СИСТЕМА СМАЗКИ МОТОРНО-ОСЕВОГО ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ ЛОКОМОТИВА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается систем смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотивов.
Известна система смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива (Патент на изобретение №2117829 РФ, МПК F16C 33/10. Моторно-осевой подшипник скольжения локомотива с организованной капиллярной системой смазки / З.А. Мурадов, К.С. Ахвердиев, B.C. Черный, А.П. Андреевский; Мурадов Захир Ахмедович - №96100173/28; Заявлено 04.01.1996; Опубл. 20.08.1998, Бюл. №23).
Система смазки содержит, корпус подшипника с масляной камерой, верхний и нижний вкладыши, охватывающие ось колесной пары, и расположенные в цилиндрических отверстиях, расточенных в остове тягового электродвигателя, и маслоподающее устройство со смазывателем для подачи смазки к оси колесной пары, сливную пробку, смотровой люк, крышку для доступа в системе смазки, теплопередающий элемент, закрепленный к теплопередающему кольцу регулировочной гайкой.
Корпус подшипника с масляной камерой привинчивается к остову тягового электродвигателя локомотива с помощью четырех болтов.
Вкладыши выполнены как единое целое. На поверхностях корпуса подшипника и нижнего вкладыша, обращенного друг к другу при их совместном изготовлении, выполнены отверстия для крепления маслоподающего устройства.
Маслоподающее устройство включает смазыватель состоящий из микропористой пробки и ниток фитильной пряжи, размещенных в оболочках вместе с теплопередающими элементами. Нитки фитильной пряжи, одними концами контактируют с микропористой пробкой, а другими погружены в масляную камеру. Микропористая пробка маслоподающего устройства, установлена в отверстие нижнего вкладыша. Крепление маслоподающего устройства в отверстиях, выполненных на стенке корпуса подшипника с масляной камерой, производится теплопередающими кольцами с помощью регулировочной гайки, причем, внутренняя и наружная резьбы регулировочной гайки имеют противоположные направления, что дает возможность регулировать прижатие концов ниток фитильной пряжи к поверхности микропористой пробки, установленной в отверстиях нижнего вкладыша, которая с одной стороны контактирует с шейкой оси колесной пары, а другой стороной опирается на внутреннюю поверхность регулировочной гайки, и находятся в постоянном взаимодействии с концами ниток фитильной пряжи.
Для передачи тепловой энергии из микропористой пробки и поверхности вкладышей в жидкую смазку и ускорения регулируемого процесса течения жидкой смазки по капиллярам ниток фитильной пряжи теплопередающие элементы закреплены к теплопередающему кольцу.
Система работает следующим образом.
При вращении оси колесной пары жидкая смазка из масляной камеры с помощью ниток фитильной пряжи, обладающих постоянными капиллярными свойствами и размещенных в оболочках, поступает к микропористой пробке и далее в зазор между осью колесной пары и вкладышами подшипника. При нагревании трущихся поверхностей тепловая энергия из зоны трения с помощью регулировочной гайки, теплопроводящего кольца и теплопередающего элемента передается к смазочному материалу и ниткам фитильной пряжи, что в свою очередь обеспечивает расчетный поток течения жидкой смазки по капиллярам ниток фитильной пряжи и микропористой пробки. Регулирование процесса течения жидкой смазки по капиллярам фитильной пряжи и микропористой пробки при изменении температуры трущихся поверхностей и теплопередающего элемента происходит за счет изменения микрокапиллярной структуры капиллярно пористых тел и вязкостно-температурной характеристики жидкой смазки, применяемой в МОП локомотива.
Контроль и регулировка прижатия концов ниток фитильной пряжи, размещенных в оболочках вместе с теплопередающими элементами, к поверхности пористой пробки, согласно изобретению, производится регулировочной гайкой и теплопередающим кольцом через окно на крышке при сборке и ремонте подшипникового узла.
Достоинствами системы смазки является, наличие теплопроводящего кольца и теплопередающего элемента позволяет при нагревании трущихся поверхностей тепловую энергию из зоны трения с помощью регулировочной гайки, передавать к смазочному материалу и ниткам фитильной пряжи, что обеспечивает расчетный поток течения жидкой смазки по капиллярам ниток фитильной пряжи и микропористой пробки и препятствует перегреву трущихся поверхностей и их износу.
Кроме того в корпусе с масляной камерой выполнен смотровой люк и крышка для доступа к маслоподающему устройству системы смазки, это дает возможность контролировать прижатие концов ниток фитильной пряжи к поверхности микропористой пробки во время сборки систем смазки и возможность контролировать и регулировать прижатие микропористых пробок к поверхности шейки оси колесной пары в процессе ремонта и эксплуатации по мере их износа.
Все это приводит к повышению эксплуатационной надежности и долговечности системы смазки.
