RU2564797C1 - Axle box with cylindrical roller bearing - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: claimed axle box comprises racers without flanges and cage composed of X-cross-section segments, housing, pressure cover and fastening washer. End surfaces of rollers are shaped to sphere. Thrust washers with end surfaces interacting with roller spherical surfaces are fitted between inner racers and on the side of outer racer end surfaces. Minor difference in roller lengths (several micrometers) ensures interaction of axially loaded rollers with aforesaid thrust washers.

EFFECT: better serviceability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к буксам железнодорожного транспорта, и может быть использовано в опорах качения с цилиндрическими роликами, периодически нагружаемых осевыми силами значительной величины.The invention relates to mechanical engineering, in particular to axleboxes of railway transport, and can be used in rolling bearings with cylindrical rollers periodically loaded by axial forces of significant magnitude.

Известны буксы с цилиндрическими роликоподшипниками, установленными непосредственно на буксовую шейку оси или посредством конических втулок [1, 2]. Подшипники воспринимают радиальную и осевую нагрузку. Импульс силы осевой нагрузки в буксах железнодорожного транспорта не определен величиной силы и длительностью ее действия. Даже кратковременное действие осевых сил, превышающее их допустимую величину, резко ограничивает работоспособность роликовых подшипников. Под действием осевых сил цилиндрические ролики прижимаются торцовыми поверхностями к бортам колец подшипников, что приводит к их торможению при вращении оси, к снижению долговечности подшипников.Known axleboxes with cylindrical roller bearings mounted directly on the axle axle journal or through tapered bushings [1, 2]. Bearings perceive radial and axial loads. The impulse of the axial load force in the axle boxes of the railway transport is not determined by the magnitude of the force and the duration of its action. Even the short-term action of axial forces in excess of their permissible value sharply limits the operability of roller bearings. Under the action of axial forces, the cylindrical rollers are pressed by the end surfaces to the sides of the bearing rings, which leads to their braking during rotation of the axis, to reduce the durability of the bearings.

Известно устройство буксы с роликоподшипниками и упорным шариковым подшипником, опирающимся на конический резиновый упор со стороны прижимной крышки буксы [3]. Изгиб осей под радиальной нагрузкой, переменная осевая нагрузка, сопровождаемая ударами вдоль изогнутой оси, перегружают группу тел качения опорного подшипника из-за поворота колец в плоскости, проходящей через ось шейки буксы. Под нагрузкой оказываются два-три тела качения подшипника. Это приводит к деформации дорожек качения, появлению следов выкрашивания на телах качения и разрушению деталей опорного подшипника.A device for axle boxes with roller bearings and a thrust ball bearing, based on a conical rubber stop on the side of the pressure cap of the axle box [3]. The bending of the axes under a radial load, the variable axial load, accompanied by impacts along the curved axis, overload the group of rolling elements of the support bearing due to the rotation of the rings in a plane passing through the axle of the axle box axle. Under the load are two or three rolling elements of the bearing. This leads to deformation of the raceways, the appearance of traces of chipping on the rolling elements and the destruction of the parts of the support bearing.

Вместе с вышеизложенным следует отметить, что воздействие осевой переменной нагрузки и особенно ударного импульса сопровождается скольжением и резким повышением сил трения в торцовых поверхностях сопряжения роликов и буртов подшипников. Это взаимодействие приводит к интенсивному изнашиванию контактирующих поверхностей вплоть до их схватывания и снижению работоспособности буксы с роликоподшипниками в целом.Together with the foregoing, it should be noted that the impact of the axial variable load and especially the shock pulse is accompanied by sliding and a sharp increase in the friction forces in the end surfaces of the mating rollers and bearing collars. This interaction leads to intensive wear of the contacting surfaces up to their seizure and lower operability of the axlebox with roller bearings as a whole.

Цель изобретения - повышение ресурса букс с цилиндрическими роликоподшипниками.The purpose of the invention is to increase the service life of axleboxes with cylindrical roller bearings.

