Буксовий підшипниковий вузол

1. Буксовий підшипниковий вузол, який містить встановлений в корпус букси здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом, що складається з нерухомих двобортних зовнішніх кілець, кожне з яких має проточку на внутрішній поверхні зовнішнього борту, внутрішніх кілець, що обертаються, кожне з одним зовнішнім бортом, циліндричних роликів, сепаратора, ущільнень, запресованих в проточки на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець, який відрізняється тим, що ущільнення є змінними і вибрані із групи, що включає неконтактні щілинні ущільнення, неконтактні лабіринтні ущільнення та контактні касетні багатокромкові ущільнення, в проточках на C2 2 (11) 1 3 "Подшипник - МНИАП", 2006, стр. 36, рис. 2.35 и 2.36), що містять встановлені в корпус букси окремі циліндричні роликові підшипники з нерухомими двобортними зовнішніми кільцями, одним внутрішнім кільцем з одним зовнішнім бортом і другим внутрішнім кільцем без борту з приставним бортовим кільцем, при цьому торцеве кріплення підшипників на осі виконується тарілчастою шайбою з болтами або фіксуючою гайкою. Недоліком відомого буксового підшипникового вузла є малі міжремонтні інтервали, складність забезпечення якісної і кількісної закладки пластичного мастила в буксовий підшипниковий вузол при ремонтах, недостатня надійність торцевого кріплення буксового підшипника на осі. Останнім часом, для збільшення міжремонтних інтервалів обслуговування, в буксових підшипникових вузлах візків вантажних і пасажирських вагонів застосовуються встановлені в корпус букси здвоєні циліндричні роликові підшипники з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом (каталог фірми Kinex, Rolling bearings for railway vehicles, EDITION:RI_August_2008. - с. 11), що складаються з нерухомих двобортних зовнішніх кілець з проточкою на внутрішній поверхні зовнішнього борту, внутрішніх кілець, що обертаються, з одним внутрішнім кільцем з одним зовнішнім бортом і другим внутрішнім кільцем без борту з приставним бортовим кільцем, циліндричних роликів, сепаратора, ущільнень. Здвоєний циліндричний роликовий підшипник при монтажі на заводі-виробнику заповнюється закладним пластичним мастилом. Для утримання пластичного мастила в підшипнику і захисту від потрапляння забруднень і вологи всередину підшипника, застосовують ущільнювальні вузли різних типів: недотичні щілинні і лабіринтні ущільнення, дотичні касетні багатокромкові ущільнення. Циліндричні роликові підшипники з щілинними і лабіринтними ущільненнями у вигляді недотичних металевих плоских і випуклих захисних шайб застосовують в конструкції буксового підшипникового вузла для вантажних і пасажирських вагонів, що експлуатуються в умовах помірних змін довколишньої температури і вологості. Вони не дозволяють добитися ефективної роботи ущільнювального вузла проти проникнення в буксовий підшипник вологи. Експлуатація вантажних і пасажирських вагонів в умовах підвищеної вологості, або при великих перепадах температур між робочою температурою підшипникового вузла і довколишньою температурою, призводить до накопичення вологи в буксовому підшипником вузлі, оскільки при охолодженні підшипникового вузла відбувається випадання конденсату, а подальший розігрів буксового підшипникового вузла до робочої температури не дозволяє повністю видалити вологу з підшипника. Наявність вологи приводить до скорочення терміну служби пластичного мастила і передчасного зносу деталей буксового підшипника, і, як наслідок, обмеження можливості досягнення необхідного гарантійного пробігу. В умовах підвищеної вологості або при великих перепадах температур між робочою темпера 95509 4 турою підшипникового вузла і довколишньою температурою, застосовуються випуклі дотичні багатокромкові касетні ущільнення, заповнені спеціальним низькотемпературним пластичним мастилом, сумісним з мастилом в підшипнику, які унаслідок їх повної герметичності дозволяють запобігати накопиченню вологи в буксовому підшипниковому вузлі, і подовжують термін служби пластичного мастила. Недоліком відомого буксового підшипникового вузла на основі здвоєного циліндричного роликового підшипника з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом є те, що відсутня можливість вибору типу встановлюваного ущільнювального вузла, використовуване в ньому лабіринтне недотичне ущільнення не забезпечує надійний захист буксового підшипникового вузла від проникнення всередину нього забруднень і чистоту пластичного мастила, особливо в складних умовах експлуатації, при цьому відсутня можливість установки у вказаний буксовий підшипниковий вузол касетного багатокромкового ущільнення без зміни його конструкції. Найбільш близьким за технічною суттю до того, що заявляється, є буксовий підшипниковий вузол, який містить встановлений в корпус букси здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом (каталог фірми Schaeffler KG, Products for railway applications, ТРI58GB-D, cтop.21), що складається з нерухомих двобортних зовнішніх кілець, з проточкою на внутрішній поверхні зовнішнього борту, внутрішніх кілець, що