Колесная пара вагона
Скачать конспект в формате «docx» вы можете в конце описания
Содержание:
1. Назначение и устройство колесной пары вагона
Колесная пара (рис. 1) является основной несущей и направляющей деталью подвижного состава, от исправности которой прежде всего зависит безопасность движения. Колесная пара состоит:
- ось;
- два колесных диска, жестко напрессованных на ось;
- большое зубчатое колесо (устанавливаются на моторных тележках локомотивов).
Рисунок 1 — Вагонная колесная пара: 1 — ось; 2 — колесный диск
Ось цельнолитая. Заготовки для осей производят ковкой или штамповкой. Она имеет следующие части:
- две шейки для установки на них подшипников буксовых узлов;
- две пред- подступичных части, на которые надевают уплотнительные детали букс;
- две подступичных части, на которые надевают колеса;
- средняя часть, объединяющая две подступичных части.
Оси для роликовых подшипников бывают трех типов: РУ, РУ1 и РУ1Ш (рис. 2). К осям РУ и РУ1 роликовые подшипники крепятся корончатой гайкой и стопорной планкой, к оси РУ1Ш крепятся приставной шайбой на трех-четырех болтах. Первые два типа осей РУ и РУ1 на торцах имеют нарезную часть К для навинчивания корончатой гайки, а также паз с двумя отверстиями под установку стопорной планки. Планка крепится двумя болтами. В осях вагонов типа РУ1Ш на торцах сделаны отверстия с резьбой которые необходимы для крепления приставной шайбы тремя — четырьмя болтами.
Рисунок 2 — оси колесных пар для подшипников качения: а — РУ1; б — РУ1Ш; К — нарезная часть оси; 1 — шейка; 2 — пред- подступичная часть; 3 — подступичная часть оси; 4 — средняя часть оси; d1 — диаметр шейки; d2 — диаметр предподступичной части; d3 — диаметр подступичной части; d4 — диаметр средней части.
Колесный диск имеет три элемента: ступицу, диск и обод. Колесный диск соединяет ступицу и обод. Колесо ступицей надевается на подступичную часть оси в производственных помещениях по специальной технологии. Колеса бывают цельнокатаные и бандажные, последние состоят из колесного центра и бандажа.
Бандаж в технике называют металлическое кольцо или пояс, который насаживается на детали машин или конструкции, для усиления их прочности, уменьшения износа. В данном случае бандаж, это съемный обод колеса. Он одевается на колесный центр (диск со ступицей) в горячем состоянии температурой 320°С. Чтобы предотвратить сползание с колесного центра бандаж стопорится на центре специальным стопорным кольцом. Диск колеса соединяет ступицу и обод.
Рисунок 3 — цельнокатаное колесо: 1 — обод; 2 — диск; 3 — ступица; 4 — поверхность качения бандажа; 5 — гребень; а — базовая или внутренняя часть обода; б — внешняя грань обода.
Колесный диск ступицей надевается на подступичную часть оси в производственных помещениях по специальной технологии. Колесные диски могут быть цельнокатаные и бандажные, последние состоят из колесного центра и бандажа. Наиболее распространенным и основным типом вагонных колес является цельнокатанное колесо (рис. 4). Ширина обода диска — 130 мм, ступицы — 190 мм. Форма колесного диска обеспечивает ему упругость и уменьшает влияние динамических сил. Диаметр колеса вагона 950 мм.
Обод имеет поверхность качения специального профиля, которая взаимодействует с рельсами (рис. 5). Поверхность качения с внутренней стороны ограничивает гребень (реборда), который предназначен для предотвращения схода колесных дисков с рельсов. Уклон поверхности качения 1:10 предназначен для центрирования колесной пары при движении на прямом участке и улучшает прохождение кривых участков пути. Обод колес чувствителен к различным факторам. Основные из них, это усталость металла, вызванная термическим и механическим действием, износ гребня и поверхности катания, пластические деформации, образование раковин и трещин на поверхности качения.
В свою очередь, данные дефекты приводят к повреждению путей и экипажа — из-за усиленной реакции пути из-за чрезмерных нагрузок на концах оси, дефектов лишаются путем периодической обточки колесных пар, которая восстанавливает профиль поверхности качения и гребень с установленными нормами. Обточку производят в депо с выкаткой колесных пар из-под вагона и установкой их на специальном станочном оборудовании. Однако количество обточек во время эксплуатации колесных дисков не может быть безграничным и наступает момент, когда колесный диск или бандаж нужно заменять новым.
