Буксы с кассетными подшипниками

Исторически буксовые узлы вагонов «пережили» два поколения подшипников, а в настоящее время начат переход на третье поколение:       

1. Буксовые узлы с подшипниками скольжения — использовались до 60-х годов прошлого века. Это поколение было признано несостоятельным обеспечить надежность и безаварийность в условиях увеличения скорости и интенсивности движения поездов.
2. Буксовые узлы с цилиндрическими (частично — с радиально сферическими) роликовыми подшипниками — ими оборудован почти весь существующий вагонный парк. Это поколение подшипников позволило сделать принципиальный шаг вперед в повышении производительности и безопасности работы железных дорог. Но теперь уже стало понятно, что прогресс был достигнут слишком дорогой ценой, а направление усовершенствования цилиндрических буксовых подшипников — тупиковое.
3. Буксовые узлы с двурядными коническими подшипниками кассетного типа — первые опытные образцы появились на вагонах УЗ в 2007 г. Ожидается, что новое поколение подшипников обеспечит нужный уровень надежности и ресурса буксовых узлов, уменьшит массу неподрессоренных частей вагона, радикально упростит техническое обслуживание. Непомерно объемный и затратный ремонт роликовых подшипников в вагонных депо через каждых 100-150 тыс.км пробега вагона станет ненужным.

Кассетные роликовые подшипники для вагонных букс были впервые разработаны в США во время перехода от подшипников скольжения на роликовые. В большинстве грузовых тележек корпуса букс были отлитыми вместе с боковыми рамами, потому роликовые подшипники было необходимо размещать в существующих прямоугольных корпусах и обеспечить их долгосрочную работу без пополнения смазки. Под эти требования и были разработаны двухрядные роликовые кассетные подшипники.

Кассетный подшипник для типовых осей  РУІШ имеет габаритный размер Ø230×240 мм, то есть внешний диаметр уменьшен на 20 мм.  Это достигнуто за счет уменьшения диаметра и размещения двух рядов конических роликов  „ложбинкой” (в традиционных конических подшипниках оси роликов размещаются "домиком"). В результате наружная обойма  сплошная и может выполнять защитную функцию корпуса буксы. Между приставным кольцом и внешней обоймой установлена уплотняющая втулка Z-образной формы, которая предотвращает утечки масла. Аналогичное уплотнение размещено и с внутренней стороны. Этим обеспечивается долгосрочная (до пробега вагона 1 млн.км) смазка роликов заложенной в подшипник специальной смазкой. Поэтому отпадает необходимость и в другой функции корпуса буксы — удержание запаса смазки.

Кассетный подшипник запрессовывается внутренними обоймами 5 на шейку оси колесной пары. Торцевое крепление шайбовое с открытым центром для возможности выполнять ремонтные обточки колес без демонтажа подшипников.

Тележки нового поколения оборудуются бескорпусными буксами с кассетными подшипниками. Непосредственно на подшипник установлена полубокса (ее еще называют «адаптер»), имеющая массивную верхнюю часть для передачи  нагрузок от боковой рамы    тележки. Горизонтальные (поперечные и продольные) усилия передаются также через челюсти. Торец оси  с шайбовым креплением (здесь предусмотрен четырех-болтовый вариант) и центровочный конус — открыты. Снизу размещена съемная планка, присоединенная к боковой раме, что не позволяет в аварийных ситуациях колесной паре отделиться от тележки (рекомендация ОСЖД).

Изготовитель гарантирует надежность работы кассетного подшипника без ремонта до пробега вагона 1 млн.км, после чего во время капитального ремонта вагона проводится необходимая диагностика и ремонт. Это существенно уменьшает эксплуатационные расходы.

Существуют также конструкции корпусных букс с кассетными подшипниками (для пассажирских вагонов и при участии корпуса в передаче нагрузок).