Буксы движущих колесных пар

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Паровозные буксы составляются следующими тремя основными .частями: корпусом, подшипником и нижней (смазочной) коробкой. В буксах наших старых типов паровозов имеются еще и бронзовые наличники, укрепляемые с боков корпуса и служащие для уменьшения трения между корпусом буксы и "буксовыми направляющими.

Корпусы букс изготовляются из литой стали (ст. л.-1) или из специальной (повышенной твердости); подшипники-из твердой бронзы, желательно свинцовистой.

Наибольший интерес представляет собой конструкция букс движущих колесных пар. Существуют два типа этих букс, различающихся один от другого по устройству подшипника: старый тип, когда подшипник имеет «граненую» внешнюю поверхность, и новый тип, когда подшипник имеет полуцилиндрическую внешнюю поверхность. Первый тип пользуется почти исключительным распространением на наших старых паровозах и иллюстрируется фиг. 442, изображающей ведущую буксу паровоза сер. «Эу». Второй тип-значительно более совершенный, получает исключительное распространение на всех новых мощных паровозах.

Недостатком граненых подшипников (фиг. 442) является значительная трудность пригонки граней подшипника к внутренним граням корпуса буксы; между тем это необходимо для надежной работы подшипника. Последний заколачивается в буксу снизу и должен очень плотно сидеть на месте. В нижнюю часть корпуса буксы заводится нижняя смазочная коробка, укрепляемая на месте двумя штырями (чеками), загоняемыми в косо простроганные пазы нижней коробки и корпуса, как показано на фиг. 442. На этом чертеже штыри показаны полосового сечения; буксы паровозов сер. «Эм» последних выпусков имеют штыри - чеки круглого сечения. Показанная на чертеже букса рассчитана на нижнее рессорное подвешивание; для соединения с хомутом рессоры в нижние ушки корпуса буксы заводится Т-образная серьга.

Для уменьшения трения между шейкой оси и подшипником последний снабжается баббитовой заливкой. Баббиты (ОСТ 88) представляют собой дорого стоящий сплав. При твердой смазке букс или при подшипнике из свинцовистой бронзы баббитовая заливка не нужна вовсе. Свинцовистая бронза (свинца 26-33% и никеля 1-2%) обладает хорошими антифрикционными свойствами.

Для облегчения вертикальных перемещений корпуса в буксовых направляющих на чертеже фиг. 442 показаны бронзовые наличники, укрепляемые шурупами к боковым граням корпуса.

В верхней части корпуса размещается масленка, из ксрэрой масло по фитильным трубкам расходится по всем требующим смазки местам-к подшипнику и к обеим наличникам.

Буксы других наших старых паровозов в общем однотипны с рассмотренной. Имеются второстепенные различия в устройстве соединения буксы с хомутом рессоры, иногда применяется иная форма смазочной коробки, например, смазочная коробка у паровозов сер. «Су» (первых выпусков) прилегает снизу к шейке и также снабжена заливкой по верхнему контуру.

На фиг. 443 изображена букса второй и четвертой сцепных осей паровозов сер. «ФД» и «ИС» (эти буксы одинаковы у обоих паровозов), рассчитанная на жидкую смазку. Если букса на фиг. 442 могла считаться типовой для наших старых паровозов, то изображенная на фиг. 443 является типовой для мощных паровозов. Подшипник здесь запрессовывается с торца буксы под значительным давлением-около 15 т-и очень надежно удерживается от провертывания боковыми выступами корпуса буксы.

Так как новые типы осей колесных пар не имеют буртов и, как мы уже знаем, удерживаются от поперечных под паровозом перемещений упором торцов колесао торец корпуса буксы, то последний всегда снабжается бронзовой заливкой или нривертной бронзовой шайбой. Бронзовая заливка показана на фиг. 443 (видна на нижней проекции). Удерживается заливка на плоской поверхности буксы шипообразными выступами, залитыми в простроганные для этой цели ^ пазы корпуса, как это видноиз чертежа фиг. 443.

