Нормальная работа вагонов и безопасность движения поезда во многом зависят от исправности колесных пар. Чаще всего изнашиваются и повреждаются поверхности катания и гребни колесных пар. Для проверки состояния колесных пар осмотрщики вагонов в пунктах формирования и оборота поездов пользуются специальным контрольно-измерительным инструментом: абсолютным шаблоном для измерения проката и толщины гребня колес; шаблоном для измерения вертикального подреза гребня; толщиномером для измерения обода колеса; штангенциркулем для измерения расстояния между внутренними гранями ободов колес.
Основные требования, касающиеся норм содержания и ремонта колесных пар, а также неисправности, при наличии которых запрещается эксплуатация колесных пар, отражены в Приложении № 5 к ПТЭ, п.п. 13-14).
Не допускается выпускать в эксплуатацию и к следованию в поездах подвижной состав с трещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, при наличии остроконечного наката на гребне колеса, а также при износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути подвижного состава.
Основными неисправностями колесных пар являются прокат, ползуны, трещины, подрезы, выщербины и раковины на поверхности катания колес и др. Наиболее опасны трещины в осях и колесах.
Прокатом колес называют естественный износ поверхности их катания вследствие трения о рельсы. При достаточно большом прокате гребень колеса может касаться болтов рельсовых креплений, что представляет прямую угрозу безопасности движения. Поэтому к эксплуатации не допускаются вагоны, у которых колесные пары имеют прокат более, а толщину обода менее размеров, установленных ПТЭ: при скоростях до 120 км/ч – прокат более 7 мм, толщина гребня более 33 или менее 25 мм; при скоростях от 120 до 140 км/ч - прокат более 5 мм, толщина гребня более 33 или менее 28 мм.
Ползунами называют стертые места (выбоины) на поверхности катания обода колеса, образующиеся при неправильном торможении, когда колеса, сильно зажатые тормозными колодками, перестают вращаться и ползут по рельсам (идут юзом). Ползуны – крайне опасный дефект, вызывающий сильные удары колес о рельсы при движении вагонов, разрушающий путь и ходовые части вагонов. О появлении ползуна можно судить по характерному ритмичному стуку колес о рельсы. Глубину ползуна определяют абсолютным шаблоном по разности промеров в середине выбоины (наиболее глубокой ее части) и в месте нормального проката колеса. Колесные пары, имеющие ползун на поверхности катания у локомотивов, моторвагонного и специального подвижного состава, а также вагонов с роликовыми буксовыми подшипникам более 1 мм, к эксплуатации не допускаются. При обнаружении в пути следования у вагона, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава, ползуна (выбоины) глубиной более 1 мм, но не более 2 мм разрешается довести такой вагон без отцепки от поезда (пассажирский со скоростью не свыше 100 км/ч, грузовой – не свыше 70 км/ч) до ближайшего пункта технического обслуживания (ПТО), имеющего средства для замены колесных пар. При наличии ползуна величиной от 2 до 6 мм допускается следование вагона до ближайшей станции со скоростью не более 15 км/ч, а при величине ползуна от 6 до 12 мм – со скоростью не более 10 км/ч, где колесная пара должна быть заменена.
Для выявления вертикального подреза гребня применяют специальный шаблон. Колесная пара не допускается к работе под вагоном, если вертикальная грань шаблона соприкасается с подрезанной поверхностью гребня на высоте 18 мм (высота подреза гребня 18 мм) независимо от фактической толщины гребня. Не допускается эксплуатация КП с остроконечным накатом гребня у любого из колес, т.к. это может привести к сходу вагона из-за набегания гребня на остряк стрелочного перевода
Выщербиной называют небольшое местное углубление на поверхности катания обода колеса, появляющееся вследствие наличия ползуна. Выщербины могут также появиться из-за скрытых пороков металла. К эксплуатации не допускаются колесные пары, имеющие на поверхности катания колес выщербину глубиной более 10 мм или длинойболее 50 мм у грузовых вагонов и длиной более 25 мм у пассажирских.
В связи с повышением скоростей движения поездов и применением композиционных колодок участились повреждения поверхности катания колес в виде кольцевых выработок и так называемых наваров, т.е. смещений металла, образующих возвышение на поверхности катания.
Глубина кольцевых выработок на поверхности катания у основания гребня глубиной более 1 мм и на уклоне 1:7 более 2 мм или ширина их более 15 мм не допускаются. Недопустима высота навара более 0,5 мм для колесных пар пассажирских вагонов и более 1 мм для грузовых.
Запрещается выпускать в эксплуатацию колесные пары, имеющие задиры шеек или предподступичных частей осей колесных пар, со сдвигом ступицы колеса, ее ослаблением на подступичной части оси, колесные пары с шириной обода колеса менее 126 мм, а также отколом наружной грани обода колеса глубиной более 10 мм.
При включении грузовых вагонов в пассажирские поезда нормы содержания колесных пар должны удовлетворять нормам, установленным для пассажирских поездов.
А - толщина гребня;
Б - параметр крутизны;
h - высота гребня;
d - толщина бандажа
Параметр крутизны гребня - это расстояние, измеренное по горизонтали между двумя точками наружной поверхности гребня, одна из которых находится в 2 мм от вершины, а другая - в 13 мм от круга катания колеса
Высота гребня - расстояние по вертикали между вершиной гребня и поверхностью круга катания бандажа. Разность между размером измеренной высоты гребня и чертежным размером (30 мм) высоты гребня нового (или обточенного) бандажа характеризует величину проката по кругу катания.