Ресурс роликоподшипников в железнодорожных системах с подшипниками качения может быть значительно увеличен за счет использования полимерных сепараторов. Универсальный сепаратор SKF из полимера для конических роликоподшипников класса F одобрен Ассоциацией американских железных дорог (AAR)

Североамериканский рынокжелезных дорог в основном ориентирован на грузоперевозки. Топография и климат разных районов сильно различаются, что крайне отрицательно сказывается на оборудовании грузовых вагонов, ускоряя его износ. Качество железных дорог контролируется AAR. Технические параметры обслуживания также определяются AAR.

Основная задача состоит в обслуживании подшипников. Технические характеристики подшипников основаны на Manual of Recommended Standards and Practices ассоциации AAR, раздел H, часть 2.

В начале 1980-х гг. практика восстановления конических буксовых узлов (TBU) была широко распространена в железнодорожной отрасли Северной Америки.

Сегодня многие из этих задач перешли от железнодорожных операторов к предприятиям, одобренным AAR, например, к Североамериканскому железнодорожному подразделению SKF. В индустриальном центре в Элизабеттауне, Кентукки, SKF полностью восстанавливает и модернизирует собственные подшипниковые узлы и аналогичную продукцию других производителей. Подробная информация об этом была опубликована в Evolution 2/2002.

Разработка полимерного сепаратора для конических буксовых узлов была начата в SKF в 1982 г. Испытания проводились в Инженерно-исследовательском центре (ERC) в Нидерландах.

Первые испытания сепараторов в цилиндрических роликоподшипниках для железных дорог были проведены в 1989 г.: они были установлены на товарные вагоны железной дороги Германии Deutsche Bahn. Практика подтвердила результаты теоретической работы по оптимизации сепаратора. Для заказчика достоинства полимерных сепараторов таковы: более длительный срок службы подшипника и повышенная надежность. SKF решила стандартизировать сепараторы из полимера для своих железнодорожных систем с подшипниками качения. Сепараторы из полимера признаны лидерами в железнодорожной отрасли и OEM-поставщиками подвижных составов.

 

Первые конические буксовые узлыc сепараторами из полимера были выпущены в 1990 г., после чего они активно эксплуатировались в:

— Скоростных поездах Европы, Китая, Японии и Тайваня

— Некоторых видах пассажирских вагонов Европы и Китая, а также во всех типах общественных транспортных средств во всем мире

— Товарных вагонах Европы и Китая

— Вагонах, перевозящих тяжелые грузы, в Австралии, Северной и Южной Америках

— Специальных товарных вагонах с очень маленьким диаметром колес в трансальпийских железнодорожных перевозках грузовых автомобилей.

 

Сегодня весь современный подвижной состав Германии оснащен подшипниками с полимерными сепараторами. Крупные ж/д компании Европы используют ту же конструкцию подшипников и достигают отличных результатов. Подробная информация об этом представлена в Evolution 4/1998.

Преимущества полимерных сепараторов:

— Полимеры упруги в отличие от мягкой стали, использование которой может вызвать питтинговую коррозию, выкрашивание поверхности и фреттинг-коррозию подшипника.

— Особая конструкция роликов снижает их проскальзывание и улучшает распределение смазки по всему подшипнику.

— Полимер имеет более низкий коэффициент трения по сравнению со сталью, позволяя снизить рабочие температуры подшипника и величину момента трения, снижая износ и усталость компонентов подшипника и смазки.

— Полимер – самосмазывающийся материал, который в случае потери смазки позволит подшипнику «осуществлять мягкую посадку», предотвращая его заклинивание, выгорание и соскакивание.

 

Важную роль играютбезопасность и ресурс. Ж/д компании часто интересуются: «Сколько времени у нас есть в запасе для выявления перегрева подшипника?» Ответ во многом зависит от типа и конструкции сепаратора. Для оценки проводится испытание с изолированием смазки и рассчитывается время от потери смазки до выхода подшипника из строя.

Стальной сепаратор работает без смазки недолго: температура подшипника резко повышается до уровня перегрева, и его заклинивает.

Сепаратор из полимера в тех же условиях работает без смазывания гораздо дольше. После этого повышается температура, перегородки сепаратора расплавляются и попадают на тела качения, обеспечивая аварийное смазывание. Даже в таких условиях (практически без сепаратора) подшипник продолжает работать несколько часов. Когда для выявления перегрева буксы используется инфракрасное излучение, подшипники с сепаратором из полимера предоставляют оператору гораздо больше времени для реагирования.

 

На графике представленырезультаты испытаний смазочного голодания подшипников со стальным и полимерным сепараторами. Испытания проводились в Испытательном железнодорожном центре SKF. Оба подшипника были установлены на тестовый стенд, где после пуска оборудования была удалена смазка. Температура подшипника со стальным сепаратором резко возросла; заклинивание и выход подшипника из строя произошли на расстоянии 70 км.

Температура подшипника с сепаратором из полимера выросла до определенного уровня, и подшипник продолжал эффективно работать до 500 км, после чего испытание было завершено.

Сепаратор SKF из полимера — стандарт для всех железнодорожных систем с подшипниками качения: скоростных поездов, локомотивов, вагонов, товарных поездов и общественных транспортных средств.

Конструкция универсального сепаратора (UPC) из специального полимера позволяет заменять стандартные стальные сепараторы конических буксовых узлов.

Операторам железных дорог или компаниям, обслуживающим колесное оборудование, больше не нужно покупать новые подшипники, чтобы воспользоваться этой технологией. Положительные результаты испытаний железнодорожного сообщения Северной Америки привели к одобрению изделия ассоциацией AAR, и теперь SKF оснащает подшипниковые узлы всех основных поставщиков подшипников на североамериканский рынок сепараторами SKF UPC.