Буксы большинства наших мощных паровозов работают пока на жидкой смазке; наличие верхнего подвешивания, когда верхняя поверхность корпуса занята гнездами под рессорные подушки, заставило вынести масленки букс за пределы корпусов последних. Жидкая смазка к буксам подается по трубкам, идущим от приемных резервуаров масленок, установленных на листах гибких опор котла, как это показано на фиг. 444. На этой фигуре обозначены: А - гибкая опора котла, Б-укрепленные на опорах котла приемные резервуары масленок, В-смазочные коробки^ от которых идут фитильные трубки к смазываемым поверхностям,-устройство достаточно громоздкое и неудобное, которое нужно рассматривать как временное.. При введении единственно рациональной твердой смазки потребуются небольшие переделки буксы. Необходимо форсирова ь введение твердой смазки.

1. Буксы движущих колесных пар

Твердая смазка букс, так же как и других деталей, безусловно оправдывает себя, позволяя в данном случае в десятки раз увеличить пробег паровоза без пополнения смазки, упразднить баббитовую заливку, упростить уход за паровозом, уничтожить случаи грения букс и т. д.

На фиг. 445 показано характерное выполнение нижней смазочной коробки А букс, рассчитанной для твердой смазки. Помещенная на дне пружина нажимает через прокладную пластинку В на кусок смазки, придавливая его к шейке снизу. Для того, чтобы кусок смазки при трогании паровоза с места не был сдвинут в сторону и измят, между ним и шейкой прокладывается изогнутая по радиусу шейки латунная перфорированная пластина Г, через отверстия которой смазка и поступает к шейке. Коробка А выдвигается внутрь междурамного промежутка паровоза после съема откидной крышки Б. Разработанная конструкция нижней коробки для твердой смазки букс паровозов сер. «ФД» и «ИС» напоминает рассмотренную.

1. Буксы движущих колесных пар
Фиг. 444.

Недостатком всех существующих старых типов, а также и показанных на фиг. 443 нового типа букс, примененных для ведущей оси, является недостаточно хорошая сопротивляемость рабочей поверхности подшипника горизонтальным, продольным (по отношению к паровозу) усилиям. Это обусловливает относительно быстрый износ боковых участков рабочей поверхности подшипника у ведущих букс, у которых эти усилия в особенности велики. Чтобы уменьшить износ подшипников, Обергетман предложил делать дополнительные боковые подшипники. Американцы значительно усовершенствовали идею Обергетмана и на некоторых курьерских паровозах типа 2-3-2 поставили такие буксы с подтягивающимися боковыми вкладышами, как это показано на фиг. 446, изображающей ведущую буксу названного паровоза. Однотипные буксы поставлены «Алко» и на паровозах типа 2-6-1.

Одной из модификаций такой буксы является примененная в наших паровозах сер. «ФД» и «ИС» букса с дополнительными боковыми подшипниками (фиг. 447).

Подшипники сделаны с регулировкой.

Последняя осуществляется при помощи клиньев, выполненных в количестве двух штук-нижнего и бокового-для каждого дополнительного вкладыша.

Здесь работающие совместно подшипник и боковые вкладыши охватывают около 2/3 всей окружности шейки и обусловливают крайне малый износ, окупающий значительно более высокую стоимость такой буксы. Рассматривая чертеж, мы видим, что плотное нажатие боковых вкладышей по стыковой линии между ними осуществляется подтягиванием нижних клиньев, горизонтальная регулировка производится перемещением боковых клиньев. Законтриваться должны клинья очень солидно.

1. Буксы движущих колесных пар
Фиг. 445.

Показанная на фиг. 447 букса предусматривает смазку осевой шейки твердым маслом. Это-новейшая конструкция буксы. Привертная шайба корпуса торца, более удобная как при постройке паровоза, так и в особенности при ремонте, отлита из бронзы, содержащей 17-19% свинца..

