двухрядный радиально-упорный подшипник для железнодорожной буксы

Формула изобретения

1. Двухрядный радиально-упорный подшипник для железнодорожной буксы, содержащий наружное кольцо, внутренние кольца и размещенные между ними конические тела качения, удерживаемые сепаратором, отличающийся тем, что кольца изготавливают из высокопрочной стали ЭИ347ШД (8Х4 В9Ф2-ШД), ролики изготавливают из подшипниковой стали ШХ15СГШ, на дорожки качения колец наносят износостойкое антифрикционное алмазоподобное покрытие, сепаратор изготавливают из армированного, упрочненного полимера с твердыми смазками, при этом на торцах подшипника устанавливают уплотнительные кольца, которые находятся в контакте с распорными кольцами, причем на рабочие поверхности распорных колец наносят твердое антифрикционное покрытие HRC от 85 до 95 ед., а на наружном кольце выполняют канавку, и в ней не менее трех дренажных отверстий.

2. Двухрядный радиально-упорный подшипник качения для железнодорожной буксы по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные кольца изготавливают с тремя рядами губок из эластомера с широким диапазоном рабочих температур от -50°С до +150°С.

Описание изобретения к патенту

Ключевым условием интенсификации перевозок железнодорожным транспортом является повышение срока службы и надежности узлов конических подшипников. Подшипники должны удовлетворять двойным условиям: возросшим скоростям и нагрузкам.

Для решения этих задач ведущие фирмы-производители подшипников используют конические буксовые узлы с полимерным сепаратором (The Timken Company, Copyright 1993 by The Timken Company, p-01-CIS-a-93; Evolution 4, 1998; Evolution 2, 2002). Российский и Европейский рынок железных дорог ориентирован на пассажирские и грузоперевозки. Топография и климат разных регионов очень сильно различаются, температура окружающей среды может колебаться от -50° до +50°, давление воздуха изменяться в два раза. Это крайне отрицательно сказывается на оборудовании вагонов и локомотивов.

Во время работы буксового подшипника качения температура его постоянно изменяется и, соответственно, изменяется давление внутри подшипника: при нагревании повышенное давление стремится выдавить смазку через уплотнение, а при охлаждении смазку с абразивными частицами втянуть внутрь подшипника; при этом сильно истирается зона контакта уплотнительного кольца с шейкой вала или распорного кольца и загрязняется смазка внутри подшипника.

Настоящее изобретение поясняется описанием примера его выполнения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображен продольный разрез двухрядного радиально-упорного подшипника качения для железнодорожной буксы (радиально-упорного подшипникового узла - РУПУ).

Для существенного увеличения срока службы конических радиально-упорных подшипников качения для железнодорожной буксы наружное кольцо (1) и внутренние кольца (2) изготавливают из высокопрочной стали ЭИ347ШД (8Х4 В9Ф2 ВД) и на дорожки качения колец наносят износостойкое углеродное алмазоподобное покрытие с низким коэффициентом трения и твердостью, близкой к алмазной, с высокой адгезией к материалу колец. Тела качения, ролики (3) изготавливают из подшипниковой стали ШХ15-СГШ. Для снижения тепловыделения от трения роликов о сепаратор (4) и сохранения его формы и прочностных свойств используют не только смазку в полости подшипника, но и для изготовления сепаратора используют армированный упрочненный полимер с твердыми смазками, такими как графит, дисульфид молибдена, фторопласт.

Для защиты внутренней полости подшипника от воды, загрязняющих частиц и вытекания смазки на торцах подшипника устанавливают уплотнительные кольца, состоящие из металлической специальной шайбы (5) с тремя рядами губок (6) из эластомера с широким диапазоном рабочих температур от -50°С до +150°С, при этом наружную губку оборудуют браслетной пружиной, а на зону контакта эластомера (6) с распорным кольцом (7) наносят твердое покрытие, которое предотвращает абразивный износ. Твердость этого покрытия от 85 до 95 HRC.

Для выравнивания давления внутри буксового узла с атмосферным на наружной поверхности наружного кольца выполняют канавку в радиальной плоскости по наименьшему внутреннему диаметру и в ней выполняют дренажные отверстия (8), не менее трех.

Регулировку внутреннего осевого и радиального зазоров осуществляют кольцевой проставкой (9).