Буксы движущих осей передают тяговое и тормозное усилие от колесных пар к раме, воспринимают боковые давления в кривых участках пути, удары на стыках, а также передают вес всех обрес-соренных частей паровоза на колесные пары, поэтому букса должна обладать большой прочностью. Буксы применяют двух типов с подшипниками скольжения и с подшипниками качения (роликовыми подшипниками) Более распространенными на паровозах являются буксы с подшипниками скольжения
Проведенная унификация паровозных букс дала возможность сократить количество типоразмеров буксовых деталей и усовершенствовать их конструкцию.
Унифицированная букса сцепных осей паровозов Э (рис. 191) имеет стальной корпус 1 П-образной формы, отлитый из стали марки 25ЛШ. Внутренняя поверхность корпуса обработана по радиусу с образованием в нижней части уступов. В это место запрессовывают под давлением 8—15 Т полукруглый бронзовый подшипник 2, который упирается своими нижними кромками в уступы корпуса. Подшипник отливают из бронзы марки ОЦСНЗ-7-5-1, а для лучшей приработки к шейке на его рабочей поверхности сделаны колодцы 3, залитые баббитом марки БК. Подшипник пригоняют к шейке оси по краске, причем площадь прилегания должна быть не менее 60%.
На боковых поверхностях корпуса, входящих в буксовую направляющую, укреплены стальными винтами 5 бронзовые наличники 4, которые предохраняют стальные поверхности корпуса буксы, направляющих и клина от задиров. Во избежание повреждения винты утоплены в тело наличника. К корпусу буксы приварена стальная армированная бронзой торцовая шайба 6, которой букса упирается в ступицу колеса. Разрешается ставить бронзовые торцовые шайбы (Бр. ОЦСНЗ-7-5-1), которые укрепляют к корпусу потайными винтами, а снизу, с упором в шайбу, приваривают к корпусу специальные упоры
Подача смазки к буксе может осуществляться централизованно (паровозы Эр) или вручную при помощи фитилей (паровозы Эм и др). Для подачи смазки к подшипнику, торцовой шайбе и наличникам фитильным способом в верхней части корпуса имеется резервуар, соединенный каналами с указанными выше деталями. Со стороны резервуара в эти каналы вставлены трубки и фитили Резервуар для масла закрыт крышкой 7.
При централизованной же подаче смазки, как это изображено па рис. 191 для паровозов Эр, каналы со стороны масляного резервуара закрыты винтами-заглушками 8, а подача масла к подшипнику и торцовой шайбе производится по горизонтальным сверлениям диаметром 8 мм и через штуцера 9, ввернутые с внутреннего торца корпуса буксы, к которым присоединены гибкие рукава маслопроводов Подача же смазки к наличникам буксы осуществляется, с одной стороны, по каналу, просверленному в буксовой направляющей, а с другой, клиновой стороны — по каналу в буксовой направляющей и по трубке, проведенной к выемке в буксовом клине.
Снизу в буксу вставлена стальная сварная подбуксовая коробка 10, которая удерживается стержнями 11, пропущенными между стенками подбуксовой коробки и корпуса буксы. Для предотвращения выпадания стержня к нему приварена планка 12, укрепленная к буксе шпилькой и гайкой.
В подбуксовой коробке имеются два паза, куда вставляют войлочные пылевые манжеты 13, охватывающие с двух сторон шейку оси и защищающие ее от попадания пыли и грязи. В подбуксовую коробку закладывают польстер 14, состоящий из щетки, изготовленной из пряжи и закрепленной на металлической пластине. Щетка польстера при помощи двух пружин прижимается к шейке оси. Смазку заливают в подбуксовую коробку через трубку 15, которая приварена к коробке и закрыта крышкой 16. Смазка, залитая в подбуксовую коробку, впитывается свисающими со щетки концами и поступает в щетку, которая постоянно плотно прижата к шейке оси.
Корпус буксы внизу имеет проушины, в которые своими заплечиками устанавливают серьгу. На этой серьге при помощи валика подвешивают рессору.
Подобные буксы имеют паровозы СО, но без оборудования для централизованной смазки.
Унифицированная' букса паровозов Еа, Ем и Емв (рис. 192) также имеет стальной литой корпус 1 и подшипник 2, который может быть бронзовым с заливкой колодцев 3 баббитом или армированным. У армированного подшипника корпус стальной литой или штампованный, армировка — бронза марки ОЦСНЗ-7-5-1 с заливкой колодцев баббитом БК. Так как у паровозов Еа, Ем и Емв брусковая рама и в буксовых вырезах имеются чугунные накладки, у букс отсутствуют бронзовые наличники.