Наконец хорошее направление букс относительно рамы с минимальным износом как последней, так и корпуса самой буксы, а также и возможностьнекоторых перекосов колесной пары относительно рамы осуществляется путем двухсторонних скосов обоих бортов корпуса буксы, как показано на фиг. 443 на боковой (правой) проекции буксы; расстояние между бортами в их средней (по вы-, соте буксы) части у показанной на чертеже буксы равно 82,5 + 82,5=165 мм, а вверху и внизу соответственно 172,5 и 172 мм.

Особенностью такой конструкции является недостаточно развитая опорная поверхность между буксой и накладкой рамы. За границей частично распространены, а также и у нас на парозовах сер. «С» буксы Цара, имеющие увеличенные размеры этой поверхности. На фиг. 448 показана такая букса. На боковой поверхности буксы М протачивается и прострагивается фасонное как бы крестообразное углубление с круговой частью 0 по середине, расточенное по радиусу т. В эту выемку закладывается прокладка А/ с круговым выступом (по середине), очерченным радиусом п-т. Прокладка имеет возможность повертываться на нужный угол. В этой прокладке прострагивается прямой паз для направляющих. Таким образом всегда имеет место нажатие по развитом средней части; износ поверхностей ничтожен. Наличие дополнительной прокладки ТУ, а также и сложность обработки деталей не позволили получить буксе такой

1. Буксы движущих колесных пар
Фиг. 446.
1. Буксы движущих колесных пар

конструкции широкого распространения. Почти на всех американских паровозах и на всех наших мощных с успехом применяются скосы бортовЛ

Для того, чтобы устранить соприкосновение стального корпуса буксы со стальной брусковой рамой между их смежными поверхностями, у всех движущих колесных пар устанавливаются чугунные буксовые накладки, изображенные на фиг. 449. Одна из накладок имеет одинаковое сечение по всей длине. Эта накладка ничем не укрепляется к раме, будучи расположена между буксой и рамой. Вертикальных перемещений накладка почти не имеет, так как ее длина делается всего на 1 мм меньше высоты буксового выреза, считая от верхней горизонтальной стенки выреза до струнки.

1. Буксы движущих колесных пар
Фиг. 448.

Другая накладка-более короткая, сделана клинообразной. Эта накладка является клином, подтягивая который можно уменьшить зазоры между стенками выреза в раме и буксой.

Эти накладки, делавшиеся до недавнего времени из мягкого чугуна марки ч.л.-2, оказались неудовлетворительными в работе-они быстро изнашиваются, получают задиры, даже значительные местные углубления. Назначить более твердый обычный чугун (ч. л.-З или ч. л.-4) было нежелательно из-за его большой хрупкости. Учитывая необходимость безотказной и надежной работы паровозов, необходимость дальнейших сокращений простоев в ремонте, за последнее время стали применять^ специальный чугун, например, хромиетый. Состав его разработан таким: углерод общий-3,0-3,3%; углерод свя занный-0,7-0,8%; марганец-0,7-0,9%; кремний-1,6-1,8%; Ф°сФ°Р- 0,6-08%; сера-не больше 0,12%; хром-0,4-0,8%; никель-не меньше 0,15 /0. Твердость в единицах Бринеля-190-240. Чугун такого состава имеет большую твердость (присадок хрома), малое истирание (присадок фосфора), .замена жидкой смазки густой смазкой обусловит еще большую долговечность накладки.

1. Буксы движущих колесных пар

Заметим, что регулировка буксовых клиньев, о чем сказано раньше, у мощных паровозов в виду большого веса всех деталей встречает известные затруднения. В США за последнее время получают распространение (только у тяжелых по нагрузке на сцепную ось паровозов) значительно более совершенные а в тематические клинья, изображенные в двух вариантах на фиг. 4&и, где помещенная под стрункой пружина стремится «затолкнуть» клин возможно более вверх. При роликоподшипниках есть попытки обойтись совсем без клиньев. Опыты в этом направлении дали хорошие результаты (США, паровозы «1 им-кен» и «ЭКИ»).

⇐ | Пальцы || Конструкции паровозов || Особенности букс движущих осей с поперечным разбегом | ⇒