Буксові вузли: короткий опис, несправності, конструкція і ремонт

Буксові вузли служать для того, щоб передавати тиск вагона, який він створює, діючи на шийки колісних пар, а також для того, щоб обмежити поздовжній і поперечний переріз цієї пари.

• Пристрій вузла
• Складені частини вузла
• Спосіб з “єднання
• Які несправності буксового вузла можуть виникнути?
• Ознаки несправності вузла
• Безпека руху
• Букса електровоза
• Що потрібно перевірити при ремонті

Пристрій вузла

Якщо говорити про пристрій буксового вузла, то важливо відразу зазначити, що він є найважливішою складовою частиною колісної пари вагона. Установка або ж демонтаж цього елемента проходить також спільно з монтажем або заміною колісної пари. Крім того, що було описано вище, вузол також призначається для того, щоб встановити міцне з’єднання між парою коліс і рамою візка. Зачеплення здійснюється через надбуксові ресорні підвішування. Ще одним завданням, для якого призначається буксовий вузол вагона, стало зберігання мастила для роликових підшипників. Іншими словами, ця деталь є своєрідною ємністю. Цей елемент також обмежує непотрібний рух пари коліс щодо рами візка і передає навантаження маси вагона на шийку осі.

Складені частини вузла

Буксовий вузол вантажного вагона складається з великої кількості частин.

Перша частина – це корпус з припливами, які призначаються для ресорного підвішування.

Другий елемент вузла – це лабіринтне кільце. Місцерозташування цієї деталі – задня кришка корпусу букси. Воно напресовується на передпідступичну частину осі.

Наступний елемент – це роликові підшипники. Цей елемент вузла складається з внутрішнього кільця, має сепаратор з циліндричними роликами і має зовнішнє кільце.

Далі, невелика деталь, яка називається наполегливим кільцем і розташовується між роликовими підшипниками.

Ще один пристрій, який призначений для установки зовнішнього підшипника – це стопорне кільце.

Тарельчата шайба або ж корончаста гайка необхідні для того, щоб здійснити торцеве кріплення.

Буксовий вузол також має міцну кришку, війлкові і гумові прокладки між деталями і оглядову кришку.

Всі ці елементи з’єднані в єдиний вузол, який і отримав назву букси.

Спосіб з “єднання

В даний час існує два види кріплення вузла до візка. Вони називаються щелепною і нелюдською.

Якщо говорити про другий варіант виконання, то в цьому випадку корпус вузла, наприклад з пасажирського вагона, матиме два кронштейни, які призначені для здійснення такої процедури встановлення вузла, як надбуксове ресорне підвішування. Деталі кріплення вузла мають отвори, через які вони кріпляться до рами візка за допомогою такої деталі, як шпинтони. У таких випадках установки лабіринтна частина букси відливається разом з її корпусом і утворює цільну конструкцію.

Дуже важливо стежити за температурою нагрівання букси під час руху, а тому верхня частина корпусу має несквозний отвір, який призначений саме для кріплення СКНБ. Абревіатура СКНБ розшифровується як сигналізатор контролю нагріву букс. Варто додати, що при монтажі таким способом лабіринтне кільце надпресовується і встановлюється тільки з попереднім нагрівом цієї деталі до температури в 125-150 градусів за Цельсієм.

Які несправності буксового вузла можуть виникнути?

Оскільки цей елемент має безліч складових частин, а також деталей, які рухаються, то їх знос, істирання і вихід з ладу цілком логічні. А через те, що пасажирські або вантажні вагони перевозять велику кількість людей або цінного матеріалу, вихід з ладу вузла спричинить практично катастрофу.

До несправностей можна віднести наступне:

• Руйнування підшипника. Найчастіше відбувається через те, що ролик заклинює, і він перестає робити обертальний рух.
• Можливе виникнення такої проблеми, як порушення торцевого кріплення. Найчастіше відбувається через те, що гайка сходить з шийки осі або ж обриваються головки болтів.
• Можлива така несправність, як проворот внутрішнього кільця підшипника або злом шийки осі.
• Несправністю вважається і той момент, при якому температура нагріву буксового вузла перевищує 70 градусів за Цельсієм.

Ознаки несправності вузла

Існує ряд ознак, за якими можна визначити, що працездатність цього елемента вагона порушена і потрібен огляд і ремонт. До таких ознак можна віднести скрегіт або постукування, яке періодично стає чутно під час руху складу.