Стальная торцовая шайба 4, армированная бронзой, приварена к корпусу буксы. Вместо нее также может быть установлена бронзовая торцовая шайба на потайных винтах с приваркой стальных упоров внизу.
Букса приспособлена к централизованной смазке. Смазка из маслопровода подводится к штуцерам 5, установленным на внутреннем торце корпуса буксы, и по горизонтальным каналам диаметром 10 мм поступает к трущимся поверхностям буксового подшипника, торцовой шайбы и боковым выемкам буксы, где устанавливаются накладки рамного выреза (у паровозов Емв).
Паровозы Еа и Ем имеют централизованную смазку только буксовых подшипников. Подача смазки к торцовой шайбе и боковым выемкам буксы производится по другим сверлениям 08 мм, показанным на рисунке, из верхнего резервуара корпуса буксы, имеющего крышку 6.
В нижней части буксы установлена подбуксовая коробка 7, укрепляемая к буксе двумя болтами 8 и чеками 9. В подбуксовой коробке уложены войлочные манжеты 10 и установлен польстер 11. Через трубку 12 подбуксовая коробка пополняется смазкой.
Букса паровоза Л (рис. 193) имеет бронзовый или стальной армированный подшипник 3 с колодцами для баббитовой заливки
12. Ввиду того что у паровозов с чугунными накладками и клиньями без наличников (ФД) в эксплуатации наблюдались задиры буксовых лиц стального корпуса 1, на буксы паровоза Л поставлены бронзовые наличники 7, укрепленные винтами.
Бронзовые торцовые шайбы 2 укреплены винтами и, кроме того, внизу поставлены упоры 4, предохраняющие шайбы от ослабления. Чертежами унифицированных букс предусмотрена постановка также стальных армированных бронзой торцовых шайб.
Смазка подшипника производится централизованно от пресс-масленки. Для этого в корпусе просверлены горизонтальный и вертикальный каналы с выходом на рабочую поверхность подшипника. С внутренней стороны корпуса буксы в горизонтальный канал ввернут штуцер 9, к которому присоединены' колено 8 и гибкий рукав 11 централизованной смазки. При порче централизованной смазки подшипник может смазываться из фитильной масленки 10, приваренной с внутренней стороны корпуса буксы. Торцовая шайба и буксовые лица смазываются только из фитильной масленки 10.
Буксовый подшипник 2 (см. рис. 191 и 192) по наружной поверхности обтачивают с необходимым натягом под запрессовку в корпус буксы. Для упора в корпус подшипник с одной стороны имеет борт. Внутреннюю поверхность подшипника чисто обрабатывают, а затем пригоняют по краске к шейке оси. В нижней части подшипника (по внутренней поверхности) сделаны небольшие скосы, так называемые холодильники, которые необходимы для образования масляного клина и лучшей подачи смазки на поверхность трения.
Вдоль шейки оси подшипник имеет разбег 0,5 мм. В эксплуатации увеличение этого разбега может быть не свыше 5 мм. У некоторых паровозов для лучшего вписывания в кривые участки пути отдельные оси имеют значительно большие разбеги, достигающие 20—25 мм.
Для сокращения расхода цветных металлов проведены конструктивные разработки по замене в буксовых узлах некоторых иронзовых деталей стальными армированными и пластмассовыми. Уже отмечено, что в унифицированных буксах основных серий паровозов предусмотрено изготовление стальных корпусов подшипников, армированных бронзой.
Торцовые шайбы букс также изготовляют стальными, армированными бронзой или сплавом ЦАМ 9-1,5. Для удержания армировки на лицевой стороне стальной шайбы делают концентрические проточки — пазы в форме ласточкина хвоста. На внутренней поверхности стального корпуса подшипника также делаю г подобные кольцевые или винтовые проточки.
В результате проведенных испытаний удалось внедрить на паровозах СО и Эв/и (при очередных заводском и подъемочном ремонтах) торцовые шайбы из пластмассы — древеснопрессованной крошки (ДНК) с винтовым креплением. Испытывается также клеевой метод крепления торцовых шайб взамен винтового. Вес пластмассовой торцовой шайбы в 5—7 раз меньше веса металлической шайбы.
Изготовляют также опытные наличники букс паровозов Л и ЛВ вместо бронзы из пласмассы ДПК как с винтовым, так и клеевым креплением.
