ХОДОВЫЕ ЧАСТИ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА. Колесные пары

Колесные пары предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок от кузова вагона на рельсы и обратно при их вращении. Конструкция и техническое состояние колесной пары оказывает влияние на плавность хода, величину динамических сил при взаимодействии вагона и железнодорожного пути и сопротивление движению. Колесная пара должна обладать достаточной прочностью при минимально возможной массе, некоторой упругостью с целью снижения уровня шума и смягчения толчков на поверхностях пути, обеспечивать наилучшее сопротивление качению по рельсам.

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление определяются ГОСТами, а содержание и ремонт Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог Российской Федерации и Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар.

t13

Колесная пара (рис.6) состоит из оси и двух укрепленных на ней колес, которые в холодном состоянии при усилии гидравлического пресса в 570кН насаживают на подступичную часть оси. Тепловая посадка колес на железных дорогах России не применяется. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес. На железных дорогах России основными являются колесные пары с цельно катанными стальными колесами диаметром 950 мм по кругу катания и с роликовыми подшипниками. Для безопасного движения вагонов по рельсовому пути колесная пара должна иметь характеристики, указанные в таблице.

Рис. 6 - Колесная пара: 1 ¾ ось, 2 ¾ колесо

Примечание: РУ — обозначение роликовой универсальной колесной пары (для грузовых и пассажирских вагонов); РУ1 — для роликовых подшипников диаметром 250мм, горячая посадка; Ш- торцевое крепление внутреннего кольца подшипника на шейке оси шайбой.

Основной частью каждой колесной пары является ось. В зависимости от осевой нагрузки вагона оси могут иметь различные размеры, отличаются по форме (сплошные и полые), способу крепления роликовых подшипников на шейке (корончатой гайкой или шайбой).

Ось колесной пары изготавливается из специальной осевой стали, ось состоит:

1 — двух шеек, которые предназначены для размещения подшипников буксового узла; 2 — двух предподступичных частей, которые служат для размещения лабиринтных колец буксового узла; 3 — двух подступичных частей, на которые напрессовывают колеса; 4 — средняя часть оси; 5 — галтели — скругления определенного радиуса, которые предназначены для снижения концентрации напряжения оси в зонах переходов.

Оси отличаются видом торцевого крепления подшипника. В осях РУ1 крепление выполняется с помощью корончатой гайки и стопарной планки, для размещения которой имеется паз с двумя отверстиями. В типе оси РУ1Ш для крепления подшипника применяют шайбу, которая может крепиться 3 или 4 болтами.

Колесо состоит из обода (1), диска (2) и ступицы (3). Ступица размещается на подступичной части оси, обод катится по рельсу, у его внутреннего края имеется гребень (5), который предохраняет колесную пару от схода с рельсов. Диск объединяет обе части: обод и ступицу. Поверхность катания колеса (4), соприкасающаяся с рельсом, называется поверхностью катания. Профиль поверхности катания соответствует профилю головки рельса. Его форма и размеры обеспечивают наиболее рациональное взаимодействие колеса с рельсом. Расстояние между внутренними гранями колес колесной пары у ненагруженной конструкции должно быть 1440мм.

Для своевременного изъятия колесных пар с дефектами, угрожающими безопасному движению поездов, существует система их осмотра и освидетельствования — обыкновенного и полного. Осмотр колесных пар под вагонами производится на станциях формирования и оборота поездов, в момент их прибытия с ходу (для выявления ползунов и выщербин) после прибытия и перед отправлением на пунктах технического обслуживания (ПТО). Обыкновенное освидетельствование колесных пар производится при каждой подкатке их под вагон, если перед этим они не подвергались полному. При этом выполняется дефектоскопия колесной пары и проверка на соответствие всех размеров установленным нормам. Полное освидетельствование производится при формировании и ремонте со сменой элементов при полной ревизии буксового узла и др. После выполнения полного освидетельствования выполняется постановка клейм и знаков согласно инструкции.

Для проверки состояния колесных пар осмотрщики вагонов в пунктах формирования пользуются контрольно-измерительными инструментами: 1 — абсолютный шаблон — для измерения проката и толщины гребня; 2 — шаблон для измерения проката и толщины гребня; 3 — толщинометр для измерения обода колеса; 4 — штангенциркуль для измерения расстояния между внутренними гранями ободов колес.

Не допускается выпускать в эксплуатацию и к следованию в поездах подвижной состав и специальный подвижной состав с тещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, при наличии остроконечного наката на гребне колесной пары, а также при следующих износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного состава:

1) прокат по кругу катания у пассажирских вагонов (естественный износ поверхности катания колеса) при скоростях движения свыше 120 до 140км/ч — 5мм, до 120км/ч — 7мм, у поездов местного и пригородного сообщения до 8мм. При чрезмерной величине проката гребень может повреждать или срезать болты рельсовых креплений, поэтому у колесных пар с недопустимой величиной проката необходимо восстанавливать профиль поверхности катания обточкой на станке.

2) колесная пара с ползуном (выбоиной) на поверхности катания колеса свыше 1мм не допускается, разрешается следование пассажирского поезда с вагонами на роликовых подшипниках до ближайшего ПТО при ползуне от 1мм до 2мм со скоростью не выше 100км/ч; от 2 до 6мм — со скоростью 15км/ч до ближайшей станции, от 6 до 12мм — со скоростью 10км/ч до ближайшей станции; свыше 12мм — со скоростью 10 км/ч при условии исключения вращения колесной пары. Ползун возникает вследствие заклинивания колесных пар из-за неисправности тормозов, колеса, зажатые тормозными колодками не вращаются при движении поезда, а скользят по рельсам, что приводит к стиранию металла на поверхности катания, при этом образуется протертость. Ползун — крайне опасный дефект, вызывающий удары колес о рельсы, которые разрушают как ходовые части, так и путь. О появлении ползуна можно судить по характерному ритмичному стуку колес о рельсы.

3) кольцевые выработки (износ от воздействия неметаллических тормозных колодок) глубиной более 1мм у основания гребня колеса и более 2мм на уклоне 1:7 или шириной более 15мм;

4) тонкий гребень (толщина менее допускаемой) — вследствие интенсивного взаимодействия гребня с боковой гранью рельса в результате неправильной установки колесной пары в тележке, перекоса рамы тележки и др.

5) вертикальный подрез гребня, остроконечный накат гребня