Оскільки підшипники всередині букси металеві, то звук того, як ці предмети пересипаються при русі, також є ознакою поломки вузла. Такі інциденти, як витікання мастила з лабіринтного кільця, окаліну або кольору побіжності на буксі, наявність диму з вузла або ж його запах вже після зупинки вагона, також є ознаками того, що букса несправна і потрібен ремонт. До несправностей буксового вузла відноситься також занадто висока температура у верхній частині елемента. Зауважити саме цю ознаку простіше, ніж інші, оскільки ведеться контроль над цим параметром, спрацьовує автоматична сигналізація.

Безпека руху

Безпека руху всього поїзда сильно залежить саме від справної роботи цього вузла. Через те, що склад розвиває досить велику швидкість, температура нагріву букси може збільшуватися з дуже великою швидкістю – до 20 градусів за Цельсієм в хвилину. Через сильний перегрів збільшується шанс на таку поломку, як проворот кільця або заклинювання всієї деталі. Виникнення однієї з цих двох несправностей буксового вузла спричинить сходження вагона з рейок.

Букса електровоза

Здійснювати ремонтні роботи необхідно або в строк, встановлений технічною документацією, або при виникненні поломки. Відмінності між конструкціями цього елемента вантажного вагона або електровоза практично немає, а тому приклад ремонту буксового вузла можна розглянути на такій моделі електровоза, як VL80.

Розбір вузла починається з того, що відвертається гайка, а після вибивається болт. Дуже важливо перевірити його різьблення. Варто зазначити, що обмивання всіх частин букси також є важливою частиною ремонту, оскільки забруднення призведе до того, що підшипники можуть перестати обертатися. Але тут потрібно враховувати факт того, що після закінчення обмивання до розбирання елемента не повинно проходити більш ніж 6 годин. Це аргументується тим фактом, що більш тривале знаходження вологи на деталях призведе до занадто швидкої появи корозії.

Що потрібно перевірити при ремонті

Дуже ретельному огляду необхідно піддавати підшипники буксового вузла і підводки. Ті підводки, які визнаються придатними для подальшого використання, необхідно відправити на магнітну дефектоскопію. Ті ж, що вважаються більш непридатними для експлуатації, демонтуються і передаються до місця огляду, складання та формування підводок.

Роликові підшипники піддаються дуже ретельній мийці. Спочатку їх промивають мильною емульсією, після цього ще раз промивають в бензині, після чого потрібно їх насухо витерти серветками. Після вони також проходять такі процедури, як огляд, обмір і дефектоскопію.

При огляді цих елементів дуже важливо звертати увагу на наявність таких дефектів, як сліди від перегріву, тріщини, які найчастіше виникають на кільцях, сепараторах або роликах. Варто зазначити, що майже 37% всіх несправностей буксових вузлів виникає через те, що відбувається втома руйнування або знос центруючої поверхні сепаратора.

Презентація “Буксові вузли пасажирського вагона”

Дана презентація може бути використана на уроках спецпредметів для учнів, які отримують професію
“Провідник пасажирського вагона”в професійно-технічних закладах, а також при проходженні курсової підготовки.

В презентації висвітлені наступні питання:

– будова буксового вузла;

– тобслуговування буксових вузлів

Буксові вузли пасажирського вагона

ПРИЗНАЧЕННЯ ТА БУДОВА БУКСОВОГО ВУЗЛАБукси призначені для з’єднання колісних пар з рамою візка, передачі навантаження від кузова через підшипники на шийку осі колісної пари,а також для обмеження поперечних та продольних переміщень колісних пар відносно візка. Буксові вузли класифікуються:− по типу роликових підшипників;− способу посадки їх на шийку осі;− по конструкції корпусу букси. Підшипники бувають з циліндричними, сферичними та конічними роликами. Найбільш розповсюджені на вітчизняному рухомому складі підшипники з циліндричними роликами. Застосування букс з роликовими підшипниками дає можливість експлуатувати вагони при високих швидкостях, значно зменшити кількість випадків відцепки вагонів із-за нагріву букс, зменшити опір рухомого складу при русі, зменшити силу тяги при зрушенні поїзда з місця в декілька разів, отримати значну економію електроенергії або палива на локомотивах і зменшити затрати на ремонт і утримання вагонів.Існує два види посадки роликових підшипників на шийку осі6гаряча – принцип дії полягає у властивостях металу розширюватись при нагріванні і стискатись при охолодженні; втулочна – між внутрішнім кільцем підшипника і шийкою осі вставляється конічна втулка. На теперішній час пасажирські вагони обладнуються типовими буксовими вузлами з установкою двох циліндричних роликових підшипників на гарячій посадці. При гарячій посадці підшипника на вісь його внутрішнє кільце, яке має трохи менший діаметр ніж діаметр шийки осі, нагрівають до 100-120 °C, в результаті чого кільце розширюється і вільно надівається на шийку. При охолодженні воно стискається, щільно прилягає до шийки осі і міцно утримується на ній.