В настоящее время подвижной состав железных дорог все шире оборудуют роликовыми подшипниками, применение которых уменьшает сопротивление движению, особенно при трогании с места, сокращает расход цветного металла и смазки, увеличивает срок службы и надежность работы ходовых частей, сокращает расходы на ремонт и эксплуатацию экипажной части. Роликовыми подшипниками оборудованы паровозы П36, а также небольшие партии паровозов Л и ЛВ.
На рис. 194 показана роликовая букса движущей оси пассажирского паровоза П36. Корпус буксы представляет собой массивную отливку из стали марки 35ЛП, охватывающую обе шейки оси и состоящую из верхней части 1 и нижней части 10, которые соединены между собой болтами. Помимо своего основного назначения, корцус буксы служит резервуаром для смазки, которая заливается через отверстие, закрываемое пробкой 12 с масломером. Спуск загрязненной смазки производят через отверстие, закрытое пробкой 9.
По краям корпуса буксы на шейках оси установлены двухрядные конические роликовые подшипники 4 (ЦБК-541К), имеющие размеры 260X420X170 мм (внутренний диаметр Х внешний диаметр Х ширина). Первые шесть паровозов П36 имеют роликоподшипники меньшего размера (ЦКБ-515). Каждый подшипник состоит из втулки, напрессованной на шейку оси, двух рядов роликов с сепараторами и двух втулок, вставленных в корпус буксы.
С внутренней стороны подшипника на шейке установлено норное кольцо 2. С обеих сторон наружных втулок подшипника поставлены регулировочные полукольца 3. С наружной стороны подшипника на шейку надето маслоотбойное кольцо 5 и лабиринтная втулка 7. В корпусе буксы вставлено состоящее из двух частей лабиринтное кольцо 6, в кольцевой выемке которого помещено фетровое уплотнительное кольцо 8, прижимаемое к лабиринтной, втулке 7 кольцевой спиральной пружиной. Выступы либи-ринтной втулки входят в боковые проточки лабиринтного кольца, создавая лабиринтное уплотнение, предотвращающее вытекание смазки.
Для смягчения жестких боковых ударов в подшипники и уменьшения воздействия паровоза на путь на 1-й, 3-й и 4-й сцепных осях, имеющих разбеги относительно рамы 5 мм, поставлено пружинное возвращающее устройство 11. У ведущей оси разбег составляет 1 мм и на ней не поставлено возвращающее устройство.
Буксовые лица не имеют наличников, а на стальных клиновых и лобовых накладках рамы приклепаны бронзовые наделки. Между клиновой накладкой и клиновой частью рамы установлены чугунные клинья. Осевые шейки перед посадкой роликоподшипников подвергают поверхностному упрочению накаткой роликом.
Опытная партия паровозов Л была оборудована роликовыми буксами подобной же конструкции, но подшипники у них поставлены меньшего размера (ЦКБ-515) и буксы не имеют пружинных возвращающих устройств. Лишь 5-я, имеющая разбег 14 мм, оборудована возвращающим устройством, которое работает по принципу наклонных плоскостей, опирающихся на ролики.
На опытных паровозах ЛВ установлены также цельнокорпусные буксы с коническими роликоподшипниками. На первом паровозе были поставлены роликоподшипники ЦКБ-515 размером 260X400X130 мм, а на последующих — роликоподшипники ЦКБ-541 и ЦКБ-541К размером 260X420X170 мм. У 5-й сцепной оси паровоза вместо пружинного возвращающего аппарата имеется скользящее надбуксовое возвращающее устройство. Помимо описанной цельнокорпусной буксы, на паровозах применяют индивидуальные буксы для каждой шейки оси. Кроме подшипников с коническими роликами, ставят также подшипники со сферическими роликами.
Роликоподшипник конический двухрядный ЦКБ-541 К (рис. 195), применяемый в буксах паровозов, имеет два ряда конических роликов 1, внутреннее кольцо 2 с внутренним диаметром 260 мм, которое насаживается на шейку оси с натягом 0,03—0,065 мм, сепаратор 3, удерживающий ролики, и два наружных кольца 4, устанавливаемых в корпусе буксы по напряженной посадке. Ширина подшипника 170 мм.
Для получения в роликоподшипнике чистого качения необходимо, чтобы при упоре роликов в базовый торец внутреннего кольца 2 его поверхность и коническая поверхность роликов точно совпадали и чтобы вершины колес и всех роликов пересекались в одной общей точке на оси подшипника.