при штатном режиме эксплуатации электровоза ВЛ80Т № 1284 с грузовым поездом массой 3500 т на участке Брянск II — Сухиничи-Главные Московской дороги. На плановых видах ремонтов для диагностики использовали виброакустический комплекс «Вектор-2000».

После предварительной эксплуатационной проверки опытные подшипники были демонтированы из буксовых узлов колесных пар электровоза ВЛ80Т и тепловоза ТЭ10М. Пробег модернизированных элементов электровоза составил 105,3 тыс. км, тепловоза — 35,5 тыс. км.

Их состояние соответствовало требованиям и нормативам упомянутой инструкции. Деформаций и трещин на элементах полиамидных сепараторов, а также износов их «центрирующих» поверхностей не обнаружили. Это позволило продолжить эксплуатацию опытных узлов.

В соответствии с положениями ГОСТ Р15.201—2000 приемочная комиссия рекомендовала изготовить установочные серии подшипников для проведения их сертификации. Решение о серийном применении опытных подшипников в буксовых узлах локомотивов будет принято после проведения их сертификационных испытаний.

В заключение следует отметить, что специалисты ВНИИЖТа и завода-изго-товителя приступили к внедрению полиамидных сепараторов в подшипниках типов 32330, 42330,62330,92417, 32419 для тяговых двигателей локомотивов и моторных вагонов электропоездов. Это позволит повысить долговечность якорных подшипников и снизить трудоемкость ремонта электрических машин.

Кандидаты технических наук Н.А. АВЕРИН, ведущий научный сотрудник О.А. РУСАНОВ, старший научный сотрудник заведующий лабораторией, С.Г. ИВАНОВ, ВНИИЖТ, В.И. КУЧУГОВ, начальник отдела перспективного развития АО «Степногорский подшипниковый завод», Р.Х. ХАЛИКОВ, главный конструктор ОАО «Саратовский подшипниковый завод»

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin