Втулка с буртом фрикционной муфты стрелочного электропривода
Полезная модель относятся к средствам управления положением стрелочного перевода железнодорожного, трамвайного пути, в частности, к стрелочным электроприводам. Задача заявляемого технического решения является повышение безопасности движения подвижного состава. Технический результат заключается в отсутствии периодического обслуживания стрелочного электропривода, увеличении срока службы втулки фрикционной муфты стрелочного электропривода. Технический результат достигается втулкой с буртом фрикционной муфты стрелочного электропривода, цилиндрической формы входящей в корпус зубчатого колеса муфты, имеющей осевое отверстие диаметром 28 мм, в которое входит вал муфты, изготовленной из антифрикционного пористого металлокерамического самосмазывающегося материала, при этом, длина втулки ровна 25 мм или 42 мм, диаметр бурта втулки равен 40 мм, толщина стенки втулки ровна 3 мм, бурт имеет форму прямоугольной трапеции, угол наклонна поверхности бурта равен 45°, наклонная поверхность бурта сопрягается с наружной поверхностью цилиндра, при этом малое основание трапеции бурта равно 1,0 мм, материал содержит, мас.%: графит 0,6-1,5, никель 1,0-3,0, медь 2,5-5,0, дисульфид молибдена 0,8-1,0, остальное железо, имеет твердость по Бринеллю НВ не менее 900 МПа, объемную пористость не более 25%, пропитана смазкой с температурой замерзания не ниже минус 60°С, смазка дополнительно содержит порошок дисульфида молибдена и порошок меди в количестве 1,5-5,0 мас.% каждого из указанных порошков, при этом зернистость порошков находится в пределах 0,1-10 мкм, а количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы втулки. Кроме этого в качестве смазки используется масло марки АМГ-10.
Полезная модель относятся к средствам управления положением стрелочного перевода железнодорожного, трамвайного пути, в частности, к стрелочным электроприводам.
Известно, что в узлах трения широко применяться изделия из антифрикционных спеченных материалов, пропитанных в машинном масле (Ермаков С.С., Вязников Н.Ф. Порошковые стали и изделия. - Л.: Машиностроение, 1990, стр.201-207.). Данные изделия обладают высокими износостойкими свойствами т.к. материал, из которого они изготовлены, обладают эффектом самосмазывания в процессе работы. Материалы, предназначенные для антифрикционных изделий, изготавливают большей частью на основе железа с добавлением легирующих добавок, таких как медь, графит, никель, молибден, хром и др. и пропиткой маслом с температурой замерзания в пределах минус (15-20)°С. Для получения необходимой структуры и. механических свойств, спеченные изделия дополнительно подвергаются термической обработке. В своем большинстве порошковые изделия после спекания не подвергаются дополнительной механической обработке. Втулка фрикционной муфты стрелочного электропривода, имеющая тонкие стенки в пределах (2,0-6,0) мм и при, практически, равном соотношении диаметра и высоты втулки, в пределах 50 мм, должна обладать соответствующей жесткостью стенок, чтобы выдержать механическую обработку, для получения необходимой чистоты поверхности и соответствующих размеров. Втулка фрикционной втулки муфты стрелочного электропривода, кроме механической прочности, что обусловлено определенными соотношениями высоты втулки, внешнего диаметра и толщины стенки, должна обладать рядом функциональных свойств. Но, как показал анализ технической литературы, не из всех антифрикционных материалов на основе железа, могут быть изготовлены втулки фрикционной муфты стрелочного электропривода. Втулка должна обладать высокими прочностными характеристиками, при высокой пористости, удержать в порах впитанное машинное масло в широком температурном диапазоне, не замерзать при низких температурах до минус (50-60)°С. Это обусловлено тем, что втулка фрикционной муфты стрелочного электропривода эксплуатируется в различных климатических зонах, условиях с перепадом температур более 100°С (Справочник инженера путейца. Транспорт. 1972 г, стр.655-666). Вибрации и ударные нагрузки от проходящих составов, наличие агрессивных сред, присутствуют весь период эксплантации стрелочного привода. Чтобы снизить износ втулки, исключить явление заклинивания при отсутствии обслуживания втулки, она должна сохранять эффект самосмазывания не менее пяти лет.
Известна металлокерамическая муфта с буртом (ГОСТ ИСО 2795-2001, тип втулки В) с диаметром осевого отверстия 28 мм, наружным диаметром равным 36 мм, диаметром бурта 44 мм, длиной втулки 20 мм, толщиной стенки втулки 4,0 мм, буртом прямоугольной формы с толщиной бурта 4,0 мм. Данная муфта принята в качестве прототипа.
Недостаток данной муфты заключается в том, что параметры втулки не позволяют ее применить в конструкции муфты. В случае использования данной муфты резко увеличиваются размеры фрикционной муфты, что приводит излишним затратам. Выполнение бурта прямоугольной формы приводит к снижению прочности торцовой поверхности, и как следствие к снижению срока службы фрикционной муфты. Увеличение толщины бурта ведет к увеличению конструкции муфты.
Задача заявляемого технического решения является повышение безопасности движения подвижного состава.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в отсутствии периодического обслуживания стрелочного электропривода, увеличении срока службы втулки фрикционной муфты стрелочного электропривода.
Технический результат достигается втулкой с буртом фрикционной муфты стрелочного электропривода, цилиндрической формы входящей в корпус зубчатого колеса муфты, имеющей осевое отверстие диаметром 28 мм, в которое входит вал муфты, изготовленной из антифрикционного пористого металлокерамического самосмазывающегося материала, при этом, длина втулки ровна 25 мм или 42 мм, диаметр бурта втулки равен 40 мм, толщина стенки втулки ровна 3 мм, бурт имеет форму прямоугольной трапеции, угол наклонна поверхности бурта равен 45°, наклонная поверхность бурта сопрягается с наружной поверхностью цилиндра, при этом малое основание трапеции бурта равно 1,0 мм, материал содержит, мас.%: графит 0,6-1,5, никель 1,0-3,0, медь 2,5-5,0, дисульфид молибдена 0,8-1,0, остальное железо, имеет твердость по Бринеллю НВ не менее 900 МПа, объемную пористость не более 25%, пропитана смазкой с температурой замерзания не ниже минус 60°С, смазка дополнительно содержит порошок дисульфида молибдена и порошок меди в количестве 1,5-5,0 мас.% каждого из указанных порошков, при этом зернистость порошков находится в пределах 0,1-10 мкм, а количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы втулки. Кроме этого в качестве смазки используется масло марки АМГ-10.
В процессе работы стрелочного привода имеются два периода, это перемещении остряков стрелочного перевода и удержания остряка прижатым к рамному рельсу. В первом периоде происходит значительное увеличение давления между вращающимся валом фрикционной муфты с втулкой, во второй период происходит увеличение высоких контактные напряжений на торцовой поверхности втулки фрикционной муфты, часть которой образована буртом. Поверхности скольжения из антифрикционного спеченного пористого материала, пропитанного смазкой, в зоне контакта покрывается выдавливаемой смазкой, за счет чего уменьшается коэффициент трения и соответственно интенсивность изнашивания материала втулки. Поскольку в состав смазки входят порошки дисульфида молибдена и меди, происходит натирание контактной поверхности данными материалами. После перевода стрелки наступает состояния покоя, большая часть масла впитывается обратно в поры антифрикционного спеченного материала, на поверхности остается тонкий слой меди и дисульфида молибдена. Такая поверхность успешно работает в условиях низких температур и моменты начала движения. Со временем, от длительной эксплуатации, количество смазки на контактной поверхности становится все меньше. При отсутствии на поверхности смазки в виде масла. Происходит процесс самосмазывания поверхности за счет наличия в составе втулки дисульфида молибдена, меди, углерода.
Эксплуатационные испытания заявляемой втулки показали, что после 6 месяцев работы следов коррозии на вкладыше не обнаружено. Благодаря наличию на контактных поверхностях пленки масла фрикционная муфта не требует обслуживания (смазки) даже в зимний период эксплуатации. Применение втулок для фрикционной муфты позволяет сократить затраты на содержание и текущее обслуживание стрелочного перевода.
1. Втулка с буртом фрикционной муфты стрелочного электропривода, цилиндрической формы, входящая в корпус зубчатого колеса муфты, имеет осевое отверстие диаметром 28 мм, в которое входит вал муфты, изготовленная из антифрикционного пористого металлокерамического самосмазывающегося материала, отличающаяся тем, что длина втулки равна 25 мм или 42 мм, диаметр бурта втулки равен 40 мм, толщина стенки втулки равна 3 мм, бурт имеет форму прямоугольной трапеции, угол наклона поверхности бурта равен 45°, наклонная поверхность бурта сопрягается с наружной поверхностью цилиндра, при этом малое основание трапеции бурта равно 1,0 мм, материал содержит, мас.%: графит 0,6-1,5, никель 1,0-3,0, медь 2,5-5,0, дисульфид молибдена 0,8-1,0, остальное - железо, имеет твердость по Бринеллю НВ не менее 900 МПа, объемную пористость не более 25%, пропитана смазкой с температурой замерзания не ниже минус 60°С, смазка дополнительно содержит порошок дисульфида молибдена и порошок меди в количестве 1,5-5,0 мас.% каждого из указанных порошков, при этом зернистость порошков находится в пределах 0,1-10 мкм, а количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы втулки.
2. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве смазки используется масло марки АМГ-10.
