РОЛИКОВЫЙ ПОДШИПНИК
ROLLER BEARING

Изобретение относится к области машиностроения.
Широкое применение роликовые подшипники получили в буксовых узлах железнодорожного подвижного состава. Известны роликовые подшипники [1], состоящие из внутреннего и наружного колец, между которыми расположены тела качения, воспринимающие радиальную нагрузку. В случае смазочного голодания в результате нагрева деталей подшипника происходит уменьшение рабочего зазора вплоть до заклинивания тел вращения.
В качестве прототипа принят роликовый подшипник буксового узла колесной пары [2] железнодорожного подвижного состава. Указанный подшипник имеет конструкцию, содержащую внутреннее и наружное кольца, между которыми расположены тела качения в форме цилиндров.
Температурные деформации в случае смазочного голодания уменьшают радиальный рабочий зазор вплоть до заклинивания роликов между кольцами, что вызывает проворот внутреннего кольца подшипника и резкое повышение температуры шейки оси колесной пары вплоть до ее отвала.
Изобретением решается задача повышения безопасности движения поездов за счет предупреждения отвалов шеек осей колесных пар при заклинивании роликов подшипника буксового узла.
Это достигается тем, что в известном роликовом подшипнике, содержащем внутреннее и наружное кольца, между которыми расположены цилиндрические ролики, согласно изобретению на наружное кольцо по скользящей посадке установлено дополнительное промежуточное кольцо с радиальными отверстиями, три части из которых заполнены легкоплавким металлом и одна часть - консистентной смазкой.
Консистентная смазка, заполняющая каждый четвертый ряд отверстий и зазоры посадочных мест кольца, частично обеспечивает демпфирование ударной радиальной нагрузки и начальный этап работы роликового подшипника в режиме подшипника скольжения в случае заклинивания роликов. Дальнейшее повышение температуры промежуточного кольца приводит к расплаву легкоплавкого металла и росту интенсивности теплоотвода от новой поверхности трения.
Это позволяет замедлить скорость нарастания температуры буксового узла и выявить неисправность вышедшего из строя подшипника несколькими напольными приборами обнаружения нагретых букс (ПОНАБ) в поезде с последующей своевременной остановкой поезда и отцепкой неисправного вагона для ремонта.
Замедление скорости нагрева корпуса буксы расплавом легкоплавкого металла по всему объему подшипника в ряде случаев может предотвратить начавшееся заклинивание роликов подшипника.
Оптимизация выбора размеров промежуточного кольца, количества и диаметров отверстий в его теле, а также вязкости смазки и сочетания с характеристиками легкоплавкого металла позволяет обеспечить повышенную несущую и теплоотводящую способности рабочих поверхностей скольжения, а также необходимую удерживающую способность от проворота промежуточного кольца.
Сущность изобретения поясняется графически.
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - внутреннее кольцо; 2 - цилиндрический ролик; 3 - наружное кольцо; 4 - дополнительное промежуточное кольцо; 5 - отверстие, заполненное легкоплавким металлом; 6 - отверстие, заполненное консистентной смазкой.
При смазочном голодании подшипник работает следующим образом. Цилиндрические тела качения 2, катящиеся по внутреннему кольцу 1, нагреваются и аннулируют рабочий зазор между наружным кольцом 3. Происходит заклинивание роликового подшипника. Для предупреждения аварийной ситуации и продления времени обнаружения неисправного подшипника в поезде предлагаемый подшипник переходит в режим работы подшипника скольжения благодаря наличию промежуточного кольца 4 с отверстиями, заполненными легкоплавким металлом 5 и консистентной смазкой 6.
Используемая литература
1. Спришевский А.И. Подшипники качения. М.: Машиностроение. 1968. - 632 с.
2. Трестман Е.Е., Лозинский С.Н., Образцов В.Л. Автоматизация контроля буксовых узлов в поездах. М.: Транспорт. 1983. - 352 с.