Поставленная цель достигается тем, что в буксе с цилиндрическими роликоподшипниками и сепаратором, составленным из сегментов X-образного сечения [4], торцовые поверхности роликов выполнены сферическими, внутренние кольца и наружное кольцо подшипников - без буртов, между внутренними кольцами и со стороны торцовых поверхностей наружного кольца размещены упорные шайбы, торцовые поверхности которых взаимодействуют со сферическими поверхностями роликов, при этом внутренние цилиндрические поверхности упорных шайб наружного кольца выполнены с небольшими зазорами относительно наружных поверхностей внутренних колец подшипников.This goal is achieved by the fact that in the axle box with cylindrical roller bearings and a cage composed of X-shaped segments [4], the end surfaces of the rollers are made spherical, the inner rings and the outer ring of the bearings are without collars, between the inner rings and from the end surfaces of the outer thrust washers are placed on the ring, the end surfaces of which interact with the spherical surfaces of the rollers, while the inner cylindrical surfaces of the thrust washers of the outer ring do s with small clearances relative to the outer surfaces of the inner rings of the bearings.

На фиг. 1 представлен продольный разрез буксового узла, на фиг. 2 - поперечный разрез сепаратора из сегментов X-образного сечения (кольца подшипника не показаны).In FIG. 1 is a longitudinal section through a box assembly; FIG. 2 is a cross-sectional view of a cage of X-shaped segments (bearing rings not shown).

Букса содержит корпус 1, шейку 2 оси, на которую установлен роликоподшипник. Роликоподшипник включает в себя внутренние 3 и 4, наружное 5 кольца в виде втулок без бортов, сепаратор, составленный из сегментов 6 X-образного сечения, ролики 7. Торцовые поверхности роликов 7 выполнены сферическими. Между внутренними кольцами 3 и 4 размещена упорная шайба 8. Осевое положение внутренних колец и упорной шайбы 8 фиксируется крепительной шайбой 9. Со стороны торцовых поверхностей наружного кольца 5 размещены упорные шайбы 10 и 11. На их внутренние цилиндрические поверхности нанесено покрытие из антифрикционного материала. Осевое положение шайб 10 и 11 фиксируется прижимной крышкой 12.The axle box comprises a housing 1, a neck 2 of an axis on which a roller bearing is mounted. The roller bearing includes inner 3 and 4, outer 5 rings in the form of bushes without flanges, a cage composed of X-shaped segments 6, rollers 7. The end surfaces of the rollers 7 are made spherical. A thrust washer is located between the inner rings 3 and 4. The axial position of the inner rings and the thrust washer 8 is fixed with a washer 9. Thrust washers 10 and 11 are placed on the end surfaces of the outer ring 5. A coating of antifriction material is applied to their inner cylindrical surfaces. The axial position of the washers 10 and 11 is fixed by the clamping cover 12.

Буксовый узел работает следующим образом. При вращении роликов, одновременно нагруженных радиальными и осевыми силами, сферические поверхности роликов взаимодействуют с торцовыми поверхностями упорных шайб 8, 9 и 10. Выполнение длины роликов с точностью в пределах нескольких микрометров обеспечивает их одновременное и равномерное нагружение с трением верчения при контакте с упорными шайбами. Это снижает нагрев роликов и буксы в целом.The axle box works as follows. When rotating the rollers, simultaneously loaded with radial and axial forces, the spherical surfaces of the rollers interact with the end surfaces of the thrust washers 8, 9 and 10. Performing the length of the rollers with an accuracy of a few micrometers ensures their simultaneous and uniform loading with rolling friction in contact with the thrust washers. This reduces the heating of the rollers and axleboxes in general.