обертаються, з одним зовнішнім бортом, циліндричних роликів, сепаратора, ущільнень, запресованих в проточку на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець. Недоліком відомого буксового підшипникового вузла на основі здвоєного циліндричного роликового підшипника з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом є те, що в ньому також відсутня можливість вибору типу ущільнювального вузла, що встановлюється, використовуване в ньому лабіринтне недотичне ущільнення не забезпечує надійний захист буксового підшипникового вузла від проникнення всередину нього забруднень і чистоту пластичного мастила, особливо в складних умовах експлуатації і не дозволяє досягти тривалих міжремонтних інтервалів при особливо низьких температурах від -40 °C до 60 °C та особливо високих температурах від +35 °C до +50 °C. У основу винаходу поставлено задачу вдосконалити конструкцію вагонного буксового підшипникового вузла, забезпечивши його універсальність за рахунок можливості установки в стандартному корпусі букси, в якому раніше застосовувалися окремі циліндричні роликові підшипники, здвоєного буксового циліндричного роликового підшипника із закладним пластичним мастилом і інтегрованими ущільненнями. Також поставлено задачу забезпечити можливість адаптації буксового підшипникового вузла до необхідних умов експлуатації і визначених міжремонтних інтервалів шляхом забезпечення можли 5 вості установки в здвоєний циліндричний роликовий підшипник ущільнювальних вузлів різного типу, а саме недотичного типу щілинних і лабіринтних ущільнень або дотичних касетних багатокромкових ущільнень. Додатковою задачею, що вирішується винаходом, є підвищення надійності торцевого кріплення підшипників на осі. Поставлена задача вирішується тим, що в буксовому підшипниковому вузлі, який містить встановлений в корпус букси здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями і закладним пластичним мастилом, що складається з нерухомих двобортних зовнішніх кілець, з проточкою на внутрішній поверхні зовнішнього борту, внутрішніх кілець, що обертаються, з одним зовнішнім бортом, циліндричних роликів, сепаратора, ущільнень, запресованих в проточку на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець, згідно з винаходом в проточці на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець виконана стопорна канавка, на поверхні доріжок кочення внутрішніх кілець виконаний кріпильний паз, внутрішні кільця з'єднані між собою за допомогою кріпильного кільця, встановленого в кріпильних пазах. Виконання в проточці на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець стопорної канавки, дозволяє забезпечити можливість установки в буксовий підшипниковий вузол як нерухомих захисних шайб, так і касетних дотичних багатокромкових ущільнень. При цьому форма використовуваних ущільнень може бути плоска і випукла, виступаюча за габарити підшипників в зоні звичайного розміщення депо пластичного мастила, для забезпечення більшої кількості пластичного мастила всередині підшипника. Завдяки тому, що на поверхні доріжок кочення внутрішніх кілець виконаний кріпильний паз, внутрішні кільця з'єднані між собою за допомогою кріпильного кільця, встановленого в кріпильних пазах, забезпечується можливість не допустити потрапляння забруднень і вологи всередину підшипника після його збирання при транспортуванні, зберіганні, контролі і монтажі підшипника на вісь. У описаній конструкції буксового підшипникового вузла можливе використання різного типу ущільнень, а саме: у вигляді плоскої захисної шайби, у вигляді випуклої захисної шайби або у вигляді випуклого дотичного касетного багатокромкового ущільнення. При використанні ущільнення у вигляді плоскої захисної шайби, утворюється недотичне щілинне ущільнення з обмеженим депо для пластичного мастила. Виконання на зовнішній поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець додаткової кільцевої проточки із стопорною канавкою дозволяє утворити спільно з плоскою захисною шайбою лабіринтне ущільнення. Виконання ущільнення у вигляді випуклої захисної шайби дозволяє утворити збільшене депо для пластичного мастила. 95509 6 Виконання на зовнішній поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець кільцевої проточки із стопорною канавкою дозволяє утворити спільно з випуклою захисною шайбою лабіринтне ущільнення. Виконання ущільнення у вигляді випуклого касетного багатокромкового ущільнення, наповненого низькотемпературним пластичним мастилом, сумісним з мастилом в підшипнику, і запресованого в кільцеві проточки із стопорними канавками на внутрішній поверхні зовнішнього борту зовнішніх кілець і зовнішньої поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець, дозволяє утворити повністю герметичне проти зовнішніх забруднень, вологи і інших несприятливих дій зовнішнього середовища дотичне ущільнення із збільшеним депо для пластичного мастила. Використання в буксовому підшипниковому вузлі внутрішніх кілець із зовнішнім бортом додатково дозволяє досягти підвищення надійності торцевого кріплення підшипників на осі за рахунок збільшення жорсткості