Valivá ložiska

Valivá ložiska jsou na ložiskovém čepu nápravy nalisována buď přímo, nebo u starších konstrukcí pomocí stahovacích pouzder (obr.1 pozice 3). Jako axiální zajištění slouží na straně blíže středu nápravy opěrný kroužek (obr.1 pozice 7), ze strany vzdálenější středu nápravy jsou ložiska zajištěna k čelu nápravy přišroubovanou koncovou deskou (obr.1 pozice 8).

Ložisková skříň (obr.1 pozice 2) slouží k ochraně ložiska před vnějšími vlivy a k zabudování ložiska do vedení dvojkolí. Ložisková skříň je uvnitř zcela zaplněna mazacím tukem a na straně blíže středu nápravy utěsněna pomocí labirintu ve své stěně a v opěrném kroužku nalisovaném na nápravě.

Jako valivá tělíska jsou u kolejových vozidel používány:

Soudečky:

Dvouřadá soudečková ložiska s montují na ložiskový čep buď po jednom, pak umožňují úhlové výchylky nápravy vůči ložiskové skříni, nebo po dvou na jeden čep, pak jsou únosnější, ale neumožňují úhlové výchylky nápravy (obrázek 1).

Válečky:

Jednořadá válečková ložiska jsou vždy dvě na jednom ložiskovém čepu (obrázek 2). Válečková ložiska umožňují přímo ve vlastním ložisku osový posuv, čehož je u některých konstrukcí využíváno k příčnému vypružení ložiskové skříně vůči nápravě.

Kuželíky:

Kuželíky tvoří na ložiskovém čepu jednu dvojici. Kuželíková ložiska jsou vhodná k přenosu velkých osových sil, mají nízkou hmotnost a potřebují malý zástavbový prostor.

Ložiska se stahovacími pouzdy

U starších konstrukcí se valivá ložiska montovala na stahovací pouzdra. Valivé ložisko se stahovacími pouzdry může mít ložiskovou skříň:

• jednodílnou (obr.1), které má maticemi upevněné zadní víko (obr.1 pozice 6)
• dvojdílnou, která je podélně dělená, spojená šrouby

Konstrukce ložiska s pevnou skříní (obr.1)

Na sedlo opěrného kroužku nápravy 12 je za tepla naražen opěrný kroužek 7 a na něj nasunuto zadní víko ložiskové skříně 6. Vlastní ložisko 4 je volně nasunuto na ložiskový čep 1 a následně zajištěno naražením stahovacího pouzdra 3.

obr.1: Ložisko se stahovacími kroužky a jednodílnou skříní

1	Ložiskový čep	7	Opěrný kroužek
2	Ložisková skříň	8	Koncová deska
3	Stahovací pouzdro	9	Kuželová zátka
4	Valivé ložisko přední	10	Těsnící plech
5	Valivé ložisko zadní	11	Krycí plech
6	Zadní víko	12	Sedlo opěrného kroužku

U některých jednodílných skříní je mezi zadní a přední stahovací pouzdro vložen distanční kroužek

Naražená stahovací pouzdra jsou zajištěna k čelu nápravy přišroubovanou koncovou deskou 8. Šrouby koncové desky jsou zajištěny plechovu pojistkou s ohnutými rohy. Koncová deska i plechová pojistka mají uprostřed otvor, kterým je přístupný středící důlek na čelu nápravy, sloužící k vystředění nápravy, nebo k demontáži ložiskové skříně pomocí stahováku.

Ložisková skříň se závrtnými šrouby je na sestavené ložisko nasunuta, závrtné šrouby po nasazení do otvorů v zadním víku zajištěny maticemi s pérovými podložkami (U dvojdílné skříně se nasadí horní část s upevňovacími šrouby, na které se nasadí dolní část).

