Конструкция, изготовление осей колес

Назначение и конструкция колесных пар.

Колесные пары предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы и обратно. Колесная пара (рис. 1) состоит из оси 1 и двух колес 2.

Рис. 1

Колесные пары наиболее ответственные узлы вагонов, от их

исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов и работоспособность вагона. Поэтому они должны удовлетворять определенным требованиям: обладать достаточной прочностью, износостойкостью, иметь небольшую массу для снижения тары вагона и уменьшения динамического воздействия на верхнее строение пути, а также обладать некоторой упругостью для смягчения динамических сил, возникающих при движении вагона.

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление вагонных колесных пар определяются Государственными стандартами, а содержание и ремонт - - Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ ж. д., Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар ЦВ - 3429, Инструкцией осмотрщику вагонов ЦВ-ЦЛ-408. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес. Для вагонов магистральных железных дорог широкой колеи, кроме вагонов электроподвижного состава (ГОСТ 4835—80), выпускаются два типа колесных пар РУ1-950 и РУ1Ш-950.

Колесные пары для роликовых подшипников унифицированы, т.е. применяются одни и те же в грузовых и пассажирских вагонах.

РУ1-950 - роликовая унифицированная для подшипников на горячей посадке, торцевое крепление подшипников на шейке оси выполнено при помощи корончатой гайки. Длина оси 2294 мм.

РУ1Ш-950 - роликовая унифицированная для подшипников на горячей посадке, торцевое крепление подшипников на шейке оси выполнено при помощи шайбы (буква Ш означает «шайба»). Длина оси 2216 мм.

В эксплуатации еще встречаются колесные пары с осью III типа отечественного производства, переточенные в оси РУ1Ш. Данные колесные пары изымаются из эксплуатации при плановых видах ремонта.

Для безопасного движения вагона по рельсам, колеса на ось прочно запрессовывают в холодном состоянии, с соблюдением строго определенного расстояния между ними. Расстояние между внутренними гранями колес составляет: для новых колесных пар, предназначенных для скоростей движения: до 120 км/ч—1440±3, свыше 120, но не более 160 км/ч - 1440+ 3 -1мм. Нижнее отклонение уменьшено до минус 1 мм для лучшего взаимодействия колесной пары с элементами стрелочного перевода.

По этой же причине в условиях эксплуатации предусматриваются определенные допуски износа гребней по толщине. Так, для пассажирских вагонов, эксплуатирующихся в поездах со скоростью от 120 до 140 км/ч, минимальное значение толщины гребня допускается 28 мм, а со скоростями от 140 до 160 км/ч — 30 мм, против альбомного 33 мм.

Каждая колесная пара должна иметь на оси четко поставленные знаки о времени и месте формирования и полного освидетельствования, а также клейма о приемке ее при формировании. Кроме того, на элементах колесной пары должны быть знаки и клейма, установленные соответствующими стандартами и техническими условиями.

ЛЕКЦИЯ № 8

Конструкция, изготовление осей колес

Вагонная ось это элемент колесной пары, на котором укрепляются колеса. Она представляет собой стальной брус круглого, переменного по длине поперечного сечения. Вагонные оси различаются по способу торцевого крепления подшипников качения - корончатой гайкой или шайбой. Кроме этих признаков, определяющих конструкцию, оси классифицируются: по материалу, способу изготовления.

У вагонной оси (рис. 2.) имеются две шейки 1, предподступичные 2 и подступичные 3 части, а также средняя часть 4 оси. Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров оси делают плавные переходы — галтели, выполненные определенным радиусом (рис.3). Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается разгружающей канавкой, расположенной у начала задней галтели шейки оси

Рис. 2.

Оси для роликовых подшипников по концам шеек имеют нарезную часть К (рис. 4.) для навинчивания корончатой гайки. Кроме того, на каждом торце таких осей имеется паз с двумя отверстиями, в которых выполнена нарезка. Паз дает возможность поставить стопорную планку, которая крепится двумя болтами.

Рис. 4.

Рис.3

В вагонных осях с креплением подшипников качения при помощи шайбы в торцах осей делаются отверстия с нарезкой. Такое крепление может быть выполнено в двух вариантах: при помощи трех или четырех болтов. В центре торцов всех типов вагонных осей сделаны отверстия для установки и закрепления оси или сформированной колесной пары при обработке на станках.

Шейки вагонных осей - выполняют цилиндрической формы для размещения на них подшипников.

Предподступичные части оси это переходные зоны от шеек к подступичным частям. На предподступичных частях размещаются задние уплотнения буксовых узлов - лабиринтные кольца.

Подступичные часть оси на них запрессовывают в холодном состоянии колеса.

Средняя часть оси - имеет конический переход от подступичных частей. Оси колесных пар вагонов, оборудованных дисковыми тормозами, а также оси, на которых смонтирован привод подвагонного генератора, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков или деталей редуктора.

Нестационарный режим нагружений при вращении колесной пары вызывает в оси знакопеременные напряжения с амплитудами изменяющейся величины, что требует применения специальных мер, повышающих предел выносливости осевой стали. К таким мерам относятся, обточка средней части оси и упрочнение всей поверхности оси путем накатки роликами, а также

контроль оси ультразвуком или другими методами дефектоскопии.

Уменьшение допускаемых нагрузок для осей пассажирских вагонов по сравнению с осями грузовых вагонов обосновано более высокими скоростями движения пассажирских поездов и повышенными требованиями безопасности движения.

Оси РУ1 и РУ1Ш, оборудуются подшипниками с наружным диаметром 250 мм.

Параметры шероховатости после обработки для поверхностей оси установлены Государственным стандартом.

В качестве материала для изготовления вагонных осей применяется: для вагонов основных типов сталь ОсВ, для вагонов электропоездов -- сталь ОсЛ.

Гарантийный срок эксплуатации чистовых осей установлен 8,5 лет со дня ввода в эксплуатацию колесной пары, при переформировании колесной пары гарантийная ответственность по под ступичной части прекращается. Средний срок службы чистовых осей 15 лет. Срок службы оси до предельного состояния определяют по статистическим данным предприятий.

Химический состав: углерода 0,40—0,48; марганца 0,55—0,85; кремния 0,15—0,35; фосфора не более 0,04; серы не более 0,045; хрома не более. 0,3; никеля не более 0,3; меди не более 0,25%.

Коды принадлежности государств собственников вагонов

ЛЕКЦИЯ № 11