Также вас может заинтересовать:
Другие материалы рубрики «Вагоны и вагонное хозяйство«
Для максимального использования эксплуатационного ресурса бандажей, например, в Англии, используется линия ограничения срабатывания бандажа до 35 мм. При изготовлении в бандаж вставляется показатель «последнего оборота», что при обточке определяет приближение диаметра колеса к критически допустимому размеру, с наступлением которого бандаж отправляют на переплавку. Колеса производятся из углеродно-марганцевых сталей. С увеличением содержания углерода повышаются их прочность и твердость, а такие свойства как гибкость, ударная вязкость и трещиностойкость уменьшаются.
В настоящее время большое внимание уделяют увеличению долговечности колес, изучают возможность использования новых материалов для производства колесных дисков, таких как, низкоуглеродистая бейнитная сталь и суперсплавы основой которых является никель или никель с железом, по которым, по мнению ученых, будущее в производстве колесных пар подвижного состава. Несмотря на то, что из таких материалов и можно изготавливать достаточно монолитные цельнокатаные колесные диски, все же более рентабельным остается также использование отдельных бандажей или покрытий.
2. Формирование, осмотры колесных пар и клеймование
В процессе эксплуатации вагонов колесные пары подвергаются техническому осмотру, обыкновенному и полному обследованиям. Технический осмотр колесных пар выполняют под вагонами с целью выявления повышенного износа и дефектов и изъятия вагонов с данными неисправностями из эксплуатации. Обычное обследование выполняют при каждой подкатке колесных пар под вагоны, в случаях если не делалось при этом полное обследование; колесные пары очищают, осматривают, измеряют размеры элементов, проверяют при помощи магнитного дефектоскопа среднюю часть оси.
Полное обследование выполняют при формировании и ремонте колесных пар с заменой элементов, в случаях, когда не удается распознать клеймо и знаки последнего полного обследования, также периодически через две обточки бандажей колесных пар. При этом обследовании кроме работ предусмотренных обычным обследованием также проверяют с помощью дефектоскопа всю ось, для этого из шеек пред-подступичных частей снимают внутренние кольца подшипников и лабиринтные кольца. Подступичные части и шейки оси могут проверяться методом ультразвуковой дефектоскопии и без снятия с шеек внутренних колец подшипников.
После полного обследования на торцевой части шеек осей ставят клеймо и знаки. Каждая колесная пара на торце шейки оси, внутри оси, а также с внешней стороны на ободе должны быть четкие отпечатки даты и завода производителя, дата формирования, полного обследования колесной пары, и другие предусмотренные инструкцией отметки. Благодаря им можно установить, завод производитель и когда изготовлены ось и колеса, когда и кем выполнялось формирование и полный осмотр колесной пары.
3. Неисправности колесных пар. Требования ПТЭ по содержанию колесных пар
Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) установлены нормы допусков износа и повреждений деталей колесных пар, после превышения допусков вагоны имеют изыматься из эксплуатации. Основные неисправности колесных пар, это:
- трещины в любой части оси, ободе, диске или ступице колеса, они наиболее опасны для движения и такие колесные пары нужно немедленно заменять;
- прокат колес — срабатывание поверхности катания колесной пары вследствие трения о рельсы во время движения; ПТЭ установленные нормы проката и толщины обода диска в зависимости от рода вагонов, категории поездов и скорости;
- ползун — стерты места в отдельных, местах на поверхности качения в результате движения колесных пар — «юзом», когда они не катятся, а скользят на рельсах; не допускаются к эксплуатации колесные пары на подшипниках качения, имеющих ползуны глубина которых более 1 мм. Вагоны в которых ползуны не более 2 мм разрешается довезти без отцепления от поезда до ближайшей технической станции, но с ограниченной скоростью: пассажирский (не выше 100 км / ч), грузовой (не выше 70 км / ч); при большей величине ползуна соответственно больше ограничения скорости;
- вертикальный подрез гребня — вертикальное срабатывания гребня колесной пары, неисправность измеряется специальными шаблонами; не допускается подрез гребня что имеет высоту более 18 мм;
- выбоины и раковины — небольшие местные углубления на поверхности качения в результате удара или скрытых дефектов в металле. ПТЭ также установлены предельные размеры для данных неисправностей.