Ložiska s válcovou dírou vnitřních kroužků

U modernější a stále hojně používané konstrukce jsou vnitřní kroužky ložisek (obr.2 pozice 5) nasazovány přímo na čep nápravy, ložisková skříň je z nápravy demontována splolečně s valivými tělísky, klecí a vnějšími ložiskovými kroužky (obr.2 pozice 6). Základní koncepce ložisek s válcovou dírou je zobrazena na obr.2, zde se jedná o ložisko pro nákladní vozy 59 V:

obr.2: Ložisko 59 V

1	Ložiskový čep	8	Těsnící kroužek
2	Sedlo opěrného kroužku	9	Krycí plech
3	Ložisková skříň	10	Přírubová deska
4	Přední víko	11	Koncová deska
5	Vnitřní kroužek přední	12	Pojistný plech
6	Vnější kroužek přední	13	Vložka
7	Opěrný kroužek	14	Zátka

Na sedlo opěrného kroužku 2 (součást nápravy) je za tepla naražen opěrný kroužek 7, na který je po jeho vychladnutí naražen těsnící kroužek 8. Následně jsou na ložiskový čep 1 za tepla nasunuty postupně zadní a následně přední vnitřní kroužek ložiska 5.

Do demontované ložiskové skříně 3 je naražen krycí plech 9, následně postupně zadní a přední vnější kroužek 6 i s válečky a klecí ložiska. Ložisková skříň je následně nasunuta na vychladlé vnitřní kroužky ložisek upevněné na nápravě. Po usazení ložiskové skříně je na ložiskový čep nasunuta přírubová deska 10 a celek zajišťuje koncová deska 11, upevněná pomocí šroubů k čelu nápravy. Šrouby zajišťuje proti povolení přihnutím svých rohů pojistný plech 12. Přední víko ložiska 4 utěsňuje čelo ložiskové skříně a zároveň zajišťuje vnější ložiskové kroužky v ložiskové skříni.

obr.3: Animace demontáže ložiska 59 V

Typy ložisek s válcovou dírou:

Typ ložiska	Použití v pojezdu
59V	26.2.8, UIC 517
74V	Görlitz V, Va
80V	Y 25
GP 200	GP 200

Kompaktní ložiskové jednotky TBU

V současné době se jeví jako nejvýhodnější používání kompaktních ložiskových jednotek (CTBU - Compact Tapered Bearing Unit), které jsou tvořeny dvouřadým kuželíkovým ložiskem.

obr.4: Kompaktní ložisková jednotka

1	Vnější ložiskový kroužek	4	Vymezovací kroužek
2	Vnitřní ložiskový kroužek	5	Těsnící kroužek
3	Opěrný kroužek	6	Koncová deska

Vnější ložiskový kroužek 1 slouží zároveň jako ložisková skříň a těsnící prvek. Na straně blíže středu nápravy je těsnící kroužek 5 upevněn mezi vnějším ložiskovým kroužkem opěrným kroužkem 3, na straně vzdálenější středu nápravy je těsnící kroužek upevněn mezi vnější ložiskový kroužek a koncovou desku 6.

Kompaktní ložiskové jednotky jsou nerozebiratelné, po vytvoření montážního prostoru je lze instalovat do většiny konstrukcí podvozků. Výrobce garantuje použitelnost maziva do konce životnosti ložiska. Díky kompaktnímu uspořádání ložiska doško ke snížení nevypružené hmotnosti (u podvozku Y 25 - obr.6 došlo po osazení jednotkami SKF k úspoře 40 kg nevypružené hmotnosti na nápravu) , je možné zkrátit délku ložiskového čepu nápravy, čím se sníží ohýbání a tím i namáhání nápravy.

Od roku 1990 je do ložiskových jednotek montována polymerová klec (Universal Polymer Cage UPC vyvinutá firmou SKF), která

obr.5: ložiskové jednotky SKF

tlumí rázy, snižuje třecí moment, což má za následek snížení hluku a provozní teploty ložiska a tím i menší opotřebení ložiska i maziva. V případě destrukce polymerové klece nedojde k zadření ložiska, úlomky klece nezpůsobí zadření ložiska jako v případě klece kovové, naopak působí jako nouzové mazivo. U nových konstrukcí se především z důvodu vyšší bezpečnosti stává polymerová ložisková klec standardem.

V roce 1977 byly kuželíkové ložiskové jednotky bezvýhradně schváleny u Association of American Railroads (AAR) jako náhrada kluzných ložisek.

Poslední vývoj směřuje k integraci snímačů pro snímání rychlosti, smyslu otáčení, stavu ložiska a stability podvozku. V současné době se stávají standardním vybavením vlaků moderní konstrukce.

obr.6: kompaktní ložisková jednotka v podvozku Y 25

vagony. cz / pojezdy / nápravová ložiska / valivá