внутрішнього кільця при кріпленні буксового підшипникового вузла тарілчастою шайбою з болтами або за допомогою фіксуючої гайки. Винахід ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 зображено вагонний буксовий підшипниковий вузол із встановленим здвоєним циліндричним роликовим підшипником в розрізі, на Фіг.2 - вагонний буксовий здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями у вигляді металевих плоских захисних шайб, що утворюють щілинні неконтактні ущільнення, на Фіг.3 - вагонний буксовий здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями у вигляді металевих плоских захисних шайб, що утворюють лабіринтні неконтактні ущільнення, на Фіг.4 - вагонний буксовий здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями у вигляді металевих випуклих захисних шайб, що утворюють щілинне неконтактне ущільнення; на Фіг.5 - вагонний буксовий здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями у вигляді металевих випуклих захисних шайб, що утворюють лабіринтне неконтактне ущільнення, на Фіг.6 - вагонний буксовий здвоєний циліндричний роликовий підшипник з інтегрованими ущільненнями у вигляді випуклих касетних багатокромкових ущільнень, що утворюють контактне ущільнення. Вагонний буксовий підшипниковий вузол (Фіг.1) складається з корпусу букси 1 із встановленим в нього здвоєним циліндричним роликовим підшипником 2, зафіксованим в корпусі букси 1 кришкою 3 за допомогою кріпильних болтів 4. Здвоєний циліндричний роликовий підшипник 2 (Фіг.2) у свою чергу складається з двох нерухомих двобортних зовнішніх кілець 5, 6, на внутрішній поверхні яких є доріжки кочення 7, 8 і осьові направляючі борти 9, 10, 11, 12, на які спираються циліндричні ролики 13, 14, а також внутрішніх кілець, що обертаються, 15, 16 з одним зовнішнім бортом 17, 18, на зовнішній поверхні яких є доріжки кочення 19, 20 і осьові направляючі борти 21, 22, на які спираються циліндричні ролики 13, 14. 7 Нерухомі двобортні зовнішні кільця 5, 6 виконані з проточкою 23, 24 на внутрішній поверхні зовнішніх бортів. Циліндричні ролики 13, 14 розміщені між зовнішніми кільцями 5, 6 і внутрішніми кільцями 15, 16, та спрямовані по доріжках кочення 7-19, 8-20 і центруються між осьовими бортами 9, 10, 11, 12 та 21, 22 поліамідними склонаповненими сепараторами 25, 26. У проточки 23, 24 на внутрішній поверхні зовнішніх бортів зовнішніх кілець 5, 6 запресовані ущільнення у вигляді плоских захисних шайб 27, 28, що утворюють щілинне ущільнення 29, 30. У кожній проточці 23, 24 на внутрішній поверхні зовнішніх бортів зовнішніх кілець 5, 6 виконана стопорна канавка 31, 32. На поверхні доріжок кочення 19, 20 внутрішніх кілець 15, 16 виконані кріпильні пази 33, 34. Внутрішні кільця 15, 16 сполучені між собою за допомогою кріпильного кільця 35, встановленого у вказаних кріпильних пазах 33, 34. У здвоєному циліндричному роликовому підшипнику 2 (Фіг.3) на зовнішній поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець 15, 16 можуть бути додатково виконані кільцеві проточки 36, 37 із стопорними канавками 38, 39. При такій конструкції кільцеві проточки 36, 37 із стопорними канавками 38, 39 утворюють спільно з ущільненнями у вигляді плоских захисних шайб 27, 28 лабіринтне ущільнення 40, 41. Здвоєний циліндричний роликовий підшипник 2 (Фіг.4) може містити ущільнення, виконані у вигляді випуклої захисної шайби 42, 43. При такій конструкції утворюється збільшене депо для пластичного мастила 44, 45. 95509 8 При установці ущільнень, виконаних у вигляді випуклої захисної шайби 42, 43 в здвоєний циліндричний роликовий підшипник 2 (Фіг.5) з виконаними на зовнішній поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець 15, 16 кільцевими проточками 36, 37 із стопорними канавками 38, 39, утворюється лабіринтне ущільнення 46, 47. Здвоєний циліндричний роликовий підшипник 2 (Фіг.6) може містити ущільнювальний вузол, виконаний у вигляді випуклого касетного багатокромкового ущільнення 48, 49, заповненого спеціальним низькотемпературним пластичним мастилом, сумісним з мастилом в підшипнику, який запресований в кільцеві проточки 23, 24 із стопорними канавками 31, 32 на внутрішній поверхні зовнішніх бортів зовнішніх кілець 5, 6 і кільцеві проточки 36, 37 із стопорними канавками 38, 39 на зовнішній поверхні зовнішнього борту внутрішніх кілець 15, 16. Вказане касетне багатокромкове ущільнення 48, 49 утворює збільшене депо для пластичного мастила і повністю герметичне дотичне ущільнення 50, 51. Монтаж буксового підшипникового вузла здійснюють методом холодної посадки, шляхом запрессовки на вісь заздалегідь встановленого здвоєного підшипника за допомогою гідравлічного пристосування. В цілому описана конструкція буксового підшипникового вузла дозволяє забезпечити його універсальність, можливість адаптації буксового підшипникового вузла до необхідних умов експлуатації і передбачених міжремонтних інтервалів, підвищує надійність торцевого кріплення підшипників на осі візка вагона. 9 95509 10 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 95509 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601