МОТОРНО-ОСЕВОЙ ПОДШИПНИК ЛОКОМОТИВА С СИСТЕМОЙ СМАЗКИ
MOTOR-AXLE BEARING FOR LOCOMOTIVE WITH LUBRICATION SYSTEM

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции моторно-осевых подшипников, используемых на локомотивах железнодорожного транспорта.
Конструкция моторно-осевых подшипников, устанавливаемых на колесной оси локомотивов, содержащая вкладыши, которые состоят из верхней и нижней половины, выполненной с окном для подвода смазки к трущимся частям, хорошо известна из уровня техники. Издание «Тепловозы», С.А.Шафрановский, Н.З.Переверзев, Н.И.Королев, М., 1956, Гос. транспортное железнодорожное издательство, стр.327; «Электрические машины и электрооборудование тепловозов» под ред. Е.А.Гаккель, М., 1960, ТрансЖелдорИздат, стр.107; «Электровозы» В.А.Раков, П.К.Пономаренко, стр.106.
Модификации известной конструкции приведены в патентах РФ №№2220337 (F16C 33/00, 27.12.2003), 2117829 (F16C 33/10, 20.08.1998), 2252344 (F16C 33/10, 20.05.2005).
Общим недостатком конструкции вкладыша с окном является повышенное удельное давление на ось колесной пары в рабочей зоне за счет сокращения рабочей поверхности, используемой для вырезки окна и проточки холодильников, что приводит к перегреву подшипников и отрицательно сказывается на износостойкости и долговечности конструкции. Кроме того, система нанесения смазки польстерами не может обеспечить нанесение слоя смазки достаточной толщины. Тонкий слой срезается кромками подшипников, вплоть до задиров подшипников и осей колесных пар. Наличие масляных резервуаров - шапок в крышке - неоправданно увеличивает их массу, что приводит к ослаблению крепления шапочных болтов, их утере, а иногда и утере самих шапок.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, является повышение износостойкости и долговечности работы подшипника и оси колесной пары (как пары трения).
Заявленный технический результат достигается тем, что в моторно-осевом подшипнике локомотива, содержащем на оси колесной пары вкладыши и систему смазки, оба вкладыша подшипника выполнены цельными, без окна и проточек боковых холодильников, что увеличивает опорную рабочую поверхность и снижает удельное давление в рабочей зоне прилегания к оси, при этом смазка подается через смазочное отверстие в верхней точке верхнего (внутреннего) вкладыша в сборе, от которой для смазывания пары трения по всей длине фрезеруются разводящие смазочные канавки, например, Х-образные, а для сбора отработанной смазки в нижней зоне нижнего (внешнего) вкладыша фрезеруется продольная маслосборная канавка для отвода масла и смазывания опорного бурта подшипника.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами.
На фиг.1 представлено сечение подшипника с системой смазки в сборе, где на ось колесной пары 1 в расточку остова 2 устанавливаются нижний (внутренний) 3 и верхний (внешний) 4 вкладыши, которые фиксируются на остове крышкой 5 с помощью четырех болтов 6. Крышка выполнена без масляного резервуара (см. фиг.2). Подводка масла к поверхностям трения через смазочное отверстие 7 осуществляется масленкой дозатором 8, которая может иметь калиброванное дозирующее отверстие различных размеров в зависимости от времени года и условий эксплуатации. Масленка устанавливается в проставку 9 смазочного отверстия, выполненного в верхней точке остова. Емкость масленки около 1 литра.
На фиг.2 показана расточка остова 2 с площадкой крепления крышки 5 и сама крышка. Подшипник крепится к остову 2 тягового двигателя крышкой с помощью 4-х болтов 6 с конусной головкой и раззенковкой отверстий в крышке самостопорящей конструкции, без каких-либо стопорящих устройств.
На фиг.3 показаны фронтальные виды вкладышей, где на внутренней поверхности нижнего (внутреннего) вкладыша 3 со смазочным отверстием 7 расположены разводящие канавки 10. Канавки фрезеруются в центральной части, что препятствует вытеканию масла с торцов подшипника. На внутренней поверхности верхнего (внешнего) вкладыша 4 выполнена маслосборная канавка 11, выходящая на бурт подшипника 12, при этом оставшаяся перемычка препятствует утечке масла в окружающую среду.
Такое конструктивное решение вкладышей подшипника снижает удельное давление подшипника на ось колесной пары локомотива за счет увеличения рабочей поверхности и отсутствия окна для польстера и проточек холодильников по бокам подшипника не менее чем в 4 раза. Силы, прижимающие подшипник с остовом тягового двигателя, образующиеся от составляющей силы в эвольвентном зацеплении зубчатой передачи тягового редуктора, прикладываются к увеличенной в 4 раза рабочей поверхности при включении нагрузки тягового электродвигателя, что снижает нагрев подшипника, а следовательно, уменьшает его износ и исключает появление задиров.
Смазывание пары трения подшипника и оси осуществляется сверху в ненагруженной зоне, что обеспечивает оптимальную толщину масляного слоя и образование идеального масляного клина, что выгодно отличает его от известных решений с окном в верхнем (внешнем) вкладыше.
При остановках или движении локомотива с выключенной нагрузкой тяговый электродвигатель опирается через подшипник на ось колесной пары в верхней точке, перекрывая смазочное отверстие и канавки, что прекращает подачу смазки, поскольку в таком режиме количество смазки на рабочих поверхностях пары трения является достаточным. Режимное прекращение подачи масла также предотвращает утечку смазки и загрязнение окружающей среды.