4. Конструкция колесных пар локомотива

Конструктивное выполнение колесных пар локомотивов зависит от тягового привода и способа подвешивания тягового двигателя.

Рис. 4 – Унифицированная колесная пара при

опорно-осевом подвешивании тягового двигателя

На рис. 4 показана унифицированная колесная пара применяемая на электровозах серии ВЛ. Основными элементами колесной пары являются ось (1), два движущих колеса, состоящих из колесного центра (2) и бандажа (3) с закрепляющим бандажным кольцом (4), на удлиненную ступицу колесного центра (2) напрессовано зубчатое колесо (5). Усилие запрессовки составляет 50 – 60 тонн.

Ось колесных пар, изготовленные из стали ОсЛ (осевая легированная), по конструкции аналогична оси колесной пары вагона.

Буксовые шейки имеют наименьший диаметр и служат для монтажа роликоподшипников.

На предступичную часть устанавливается лабиринтное кольцо в горячем состоянии.

Наибольший диаметр имеет подступичная часть оси, на которую напрессован колесный центр.

На осях колесных пар с моторно-осевым подвешиванием имеются шейки моторно-осевых подшипников (МОП).

Места перехода между отдельными поверхностями оси для уменьшения концентрации напряжений имеют плавные сопряжения, которые называются переходными галтелями.

Колесные центры, как правило литые из углеродистой стали марки 25Л III. По конструктивному исполнению колесные центры делятся на:

• Спицевые – электровозы серии ЧС и мотор-вагонные секции электропоездов;

• Дисковые катанные – ранние серии электровозов К, Ф и Д^П, а также грузовые вагоны (цельное безбандажное колесо).

• Дисковые литые (коробчатые) - электровозы серии ВЛ.

Как правило, колесные центры имеют удлиненную ступицу для посадки зубчатого колеса, что приводит к уменьшению концентрации напряжения на оси в зоне сопряжения колесного центра и зубчатого колеса.

Бандажи изготовляются из стали марки III (раскисленная мартеновская сталь). Бандажи подвергаются термической обработке.

По нормам диаметр посадочной (внутренней) поверхности бандажа должен быть меньше наружного диаметра обода колесного центра на 1,01,5 мм каждый метр диаметра обода колесного центра.

Толщина обработанного бандажа 90 мм, ширина 140 мм (локомотив). После обточки бандаж равномерно нагревают до температуры от 250^о до 320^о и в горячем состоянии (бандаж расширяется) надевают на обод колесного центра (2). После остывания бандаж сжимается и образуется так называемый натяг. Бандажи крепят фасонным бандажным кольцом (3), которое помещают в специальной выточке, выполненной с наклоном внутрь бандажа. С противоположной стороны бандажа имеется буртик (4) так же служащий для фиксирования бандажа на колесном центре.

Для контроля за сдвигом бандажа после посадки на обод наносят контрольные метки на наружной грани бандажа и колесного центра.

5. Обмер колесных пар

Основные дефекты поверхности катания колесных пар в процессе эксплуатации:

а) прокат по кругу катания;

б) ползун (выбоина) на поверхности катания;

в) толщина гребня;

г) вертикальный подрез гребня;

д) толщина обода колесных пар вагона (бандажа колесных пар локомотива).

Прокат имеет желобчатую форму с максимальным углублением по кругу катания. Измерение проката осуществляется абсолютным (универсальным) шаблоном (рис. 5).

Рис. 5. Абсолютный (универсальный) шаблон

Для измерения проката на колесо прикладывают шаблон, плотно прижимая опорную ножку к торцевой поверхности колеса со стороны гребня в радиальном направлении. Затем вертикальный движок перемещают в нижнее положение соприкосновения с поверхностью катания. Затем, сняв шаблон с поверхности колеса, считывают величину проката.

На сухаре имеется шкала нониуса, а на движке миллиметровая шкала см. рис.6.

Рис.6.

Для определения размера необходимо определить целое число миллиметров от нулевой риски на движке до первой риски на сухаре, затем найти абсолютное совпадение рисок движка и сухаря и по шкале нониуса посчитать число делений, что определяет десятые доли миллиметра. Затем сложить показания, это определит размер проката. Допустимое значение проката см. табл.2.

Ползуны (выбоины) на поверхности катания колес образуются при торможении (пневматическом) локомотива во время движения, когда одна или несколько колесных пар заклинивается, прекращая свое вращение. При таком перемещении происходит интенсивное истирание контактной поверхности колеса о рельс. В зависимости от продолжительности указанного перемещения колес размеры ползунов могут достигать нескольких миллиметров. Ползун имеет параболическую форму с плоским основанием. Металл на месте ползуна становится хрупким и происходит его постепенное выкрашивание – образуется выбоина.

Для определения величины ползуна(выбоины) универсальным (абсолютным) шаблоном указанным выше способом измеряется наибольшая глубина местного износа (на месте ползуна(выбоины)), а затем рядом с ползуном измеряется величина проката. Разница полученных величин есть значение ползуна(выбоины). Допустимое значение ползуна(выбоины) см. табл.2.

Т олщина гребня.

Для определения минимальной толщины гребня используют вырез в шаблоне (рис. 7). Если при установке абсолютного шаблона, как указано на рисунке, име­ется зазор между вершиной гребня и горизонтальной гранью браковочной прорези, то колесную пару эксплуатировать разрешается, а если такого зазора нет, то колесная пара должна быть за­бракована.

Рис. 7

Для измерения фактической толщины гребня шаблон прикладывают как указано на рис.8, плотно прижимая опорную ножку к торцевой поверхности колеса со стороны гребня в радиальном направлении. Затем горизонтальный движок перемещают вплотную к поверхности гребня. На сухаре движка имеется миллиметровая градуировка, а на поверхности движка – нулевая риска, при помощи которой измеряют фактическую толщину гребня.

Рис. 8.

Г) На участке с большим количеством кривых малого радиуса имеет место износ (вертикальный подрез) гребней.

Одной из причин подреза гребней является не удовлетворительное качество монтажных работ при подкатке колесных пар и одностороннем смещении их в раме вдоль оси в правую или левую сторону от ее нормального положения при перекосе ее в раме.

Проверку размеров неравномерного износа гребня специальным прибором шаблоном для определения вертикального подреза гребней (рис. 9).

Д ля измерения вертикального подреза гребня опорную ножку (1) шаблона прижимают к торцевой поверхности колеса (2) со стороны гребня, а движок (3) перемещают в сторону гребня до соприкосновения с ним. Если при этом торцевая поверхность движка прилегает к гребню по высоте горизонтальной отметки (18 мм и более), то колесную пару бракуют и локомотив изымают из эксплуатации.

Рис. 9. Шаблон для измерения

вертикального подреза гребней

Д ля определения толщины бандажа(обода) используется толщиномер (рис. 10). Движок на горизонтальной штанге устанавливается по кругу катания (70 мм) и закрепляется. Затем толщиномер подносится к бандажу, предварительно подняв горизонтальную штангу и вертикальной штангой прижимается к боковой поверхности бандажа со стороны гребня. Поднимая вертикальную штангу вверх до упора опорной ножки в посадочную поверхность бандажа и опустить горизонтальную штангу до соприкосновения движка с поверхностью катания колеса. По нулевой отметке горизонтальной штанги определяется толщина бандажа.

Рис. 10. Толщиномер.