1.1 Разрушение торцевого крепления подшипников на шейках осей
Основными причинами, приводящими к разрушению торцевого крепления подшипников на шейках осей гайкой М110х4 и шайбой с болтами М20х60.4.8 являются:1.1.1 Нарушение технологии монтажа торцевого крепления
- несоблюдение температурных режимов монтажа внутренних колец, при котором на теплые внутренние кольца монтируется корпус буксы с подшипниками с последующим монтажом торцевого крепления, что приводит после остывания внутренних колец к потере затяжки гайки М110х4 и болтов М20 и раскрытию стыка между кольцами и элементами торцевого крепления;
- несоблюдение технологии затяжки гайки М110х4, при котором не обеспечивается необходимое усилие ее затяжки (не выдерживается угол затяжки); к монтажу допускаются гайки и оси с поврежденной или изношенной резьбой М110х4, а также гайки с грубообработанными привалочными поверхностями, что приводит к неперпендикулярности оси гайки и привалочной поверхности (перекос), подмятию неровностей в процессе эксплуатации и потере усилия затяжки;
- несоблюдение технологии затяжки болтов М20 торцевого крепления, при котором не обеспечиваются требуемый момент их затяжки и стопорение путем загибки лепестков стопорящей шайбы; использование осей с поврежденной или изношенной резьбой М20.
1.1.2 Эксплуатация вагонов с изношенными опорными поверхностями корпусов букс и боковых рам тележек приводит к появлению дополнительных сил и моментов, действующих на торцевое крепление буксовых узлов (срыв резьбы М110, излом хвостовика стопорной планки или болтов М12 стопорной планки, обрыв головок болтов М20).
1.2 Проворот внутреннего кольца подшипника
Основными причинами, приводящими к провороту внутренних колец подшипников на шейках осей являются:
1.2.1 Нарушение технологии монтажа внутренних колец
- несоблюдение температурных режимов при подборе по натягу внутренних колец подшипников и шеек осей, при котором измерение внутренних колец, шеек осей и настройка измерительных приборов производится при различных температурах;
- использование внутренних колец задних подшипников с концентраторами напряжений в виде задиров на рабочих поверхностях бортиков, из-за которых в процессе эксплуатации возникают разрывы колец (сквозные стреловидные трещины);
- монтаж внутренних колец подшипников с максимальными натягами, при которых возможны разрывы колец в процессе эксплуатации.
1.2.2 Наличие дефектов и повреждений на внутренних кольцах, которые являются концентраторами напряжений и приводят к разрыву внутренних колец.
1.2.3 Заклинивание подшипника из-за разрушения роликов, сепараторов и скола бортика внутреннего кольца.
1.2.4 Сдвиг буксы вдоль шейки оси из-за разрушений торцевого крепления или приставного упорного кольца переднего подшипника.
1.2.5 Повышенный нагрев буксового узла, приводящий к объемному расширению внутренних колец, посаженных на шейку оси с малыми натягами.
1.3 Разрушение деталей подшипника
Основными причинами, приводящими к нагреву буксовых узлов ввиду заклинивания подшипников из-за разрушения его деталей, являются:
1.3.1 Скол бортика внутреннего кольца заднего подшипника, при котором отколовшиеся части бортика попадают на дорожки качения наружного и внутреннего колец, препятствуют нормальному вращению роликов и, как следствие, вызывают заклинивание подшипника, образование на роликах ползунов (лысок), раскатку дорожек качения внутренних колец, повышение температуры нагрева подшипника, проворот внутреннего кольца и излом шейки оси.
1.3.2 Разрыв внутреннего кольца, вызванный чрезмерным натягом посадки на шейку оси, наличием высоких внутренних напряжений и дефектов в кольцах, концентраторов напряжений в виде задиров, электроожогов и крупных механических повреждений, и приводящий к потере натяга посадки кольца и его провороту на шейке оси. При этом, детали подшипника практически не повреждаются, а износ шейки оси под разорвавшимся кольцом более интенсивный, чем под целым кольцом.
Трещины роликов могут быть продольными, поперечными (круговыми) и винтообразными.
1.3.4 Нарушение технологии комплектования подшипника, при котором в комплект роликов попадает ролик большего диаметра, воспринимающий в процессе эксплуатации большие нагрузки, которые приводят к его разрушению.
1.3.5 Разрушение полиамидного сепаратора происходит из-за наличия дефектов изготовления в виде холодных спаев в основаниях (шайбах), отсутствия радиусов перехода от перемычек к основанию, грубых механических повреждений, возникающих при монтаже-демонтаже подшипников, ремонте, транспортировке и хранении, а также вследствие развития усталостных трещин в местах наличия дефектов. При разрушении сепаратора происходит раскатка его перемычек роликами без повышения температуры нагрева подшипника с последующим группированием роликов в ненагруженной зоне и появлением наклона корпуса буксы.
1.3.6 Наличие на наружном кольце подшипника термических трещин является следствием разрушения какой-либо другой детали подшипника, вызвавшей его нагрев с последующим быстрым охлаждением (например, при стоянке поезда). Наличие трещин на наружном кольце не приводит к нагреву буксового узла. Наличие отколовшихся кусков наружного кольца из-за термических трещин, выявленных после демонтажа буксового узла, не является причиной нагрева данного подшипника, и эти куски в процессе эксплуатации от подшипника не отделяются, потому что наружные кольца в корпусе буксы плотно зажаты болтами М20 крепительной крышки.
1.3.7 Разрушение приставного упорного кольца переднего подшипника происходит из-за наличия на нем концентраторов напряжений в виде задиров от взаимодействия с роликами переднего подшипника или глубокой фретинг-коррозии, возникающей в местах контактирования с внутренним кольцом или гайкой (шайбой) торцевого крепления. Развитие трещин происходит практически мгновенно, при незначительном количестве циклов нагружения. При разрушении кольца возникает сдвиг буксы вдоль шейки оси на величину 14 мм с последующим разрушением торцевого крепления и возможным изломом шейки оси.
1.4 Потеря смазкой своих свойств
Основными причинами, приводящими к потере смазкой своих свойств, являются:
- обводнение;
- низкое качество изготовления;
- длительная работа с повышенными температурами нагрева буксового узла;
- наличие большого количества металлических частиц, образовавшихся в результате развития контактно-усталостных повреждений дорожек качения колец и роликов (раковины);
- наличие механических примесей, приводящих к окислению;
- превышение межремонтных сроков эксплуатации буксовых узлов.
Потеря смазкой своих свойств приводит к возникновению проскальзывания роликов по дорожкам качения колец, образованию шелушения и раковин на дорожках качения колец и роликов, задиров («елочка») торцов роликов и бортиков колец, которые являются концентраторами напряжений для внутренних и приставных упорных колец.
Наличие в смазке окислов железа, образующихся в результате фретинг-коррозии торцевых поверхностей лабиринтных и внутренних колец, вызывает изменение цвета смазки от красно-кирпичного до темно коричневого, ее окисление и, как следствие, возникновение шелушения на дорожках качения колец и роликов, образование задиров бортиков колец и роликов.
Наличие металлических включений и отсутствие смазывающей способности смазки приводят к повышению температуры нагрева подшипников, износу их деталей, и как следствие, к потере натяга посадки внутренних колец на шейке оси, их провороту и возможному излому шейки оси.
Наличие в смазке окислов железа, образовавшихся в результате фретинг-коррозии в контакте лабиринтного и внутреннего колец
