буксовый узел

Формула изобретения

Буксовый узел, содержащий корпус, подшипники качения, закрепленные с торца оси, отличающийся тем, что указанные подшипники закреплены с помощью размещенных в выполненной в шейке оси канавке полуколец, контактирующих торцевыми поверхностями с установленным между ними пружинящим кольцом с разрезом, причем крайние полукольца контактируют с фланцем шайбы, поджимаемой к торцу шейки оси резьбовым соединением, при этом указанные полукольца, кольцо и шайба выполнены с коническими наружными поверхностями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к буксам железнодорожного транспорта, и может быть использовано для крепления деталей от смещения в осевом направлении.

Известны буксы, содержащие корпус, подшипники качения, установленные на оси, и торцовое крепление внутренних колец подшипников на шейках оси резьбовым соединением Вагоны: Учебник для вузов ж. -д. транспорта. (Под ред. Л. А. Шадура, 3-е изд. М. Транспорт, 1980, с. 124; авт. св. N 525580, 1976).

Известные конструкции не обеспечивают требуемой долговечности и надежности торцового крепления подшипников. Основной причиной потери затяжки резьбового соединения являются остаточные деформации в стыках стягиваемых деталей. Они вызываются совместными действиями от усилий затяжки, циклическими изгибными деформациями шейки оси, температурными деформациями внутренних колец подшипников, внешними осевыми ударными силами, действующими на буксу в эксплуатации.

Известен буксовый узел с осевым креплением подшипников качения на шейке оси упруго-фрикционными элементом (Повышение надежности и долговечности подшипников качения и тяговых зубчатых передач подвижного состава, Межвузовский сборник. (Под ред. Ковалева Е.А. и Новиков В.Ф. Ростов-на-Дону, 1988). В качестве охватывающей детали упруго-фрикционного элемента используется приставное кольцо подшипника буксы с внутренней конической поверхностью. Охватываемой деталью является коническое нажимное кольцо с разрезом, что обеспечивает плотное сопряжение деталей. Разрезное кольцо поджимается торцовой шайбой, прикрепляемой к торцу шейки оси несколькими болтами. Демпфирующие свойства соединения и дополнительные радиальные силы на разрезном кольце повышают надежности осевого крепления. Однако, эксцентричные нагрузки со стороны внутренних колец подшипников при изгибных деформациях шейки оси колесной пары на приставное кольцо, а также переменные осевые силы изменяют форму сопрягаемых конических поверхностей, что приводит к уменьшению действия радиальных сил на разрезное кольцо и, соответственно, к резкому увеличению ударных нагрузок на торцовую шайбу и болты, прижимающие ее к торцу шейки оси. Все это снижает несущую способность торцового крепления подшипников буксы, эксплуатационную надежность буксового узла.

Целью изобретения является повышение несущей способности торцового крепления подшипников на шейке оси буксового узла.

Цель достигается путем выполнения на шейке оси буксового узла канавки, размещением в ней полуколец, установкой между полукольцами пружинящего кольца с разрезом, крайние полукольца контактируют с фланцем шайбы, поджимаемой к торцу шейки оси резьбовыми соединениями, при этом указанные полукольца, кольцо и шайба выполнены с коническими наружными поверхностями.

На чертеже представлен буксовый узел, продольный разрез.

Буксовый узел содержит подшипники качения 1 и 2, посаженные на шейку 3 оси, приставное упорное кольцо 4 со стороны торца шейки оси, установленное на шейке 3. На шейке оси выполнена канавка 5, в которой размещены полукольца 6,7 с коническими поверхностями. Между полукольцами 6 и 7 установлено пружинящее кольцо 8 с разрезом 9 с наружной конической поверхностью, с которой контактирует конический фланец 10 шайбы 11, поджимаемый к торцу шейки оси резьбовыми соединениями, например, винтами 12 с пружинящими шайбами 13. Фланец 10 шайбы 11 может быть выполнен с прорезями, т.е. в виде лепестков.

При сборке буксового узла между пружинящим кольцом 8 и канавкой 5 обеспечивается зазор S₁, величина которого определяется возможным радиальным перемещением пружинящего кольца 8 в эксплуатации и при промежуточной или полной ревизиях букс. При этом для осевого перемещения конического фланца 10 шайбы 11 предусматривается зазор S₂ между фланца и наружными поверхностями полуколец 7.

Буксовый узел работает следующим образом.

При вращении оси в стыках деталей осевого крепления буксовых подшипников возникают переменные по величине напряжения, обусловленные динамическими усилиями при движении вагонов подвижного состава. Осевые усилия от внутренних колец подшипников воспринимаются упорным кольцом 4 и полукольцами 6, которые передаются коническим поверхностям пружинящего кольца 8 и фланцу 10, торцовым поверхностями полуколец 7 и буртику 14 на оси 3. При действии усилий в рабочих поверхностях деталей осевого крепления возможно появление смятия поверхностей, при этом не происходит изменение форм поверхностей и исключается появление зазоров между деталями крепления. Постоянное контактирование рабочих поверхностей в стыках обеспечивается действием конического фланца 10 на пружинящее кольцо 8. Кроме этого, фланец демпфирует ударные нагрузки, существенно снижая напряжение смятия и среза в опорном буртике шейки оси.