Буксовий вузел вагона:1 – корпус; 2 – кришка; 3 – лабіринтне ущільнення (кільце); 4 – підшипники кочення; 5 – шийка осі колісної пари; 6 – приставне кільце; 7 – тарілчаста шайба, що прилягає до 6; 8 – болти. В залежності від корпусу, букси розрізняють: – букси без опор під ресорні комплекти (безщелепні); – букси з опорами під пружини (щелепні).

Торцеве кріплення підшипників корончатою гайкою на осях РУ1 Торцеве кріплення підшипників тарілчастою шайбою на осі РУ1 Ш

ТЕХНІЧНА РЕВІЗІЯ БУКСДля утримання букс з роликовими підшипниками в справному стані і своєчасного виявлення можливих несправностей передбачені технічні ревізії. Повна ревізія – виконується при повному огляді колісних пар і при пошкодженні буксового вузла. Букси демонтують, промивають, всі деталі буксового вузла і колісних пар ретельно оглядаються. Після виконання повної ревізії на одну із букс ставлять спеціальну бірку, закріплену болтом кріпільної кришки. На бірці вибивають номер осі, дату повного огляду КП і умовний номер пункта , де було проведено монтаж букси. Проміжна ревізія – виконується при звичайному огляді, обточці КП без зняття букс, а також в якості профілактики за окремими наказами. Перевіряють стан кріпильних болтів кришок і стопорної планки, а також лабіринтне ущільнення. Після проміжної ревізії зверху кріпильних або оглядових кришок наносять білою масляною краскою напис про місце і час виконання. ТЕХНОЛОГІЯ РЕМОНТУБуксові вузли розбирають, всі деталі промивають в мильному розчині. Сепаратори які мають злами або тріщини бракують. Зовнішні і внутрішні кільця підшипників, ролики що мають лущення, плямову або точкову корозію також бракують. Ролики що мають корозію не на поверхні кочення шліфують. Всі ролики вимірюють мікрометром по довжині та ширині. Всі дані по вимірюванню роликів заносяться в спеціальний журнал. В одному підшипнику при збиранні всі ролики повинні бути одного розміру. Стопорну планку на наявність тріщин випробовують магнітопорошковою дефектоскопією. Застарілі латунні сепаратори можуть заміняти на поліамідні, що мають довший срок служби – 15 років, міцніші та можуть вміщувати на один ролик більше – 15 роликів. Можуть працювати при т = від − 60 до +150°С довготривало і + 200°С короткотривало, також вага в 10 разів менша від латунних.

НЕСПРАВНОСТІ БУКСОВОГО ВУЗЛАОсновною причиною несправності буксового вузла є його нагрівання, який виникає з наступних причин:- надлишок або недолік змащення;- потрапляння вологи всередину корпусу букси, що викликає замилювання мастила;- потрапляння всередину корпусу механічних домішок (пісок, металеві домішки), що викликає задір шийки осі колісної пари;- потрапляння мастила з приводу редуктора генератора, що викликає втрату властивостей мастила;- неправильна установки підшипників на осі;- злам або руйнування підшипників;- злам кріплення підшипників (злам корончатої гайки або тарельчатої шайби). Надмірний нагрів букси може привести до зламу шийки осі колісної пари, тому буксові вузли обладнуються СКНБ і, крім того, існують підлогові системи виявлення нагріву букс «ПОНАБ» і «Диск-Б». Нагрівання буксового вузла можна визначити за зовнішніми ознаками:- пар, дим від корпусу букси;- запах нагрітого металу;- зміна кольору корпусу і кришок букси;- випромінювання тепла від корпуса букси;- видавлювання мастила з корпусу букси;- наявність мастила на буксовими ресорному підвішування, шпінтонах, рамі візка, на дисках колісних пар;- в зимовий період на корпусі нагрітої букси буде відсутній сніг та лід;- під час руху при нагріванні, букса може видавати свист і металевий скрегіт;- нагрів буксового вузла можна також виявити шляхом обмацування букси в 3-х місцях: зверху, знизу і на кришці тильною стороною долоні.

