СЕПАРАТОР РОЛИКОПОДШИПНИКА БУКСЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
SEPARATOR OF ROLLER BEARING OF ROLLING STOCK AXLE BOX

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим роликовым подшипникам букс железнодорожного транспорта, и может быть использовано для сепарирования тел качения в устройствах с вращательным и линейным перемещениями деталей.
Известны стальные и латунные сепараторы клепаной конструкции. Такие устройства сепараторов имеют небольшой ресурс из-за усталостного разрушения заклепок. Известны беззаклепочные сепараторы, выполненные из одного материала и представляющие собой неразъемную конструкцию с гнездами для размещения роликов (см., например, авторское свидетельство №367778, 1976 г. Сепаратор роликоподшипника; Цюренко В.Н и др. Полиамидный сепаратор для буксовых узлов вагонов. - М.: Железнодорожный транспорт, 1995, №3, с.34-37). При эксплуатации беззаклепочных латунных и пластмассовых сепараторов в цилиндрических роликовых подшипниках букс пассажирских и грузовых вагонов выявлен износ центрирующей поверхности, а также усталостное трещинообразование перемычки с последующим разрушением сепаратора в зоне сопряжения перемычки с основанием (см., например, Шавшишвили А.Д. Анализ опыта эксплуатации вагонных буксовых узлов с роликовыми подшипниками. В кн.: Повышение надежности и долговечности подшипников качения букс подвижного состава. Ростов-на-Дону, 1982, с.13-18).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является сепаратор с сепарирующими элементами в виде роликов, размещенных между основными роликами подшипника. Сепарирующие ролики поддерживаются двумя направляющими кольцами, запрессованными в борта наружного кольца подшипника (см. Новиков В.Ф. и др. Исследование температурного режима буксовых цилиндрических подшипников с сепарирующими телами качения. В кн.: Повышение надежности и долговечности подшипников качения букс подвижного состава. Ростов-на-Дону, 1982, с 71-76). Использование в устройстве сепарирующих элементов в виде игольчатых роликов позволило уменьшить потери на трение, снизить температуру рабочих поверхностей подшипника. Однако неточности изготовления поверхностей сепарирующих роликов, направляющих колец, угловое смещение осей колец подшипника из-за погрешностей форм сопрягаемых деталей и нагрузок на кольца вызывает значительные усилия вдоль осей сепарирующих роликов, их повышенное скольжение, что ограничивает работоспособность роликовых подшипников. Возможные радиальные смещения линии контакта сепарирующих роликов относительно линии, соединяющей центры двух соседних основных роликов, приводят к дополнительным усилиям и заклиниванию сепарирующих роликов. Это снижает надежность и долговечность сепарирующего устройства и роликовых подшипников в целом.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эксплуатационной надежности и срока службы сепаратора и роликового цилиндрического подшипника в целом.
Предлагаемое устройство сепаратора роликового подшипника с сепарирующими роликами между роликами подшипника выполнено составным из сегментов, размещенных между соседними роликами подшипника, корпус каждого сегмента содержит гнезда для сепарирующих роликов и упругие элементы, расположенные симметрично цилиндрической поверхности, проходящей через центры осей роликов, при этом опорные поверхности упругих элементов взаимодействуют с цилиндрическими поверхностями роликов, между упругими элементами сегментов и роликами подшипника образованы карманы для смазочного материала, а в гнездах корпуса размещены сепарирующие ролики.
Решение технической задачи поясняется чертежами, где на  фиг.1 - поперечный разрез сегмента сепаратора (ступенчатый разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 - вид на сегмент сепаратора со стороны ролика подшипника (вид слева).
Сепаратор состоит из сегментов 1, которые размещены между роликами 2 подшипника. В корпусе 3 каждого сегмента выполнены гнезда 4. В гнездах размещены сепарирующие ролики 5. Наружные поверхности сепарирующих роликов контактируют с роликами подшипников по линиям, являющимся образующими цилиндрической поверхности 6, проходящей через центры осей роликов 2 и 5. Корпус каждого сегмента содержит упругие элементы 7 и 8 с опорными поверхностями 9 и 10, при этом корпус и упругие элементы выполнены из антифрикционных материалов (например, из бронз с содержанием кремния, бериллия; из полиамидов или других материалов, определяемых условиями эксплуатации подшипника). Для увеличения податливости опорных поверхностей 9 и 10 упругие элементы корпуса 3 сегмента разделяют пазами 11 и 12 малой ширины. В каждом упругом элементе выполняют углубления, которые при взаимодействии с роликами 2 подшипника образуют карманы 13 и 14 для размещения в них пластичного смазочного материала. Осевое расположение корпуса 3 каждого сегмента фиксируется бортами колец 15 и 16 подшипника.
Сборка составного сепаратора подшипника заключается в установке сегментов с сепарирующими роликами между роликами подшипника, при этом опорные поверхности упругих элементов сегментов обеспечивают расположение осей сепарирующих роликов на цилиндрической поверхности, проходящей через центры осей роликов.
При качении роликов подшипника упругие элементы сегментов, смазываемые пластичным материалом, размещенным в карманах сегментов, сохраняют положение сепарирующих роликов. В сравнении с прототипом это дает возможность исключить влияние неточностей изготовления центрирующих поверхностей сепарирующих роликов, их угловые и радиальные смещения относительно поверхностей колец подшипников и за счет этого снизить в подшипнике энергозатраты на трение.
Точная фиксация положения сепарирующих роликов, смазывание охватывающих ролики подшипника поверхностей сегментов из антифрикционных материалов, небольшая масса сегментов обеспечивают надежное сепарирование роликов подшипника, минимальную дополнительную нагрузку на ролики от сил, определяемых массой сегментов при работе подшипника. Это способствует повышению эксплуатационной надежности и срока службы сепаратора и роликового цилиндрического подшипника в целом.