Неисправности буксовых узлов и их причины

Основными неисправностями буксовых узлов на подшипниках качения являются:

• ослабление и разрушение торцевого крепления подшипников;
• трещины и разрывы внутренних колец;
• ослабление натяга (проворот) внутреннего кольца;
• износы и изломы сепараторов;
• обводнение смазки.

Одним из дефектов буксовых узлов является ослабление и разрушение торцевого крепления подшипников. Причиной этой неисправности является жесткая передача осевых нагрузок торцами роликов на приставной борт и торцевое крепление. При этом передача осевых нагрузок происходит в несвойственном для подшипника качения режиме трения скольжения торца ролика по приставному борту, часто в условиях, когда смазка не обеспечивает надежного разделения трущихся поверхностей. Такой дефект может появиться также в результате нарушений технологии изготовления резьбовой части оси, монтажа буксовых узлов и ремонта колесных пар.

Это приводит вначале к ослаблению затяжки гайки из-за износов и деформации резьбы; дальнейшая работа ослабленного торцевого крепления сопряжена с большими напряжениями во впадине под первым витком резьбы, образованием трещины в основании резьбы и срезом первого витка.

Такой вид повреждений имеет тенденцию к дальнейшему росту в связи с увеличением скорости движения и повышения использования грузоподъемности вагона. Поэтому для увеличения прочности и надежности торцевого крепления в варианте с торцевой гайкой целесообразно перейти на изготовление резьбы на торце шейки с дополнительным пластическим деформированием, накатыванием резьбы роликом и нанесением на резьбу уплотняющего герметика «Ступор».

Вариант торцевого крепления подшипников с помощью шайбы более работоспособен, но и в этом варианте происходит деформация и срез резьбы болтов или обрыв болтов.

Трещины и разрывы внутренних колец появляются в эксплуатации преимущественно в начальной стадии при небольших пробегах. Причинами появления этого дефекта могут стать плохое качество металла, нарушения термообработки, создающие в кольцах повышенные внутренние напряжения, нарушения технологии монтажа, допущенные при посадке внутренних колец на шейки осей.

Кроме того, необходимо учитывать, что подшипниковая сталь имеет повышенную хрупкость из-за сквозной прокаливаемости и очень чувствительна к различным концентраторам напряжений.

Ослабление натяга посадки (проворот) внутреннего кольца на шейке оси
происходит из-за неправильного подбора и определения величины посадочного натяга внутренних колец, а также из-за несоблюдения температурного режима монтируемых деталей. Натяг на посадку внутренних колец в соответствии с действующей инструкцией должен составлять от 30 до 65 мкм. Однако из-за неточности измерений на существующих измерительных приспособлениях или недостатка технологической дисциплины иногда встречаются отклонения. В реальной практике работы при определении натягов шейки оси и внутренние кольца могут иметь различную температуру из-за нагрева при обмывке. В результате этого после посадки колец на шейки и последующего выравнивания температур эффективный натяг может измениться. Поэтому с целью недопущения этих явлений необходимо обеспечить выравнивание температур шеек осей и подшипников относительно температуры окружающего воздуха после их обмывки в моечных машинах или обточки элементов колесных пар.

Измерение шеек осей после обмывки в моечных машинах можно производить через 12 ч или через 2 ч после обточки, а измерение подшипников — через 8 ч после обмывки.

Износ и разрушение сепараторов, как правило, происходят из-за обводнения или недостаточной смазки в подшипниках, а также из-за механических повреждений сепараторов, не выявленных при полной ревизии буксы.

Обводнение смазки происходит в результате попадания влаги в смазку из-за неправильного ее хранения и нарушения технических требований к монтажу буксы. Не разрешается хранить смазку под открытым небом незащищенной от попадания атмосферных осадков. Во избежание попадания влаги в буксу не разрешается промывка колесных пар, подлежащих промежуточной ревизии, без специальной зашиты буксового узла. При монтаже следует закладывать смазку в лабиринтное кольцо равномерно по всей окружности; необходимо заменять резиновые прокладки и кольца на новые и следить за прочностью болтовых креплений крышек.

Все перечисленные выше неисправности приводят к повышенному нагреву букс. На начальной стадии дефекты могут не вызывать повышенного нагрева, однако создавать при этом аварийные ситуации. Выявить такие скрытые неисправности позволяют характерные внешние признаки, сопутствующие этим неисправностям.