Недостатком известной системы смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива является то, что масленый клин формируемый на поверхности оси колесной пары слишком мал, для удовлетворения нужд в смазке в зоне трения. Это обусловлено тем, что отверстие выполненное во вкладыше имеет небольшой размер и поэтому не позволяет подавать достаточное количество смазки для формирования необходимого масленого клина в зоне трения. Кроме того отсутствие визуального контроля состояния фитилей из-за расположения в их оболочках, износ резьбы регулировочных гаек вследствие вибрации по мере эксплуатации, отсутствие жесткого крепления оболочек фитильной пряжи приводит к снижению эксплуатационной надежности системы смазки.
Наиболее близкой к заявляемому решению является система смазки моторно-осевых подшипников тягового электродвигателя ЭД118А (Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: устройство и работа / С.П. Филонов, А.Е. Зиборов, В.В. Ренкунас и др. - М.: Транспорт, 1986. стр. 268)
Система смазки содержит разъемные вкладыши: верхний, вложенный в корпус электродвигателя и нижний, выполненный с отверстием для подвода смазки, корпус подшипника с масляной камерой и маслоподающее устройство, закрепленное на дне корпуса подшипника.
Нижний вкладыш прижат корпусом подшипника к остову тягового электродвигателя локомотива с помощью четырех болтов.
Положение верхнего и нижнего вкладышей в корпусе электродвигателя фиксировано шпонкой.
В боковой стенке корпуса подшипника выполнено отверстие для заполнения масляной камеры жидкой смазкой. Отверстие закрывается крышкой.
Маслоподающее устройство выполнено в виде польстера, которая состоит из корпуса, закрепленного на дне корпуса подшипника и смазывателя в виде польстерного пакета, заключенного в подвижную коробку, которая перемещается по направляющим корпуса.
Польстерный пакет собран из двух войлочных пластин и 12-ти хлопчатобумажных фитилей, уложенных между пластинами в два ряда и закреплен в подвижной коробке с выступом рабочего торца пакета относительно кромки коробки. Подвижная коробка вставлена в корпус польстерного устройства по его направляющим. Верхний торец польстерного пакета контактирует с зоной трения в отверстии нижнего вкладыша, а нижний торец погружен в масляную камеру корпуса подшипника.
Коробка с польстерным пакетом прижимается к шейке оси через отверстие в нижнем вкладыше с помощью рычага и двух витых пружин. Рычаг и пружины закреплены осями на корпусе польстерного устройства. Для обеспечения перемещения коробки без заедания она в направляющих корпусах подпружинена четырьмя пластинчатыми пружинами - по две снизу и две сверху. Каждая пластинчатая пружина одним концом прикреплена к коробке и имеет возможность свободно перемещаться в пазах корпуса коробки при ее деформации.
Система работает следующим образом.
Масляная камера корпуса подшипника, через отверстие в боковой стенке корпуса, заполняют жидкой смазкой (осевым маслом). При вращении оси колесной пары жидкая смазка из камеры с помощью польстерного пакета, обладающего постоянными капиллярными свойствами, поступает в зазор между осью колесной пары и вкладышами подшипника. Чтобы не допустить переполнения маслом корпуса подшипника и перетекания его в кожух тягового редуктора, уровень масла контролируется масло-указателем.
Достоинством системы смазки моторно-осевых подшипников является доступности к системе смазки после сборки подшипникового узла, что позволяет контролировать и регулировать прижатие фитилей польстерного пакета к поверхности шейки оси колесной пары в процессе ремонта и эксплуатации, и снизить трудоемкость процесса замены польстерного пакета в процессе ремонта и эксплуатации по мере их износа.
Недостатком известной системы смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива является износ и загорание концов фитилей польстерного пакета при нагревании, происходящий из-за прекращения подачи смазки в зону трения. Это происходит вследствие загрязнения и засыхания фитилей или отсутствия смазки в камере, засаливание фитилей смазкой большей плотностью попавшей по зазорам в кожухе и уплотнителях из тягового редуктора, смерзание фитилей в холодное время года вследствие образования в смазочных камерах избытка конденсата.
Задача полезной модели состоит в создании системы смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива, позволяющей повысить эксплуатационную надежность.
Для решения поставленной задачи в системе смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива, содержащей корпус подшипника с масляной камерой, на боковой стенке, которого выполнено отверстие с крышкой для заполнения масляной камеры жидкой смазкой, а в нижней части предусмотрена сливная пробка, разъемные верхний и нижней вкладыши, из которых верхний, вложен в корпус электродвигателя, а нижний, выполнен с отверстием для подвода смазки, и прижат корпусом подшипника к остову тягового электродвигателя с помощью болтов, маслоподающее устройство, включающее корпус, закрепленный на дне корпуса подшипника и смазыватель, смазыватель выполнен в виде роликовой кассеты, перемещающейся по направляющим корпуса маслоподающего устройства, и выполненной из обоймы, в которой установлены два ролика с возможностью вращения вокруг своих осей, один из которых ведущий, контактирующий с осью колесной пары, через отверстие в нижнем вкладыше, а другой ведомый, погруженный в смазку, причем ось ведомого ролика прикреплена к обойме жестко, а ось ведущего ролика установлена в выполненный в обойме кассеты прямоугольный желоб, с возможностью перемещения, при этом роликовая кассета поджимается к шейке оси колесной пары посредством двух пружин натяжения, прикрепленных на ушках боковых стенок корпуса маслоподающего устройства и обоймы роликовой кассеты.
