Устройство буксового узла

Краткая характеристика буксового узла

Назначение буксового узла

Через буксовый узел от рамы тележки на колесные пары передаются вертикальные нагрузки, а от колесных пар на раму тележки — горизонтальные продольные и поперечные силы. Передача вертикальных сил происходит через упругие элементы буксового (или 1-й ступени) подвешивания и буксы; для передачи горизонтальных сил, обеспечения вертикальных перемещений рамы тележки относительно колесной пары и параллельности осей колесных пар предназначены буксовые направляющие. Для уменьшения горизонтального воздействия на путь буксовые направляющие должны создавать упругую связь между колесной парой и рамой тележки в поперечном направлении.

Различают буксовые узлы с плоскими (ВЛ8, ВЛ23) и цилиндрическими (ЧС2, ЧС2Т) направляющими, а также с направляющими в виде поводков (ВЛ10, ВЛ11). На конструкцию корпуса буксы влияет тип буксовых направляющих и тип буксовых подшипников. С 1957 г. в буксах отечественных электровозов устанавливают только подшипники качения; буксовые подшипники качения применены также на электровозах ЧС2, ЧС2Т. Роликовые подшипники по сравнению с подшипниками скольжения имеют ряд преимуществ: меньше сопротивление движению электровоза (особенно при трогании), расход смазки уменьшается в 5—10 раз, экономятся цветные металлы (бронза, баббит), не требуется повседневный уход в эксплуатации, уменьшаются свободные разбеги колесной пары, повышается надежность буксового узла. Применяют роликовые подшипники двух типов: с цилиндрическими (ВЛ10, ВЛ11, ВЛ8) и сферическими или бочкообразными (ВЛ8, ВЛ23, ЧС2, ЧС2Т) роликами. Подшипники могут быть однорядными и двухрядными; в буксах устанавливают два однорядных или один, а иногда и два двухрядных роликовых подшипника.

На крышках букс устанавливают токоотводящие (заземляющие) устройства и привод скоростемера.

Устройство буксового узла

Буксовый узел электровозов ВЛ80 и ВЛ10. Букса 4 (рис. 1) соединена с большим 5 и малым 1 кронштейнами рамы 3 тележки двумя буксовыми поводками 2. Вертикальная нагрузка передается от рамы на колесные пары через стойки 6, пружины 7, рессору 8, подвешенную к проушинам буксы 4, и буксу. Относительные перемещения между рамой тележки и колесной парой сопровождаются поворотом поводков в вертикальной (при вертикальных колебаниях) и горизонтальной (при поперечных перемещениях) плоскостях.

Рисунок 1 - Буксовый узел электровоза В Л-10

Каждый поводок (рис.2) состоит из литого корпуса или тяги 2, двух сайлентблоков и торцовых резинометаллических шайб 6. Сайлентблок состоит из валика 5 диаметром 65 мм и одной или двух резино-металлических втулок. Резиновая втулка 9 запрессована в стальную 8, а валик запрессован в резинометаллическую втулку. Сайлентблоки запрессованы в корпус поводка, а на трапецеидальные концы валиков установлены торцовые шайбы 6. Положение шайб относительно корпуса поводка фиксировано штифтами 7. Концы валиков входят в трапецеидальные пазы кронштейнов 4 рамы и приливов 1 корпуса буксы и затягиваются болтами 3. Поэтому при перемещениях буксы валики одного поводка остаются параллельными и не вращаются, а поворот поводка сопровождается деформациями резины втулок и торцовых шайб, т. е. все относительные перемещения происходят без внешнего трения и износа деталей поводков.

Корпус 3 (рис.3) буксы отливают из стали 25Л-И; он имеет цилиндрическую форму, две пары приливов для крепления поводков и два прилива внизу для подвешивания рессоры. Внутри корпуса помещены два однорядных подшипника 4 с цилиндрическими роликами, разделенные дистанционными кольцами 11. Наружные кольца подшипников имеют скользящую посадку в корпусе буксы (зазор 0, 09 мм), а внутренние насаживают на шейку оси в горячем состоянии (нагрев в масле до температуры 100—120° С) с натягом 0, 04— 0, 06 мм (горячая посадка).

Рисунок 2- Буксовый поводок

Рисунок 3 - Букса электровоза ВЛ80

Монтаж буксы производят в такой последовательности. На предподступичную часть оси насаживают в нагретом состоянии (нагрев в масле до температуры не более 150° С) с натягом 0, 07—0, 145 мм заднее упорное кольцо 1, заполняют лабиринтные канавки смазкой и надевают заднюю крышку 2, монтируют внутреннее кольцо заднего подшипника, малое дистанционное кольцо и внутреннее кольцо переднего подшипника. В корпус буксы устанавливают наружные кольца с роликами и большое дистанционное кольцо и надвигают на внутренние кольца. Затем на ось ставят фасонное упорное кольцо 10, которое закрепляют гайкой 9; положение гайки фиксируют планкой 8, устанавливаемой в пазу оси и закрепляемой двумя болтами 7. Переднюю 6 и заднюю 2 крышки крепят к корпусу болтами. Осевой люфт двух подшипников (разбег буксы) должен быть 0, 5—1, 0 мм; его регулируют толщиной дистанционных колец. Радиальный зазор подшипников в свободном состоянии 0, 110—0, 175 мм.

Между крышками и корпусом буксы имеется уплотнение 5 из специального резинового кольца или двух-трех витков шпагата, а выточки в задней крышке и кольце 1 образуют лабиринт, предохраняющий от вытекания смазки из буксы. Крышки литые; они не только защищают внутреннюю полость буксы от попадания инородных тел, но обеспечивают фиксацию наружных колец подшипников и передачу горизонтальных сил от подшипников на корпус буксы.

В процессе монтажа внутреннее пространство буксы заполняют консистентной смазкой ЖРО ТУ32ЦТ520-73. Общее количество смазки 3, 5—4, 0 кг, причем свободный объем передней части буксы должен быть заполнен не более чем на 1/3. Избыток смазки вызывает чрезмерный нагрев подшипников.

Для предохранения буксовых подшипников от прохождения тока тяговых двигателей применяют буксы с токоотводящим устройством. К передней крышке 1 (рис. 4) корпуса буксы болтами крепят корпус 3 токоотводящего устройства, закрытый крышкой 5, закрепленной болтами 4. Токоотводящее устройство состоит из двух щеткодержателей 6 со щетками и контактного диска 8. Щеткодержатель выполнен в виде стакана; внутри находится пружина. Чтобы смазка из буксы не попадала в токоотводящее устройство, между ним и корпусом буксы установлено лабиринтное кольцо 2, кольцевые выступы которого входят в пазы крышки буксы.

Для того чтобы обеспечить изоляцию токоподводящих частей от заземленных, между крышкой 1 буксы и корпусом 3 токоотводящего устройства ставится фасонная изолирующая прокладка 7; зазор а должен быть не менее 3 мм. Болты, которыми крепят корпус к крышке, не соприкасаются с корпусом: между ними установлены изолирующие втулки. Стопорные шайбы не должны касаться корпуса токоотводящего устройства. Для надежной работы устройства необходимо, чтобы торцовое биение контактного диска 8 не превышало 0, 5 мм при полностью выбранном осевом люфте буксовых подшипников.

Рисунок 4 – Букса с токоотводящим устройством