СИСТЕМА СКНБСКНБ – сигналізація контролю нагріву букс – служить для підвищення безпеки руху поїздів і складається з 2-х частин:- командної, що складається з термодатчиків на корпусах букс і реле, розташованому в розподільній шафі в службовому купе, з’єднаних за допомогою спеціальних штепсельних роз’ємів, проводами прокладеними в трубах під вагоном;виконавчої – дзвінкова і світлова сигналізація в службовому купе.

Використовується два типи СКНБ: із плавкими або з позисторними датчиками. Принцип роботи плавкого датчика – розрив ланцюгу. Датчик – колба, усередині якої контакти з’єднані за допомогою легкоплавкого металу, який плавиться при підвищенні температури й розмикає контакти. При цьому звучить постійний акустичний сигнал і загоряється лампа на щиті керування. Недоліком цього типу СКНБ є неможливість визначення неправильного спрацьовування (обриву ланцюги). Позисторний датчик являє собою резистор змінного опору. При досягненні критичної температури система подає постійний акустичний сигнал, на щиті загоряється лампа. У випадку спрацьовування СКНБ через обрив ланцюга акустичний сигнал буде переривистий. Це дозволяє відразу розпізнати неправильне спрацьовування. Ще однією перевагою позисторних датчиків є те, що вони, на відміну від плавких датчиків, не мають потреби в заміні після перегріву буксового вузла. Незалежно від того, який тип СКНБ установлене на вагоні а також незалежно від місця знаходження сполуки (мосту, тунелі або ін.), при подачі системою постійного звукового сигналу слід негайно зупинити поїзд за допомогою стоп-крана!У випадку спрацювання системи сигналізації контролю нагрівання букс (постійно працює акустичний сигнал і світить сигнальна лампа) негайно зупинити стоп-краном поїзд, по телефону (радіозв’язку) або ланцюжком визвати поїзного електромеханіка або начальника поїзда для прийняття оперативного рішення і на дотик визначати міру нагрівання букс вагона (всіх букс з обох сторін вагона). Начальник поїзда і машиніст приймають рішення згідно з вимогами ПТЕ. На вагонах, обладнаних СКНБ з позисторними термодатчиками, в разі обриву ланцюга від механічних пошкоджень провіднику вагона подається перерив частий акустичний сигнал. При появленні цих сигналів провідник повинен відключити СКНБ і визвати ПЕМ. Поїзд стоп-краном при цьому не зупиняти. Під час руху поїзда на вагонах забороняється установлювати головний пакетний перемикач режимів роботи системи електропостачання в нульове положення, так як при цьому система контролю нагрівання букс виявляється відключеною.

ПРИСТРОЇ КТСМКТСМ – це комплекс технічних засобів контролю за станом рухомого складу. Потяги, в яких за допомогою засобів контролю виявлені несправні вагони (локомотиви) зупиняється на станції (при виробленні сигналу “Тривога” аварійного рівня) або на підході до станції (при виробленні сигналу “Тривога” критичного рівня) де розташовані ці засоби контролю для огляду, усунення несправностей або відчеплення вагона (локомотива). Система може виконувати наступні функції:виявлення перегрітих букс;виявлення загальмованих колісних пар;виявлення обірваних деталей;виявлення дефектів коліс по колу катання;виявлення відхилень верхнього габарита рухомого складу;виявлення перевантаження вагона. Склад обладнання КТСМЗасоби контролю на кожному пункті їх установки включають в себе перегонне і станційне обладнання, пов’язане між собою кабельною лінією зв’язку. Перегінне обладнання, в свою чергу, підрозділяється на підлогове і постове, а станційне на реєструюче і сигналізуюче. Підлогове обладнання (показано на малюнку) засобів контролю встановлюється безпосередньо на шляху і призначене для зчитування інформації з рухомого складу. Сигнали від підлогового обладнання надходить по кабелю до постового обладнання, розміщеного в спеціальному приміщенні в безпосередній близькості від підлогового (приміщення КТСМА).