Отличительными признаками являются выполнение смазывателя маслоподающего устройства в виде роликовой кассеты, выполнение роликовой кассеты из обоймы, ведущего и ведомого роликов, установка роликов в обойме кассеты с возможностью вращения вокруг своих осей, прикрепление оси ведомого ролика к обойме жестко, установка оси ведущего ролика в выполненный в обойме кассеты прямоугольный желоб, с возможностью перемещения,
Наличие отличительных признаков свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Благодаря отличительным признакам данная модель системы смазки, избавляется от недостатков предыдущих систем, а именно благодаря использованию принципиально новой роликовой системы смазки, недостатки польстерной системы, такие как потеря капиллярных свойств, за счет засыхания, замерзания и засаливания фитилей, а также простота исполнение всей конструкции системы смазки снижают трудоемкость в процессе ремонта, использование сменной роликовой кассеты при выходе из строя дает возможность замены в процессе эксплуатации. Все это приводит к повышению эксплуатационной надежности системы смазки моторно-осевых подшипников.
Предлагаемая система смазки иллюстрируется чертежом.
На фиг. 1 показана система смазки моторно-осевого подшипника скольжения локомотива, на фиг. 2 показан корпус маслоподающего устройства, на фиг. 3 показана сменная роликовая кассета
Система содержит корпус подшипника с масляной камерой 1, крышку 2 закрепленную к корпусу подшипника четырьмя болтами 3, разъемные верхний 4 и нижний 5 вкладыши, маслоподающее устройство, включающее корпус 6, и роликовую кассету, установленную в корпусе 6.
Нижний вкладыш 5 выполнен с отверстием для подвода смазки размером 180×60 мм. Корпус 6 маслоподающего устройства закреплен на дне корпуса подшипника 1 тремя болтами 7 через отверстия 8 на корпусе маслоподающего устройства.
Роликовая кассета состоит из обоймы 9 и установленных в ней, с помощью осей 10, 11 диаметром 10 мм, ведущий ролик 12 диаметром 40 мм и ведомый ролик 13 диаметром 80 мм. Ведущий ролик 12 контактирует с осью колесной пары через отверстие нижнего вкладыша 5, а ведомый ролик 13 погружен в смазку. Обойма 9 роликовой кассеты выполнена из стального листа толщиной 2 мм. Ось ведомого ролика 13 закреплена в обойме 9 жестко, а ось ведущего ролика 12 установлена в обойме 9 в прямоугольный желоб 14 размером 7×13 мм, с возможностью ее перемещения, это сделано для того, чтобы по мере износа роликов между ними не появлялся зазор за счет перемещения оси по желобу.
На боковой стенке корпуса подшипника 1 выполнено отверстие с крышкой 15 для измерения уровня смазки и заполнения масляной камеры жидкой смазкой, а в нижней части предусмотрена сливная пробка 16 для слива жидкой смазки и осевшего конденсата.
Верхний вкладыш 4 вложен в остов тягового электродвигателя 17, а нижний вкладыш 5, прижат корпусом подшипника 1 к остову тягового электродвигателя локомотива 17 с помощью болтов 18. Положение вкладышей в корпусе двигателя фиксировано шпонкой 19.
Для поджатия роликовой кассеты к шейке оси колесной пары 20, на корпусе 6 маслоподающего устройства и роликовой кассеты выполнены ушки 21 с обеих сторон конструкций для установки двух пружин натяжения.
Ролики 12 и 13 изготовлены из полимерного материала, например капролона. Капролон имеет низкий коэффициент трения в паре с любыми металлами, хорошо и быстро прирабатывается, в 6-7 раз легче бронзы и стали. Изделия из капролона в 2 раза снижают износ пар трения, повышая их ресурс. Капролон устойчив коррозии и экологически безопасен. Капролон применяется как конструкционный и антифрикционный материал, он стоек к воздействию щелочей, слабых кислот, дизельного топлива и масла.
Система работает следующим образом.
Вращение оси колесной пары приводит во вращение ведущий ролик 12. Затем ведущий ролик 12 передает вращательное движение ведомому ролику 13, погруженному в жидкую смазку. Ведомый ролик 13 вращаясь, передает смазку на ведущий ролик 12, а затем, через отверстие во вкладыше 5, к оси колесной пары 20. Таким образом, за счет вращений роликов смазка, попадает в зону трения моторно-осевого подшипника.