Небольшой радиальный зазор между упорными шайбами 10 и 11 и наружными поверхностями внутренних колец 3 и 4 обеспечивает удовлетворительную герметизацию внутренней полости буксы, заполненной пластичной смазкой.A small radial clearance between the thrust washers 10 and 11 and the outer surfaces of the inner rings 3 and 4 provides satisfactory sealing of the inner cavity of the axle box filled with grease.

Слой антифрикционного покрытия на цилиндрических поверхностях упорных шайб позволяет сохранить герметичность полости буксы при повороте радиально-нагруженной шейки оси и касании этого слоя с кольцами 3 и 4. Деформация слоя покрытия и небольшое увеличение радиального зазора не нарушает его функции.The antifriction coating layer on the cylindrical surfaces of the thrust washers allows the axle box cavity to remain airtight when the radially loaded neck of the axis is rotated and this layer touches rings 3 and 4. The deformation of the coating layer and a slight increase in the radial clearance do not violate its function.

Одновременное осевое нагружение роликов подшипника, трение верчения роликов при этом нагружении, удовлетворительное уплотнение рабочей полости подшипника позволяет повысить долговечность подшипника и ресурс буксового узла в целом.Simultaneous axial loading of the bearing rollers, rolling friction of the rollers under this loading, satisfactory sealing of the working cavity of the bearing allows to increase the durability of the bearing and the service life of the axle box assembly as a whole.

Список использованных источниковList of sources used

1. Цюренко В.Н. Надежность роликовых подшипников в буксах вагонов / В.Н. Цюренко, В.А. Петров. М.: Транспорт, 1982. 96 с.1. Tsyurenko V.N. Reliability of roller bearings in axle boxes of cars / V.N. Tsyurenko, V.A. Petrov. M .: Transport, 1982. 96 s.

2. Авторское свидетельство СССР №347228, кл. B61F 15/12, 1971 г.2. Copyright certificate of the USSR No. 347228, cl. B61F 15/12, 1971

3. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизельпоездам / Под общ. ред. А.И. Тищенко. М.: Транспорт, 1976. 158 с.3. Handbook of electric rolling stock, diesel locomotives and diesel trains / Under the general. ed. A.I. Tishchenko. M .: Transport, 1976. 158 p.

4. Пат. 2403464 РФ, МПК F16C 19/22, F16C 33/46, B61F 15/12. Сепаратор роликоподшипника буксы подвижного состава / А.В. Бородин; заявл. 15.06.2009; опубл. 10.11.2010. Бюл. №31. 7 с.4. Pat. 2403464 RF, IPC F16C 19/22, F16C 33/46, B61F 15/12. Roller bearing cage of rolling stock axle / A.V. Borodin; declared 06/15/2009; publ. 11/10/2010. Bull. No. 31. 7 sec

Claims (1)

Букса с цилиндрическим роликоподшипником и сепаратором, составленным из сегментов X-образного сечения, содержащая корпус, прижимную крышку и крепительную шайбу, отличающаяся тем, что торцовые поверхности роликов выполнены сферическими, внутренние кольца и наружное кольцо подшипника - без бортов, между внутренними кольцами и со стороны торцовых поверхностей наружного кольца размещены упорные шайбы, торцовые поверхности которых взаимодействуют со сферическими поверхностями роликов, при этом внутренние цилиндрические поверхности упорных шайб наружного кольца выполнены с небольшими зазорами относительно наружных поверхностей внутренних колец подшипника и на их поверхности нанесены покрытия из антифрикционного материала. An axle box with a cylindrical roller bearing and a cage composed of X-shaped segments, comprising a housing, a pressure cap and a mounting washer, characterized in that the end surfaces of the rollers are spherical, the inner rings and the outer ring of the bearing are without sides, between the inner rings and from the side thrust washers are placed on the end surfaces of the outer ring, the end faces of which interact with the spherical surfaces of the rollers, while the inner cylindrical surfaces of the thrust s washers outer ring formed with a small clearance relative to the external surfaces of the internal bearing rings and on the surface thereof a coating of an antifriction material.

Images