Після обробки сигналів пристроями постового обладнання інформація, про стан проконтрольованого рухомому складу, передається до станційного обладнання і реєструється. У момент виявлення несправності в будь-якому з вагонів станційними пристроями здійснюється передача сигналів на мовний інформатор для сповіщення машиніста поїзда і на обладнання для сповіщення чергового персоналу станції. Вимоги щодо розміщення засобів контролю. Засобами контролю рухомого складу оснащуються,в першу чергу, протяжні вантажонапружені ділянки беззупинного прямування поїздів з важкими умовами, а також швидкісні напрямки залізниць. Установка засобів контролю. Засоби контролю повинні встановлюватися перед станціями з достатнім колійним розвитком, на яких є ПТО (пункти технічного огляду) пункти підготовки вагонів (ППВ) контрольно-технічного огляду (ПКТО) або контрольні пости (КП) з тим, щоб затримки поїздів за показаннями цих засобів контролю надавали найменший вплив на виконання графіка руху поїздів, а виявлені несправності могли бути усунені в найкоротший термін.

СИСТЕМА “ДИСК”Структура і принцип дії апаратури ДИСК-БКВ-ЦДИСК – діагностична інформаційна система контролю. Використовується з метою підвищення безпеки руху, якості підготовки складу і контролю технічного стану РС на ходу поїзда. Комплексна система діагностики рухомого складу ДИСК-БКВ-Ц складається з декількох функціональних підсистем, що має таке призначення: ДИСК-Б – виявлення перегрітих букс;ДИСК-К – виявлення нерівностей поверхонь коліс;ДИСК-В – виявлення частин, що волочаться;ДИСК-Ц – централізація отриманої інформації. Основні відомості про апаратуру ДИСК-БПризначення базової підсистема ДИСК-Б полягає в автоматичному виявленні несправний (перегрітих) букс рухомого складу під час прямування поїзда по контрольованій ділянці і видачі працівникам станції інформації про наявність, розташування і кількість перегрітих букс в поїзді. Ця апаратура встановлюється замість ПОНАБ-3. Апаратура побудована на цифрових інтегральних мікросхемах. Працює в режимі телевимірювання. Введено дублюючий вимірювальний канал (допоміжні камери) з орієнтацією оптики на підматочину частину колеса. Підсистема ДИСК-Б забезпечує:1) контроль поїздів,які прямують в одному напрямку;2) контролюються поїзда при швидкостях рухудля вантажних 5 – 125 км / год;для пасажирських 5 – 250 км / год;3) підтримується зв’язок між перегонним і станційним обладнанням на відстані до 10 км. Зв’язок здійснюється по двухпроводному фізичному ланцюгу.

Об’єм інформації, що реєструється пристроями при контролі одного поїзда:вказує кількість фізичних одиниць в поїзді – до 399;видача інформації про “хворі” вагони в поїзді – до 50;точне указання номера осі з перегрітим буксовим вузлом;вказує тип буксового вузла;вказує порядковий за зміну( або графіком) номер поїзда до 9999;вказує час закінчення контролю поїзда. СИСТЕМА ПОНАБПОНАБ (скорочення від прилад виявлення нагрітих букс, в іншому варіанті пункт виявлення нагріву аварійних букс, іноді також: «поїзне спостереження») – автоматичний прилад для виявлення нагрітих букс ( що може привести до руйнування вузла або пожежі) на залізниці. Принцип дії: ПОНАБ проводить вимірювання в процесі проходження поїзда. Прилад встановлюється близько залізничної колії перед станцією і повідомляє номери вагонів з перегрітими буксами в диспетчерську станцію; ця інформація використовується оглядачами вагонів після зупинки поїзда. ПОНАБ містить інфрачервоні датчики, які вимірюють температуру букс, що проходять повз них і встановлені на шляху «магнітні педалі», який рахують осі складу. Деякі варіанти приладу включають краскоотметчік, який при виявленні перегрітої букси розбризкуєфарбу і позначає перегріті букси для зручності оглядача.