Исследование конструкции колесных пар

Лабораторная работа №3

ВЫПИСКА ИЗ ИНСТРУКЦИИ ПО ФОРМИРОВАНИЮ, РЕМОНТУ И СОДЕРЖАНИЮ КОЛЁСНЫХ ПАР ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (ЦТ-329)

Инструкцией устанавливается порядок, сроки, нормы и требования которым должны удовлетворять колёсные пары при их формировании, ремонте (освиде­тельствовании) и техническом содержании.

В соответствии с правилами технической эксплуатации ж. д. РФ. каждая колёсная пара должна удовлетворять требованиям настоящей Инструкции. Ко­лёсные пары должны подвергаться осмотру под ТПС, обыкновенному и пол­ному освидетельствованию.

Колёсныепары для определения их технического состояния и пригодности к эксплуатации подвергаются осмотру:

1. Под ТПС - при всех видах технического обслуживания и текущих ремон­тах ТР-1, ТР-2, каждой проверке ПС в эксплуатации.

2. В случае переподкатки, не связанной с неисправностью и ремонтом колёс­ной пары, если после предыдущего полного или обыкновенного освидетельст­вования прошло не более одного года.

3. При первой подкатке под ТПС новой колёсной пары (после формирования и после производства полного освидетельствования), если после них прошло не более 2 лет.

4. После крушений, аварий, схода с рельсов, если отсутствуют повреждения элементов колёсной пары, требующих их замены.

Осмотр колёсных пар должен производить:

машинист - при каждой приёмке ТПС;

в эксплуатации при стоянках локомотивов на станциях и в пунктах обо­рота с обязательным остукиванием молотком.

Мастер - при техническом обслуживании ТО-3 ТПС.

Мастер или бригадир (где смены возглавляет бригадир) - при техническом обслуживании ТО-2 ТПС.

Мастер или приёмщик локомотивов - при техническом обслуживании ТО-4. ТО-5, текущих ремонтов ТР-1 и ТР-2 ТПС, при первой подкатке новых колёс­ных пар.

При осмотре колёсных пар проверять:

- на бандажах - отсутствие трещин, ползунов (выбоин), плен, раздавленнос-тей, вмятин, отколов, раковин, выщерблин, ослабление бандажа на ободе цен­тра (остукиванием молотка), сдвиг бандажа (по контрольным меткам на банда­же и ободе центра), предельного проката или износа, вертикального подреза гребня, ослабление бандажного кольца, опасной формы гребня (с изменением крутизны гребня изношенного бандажа) и остроконечного наката, являющего­ся признаком возможности опасной формы гребня. Опасная форма гребня про­веряется при ТО-3. ТО-4, ТО-5, ТР-1, ТР-2 и ежемесячных осмотрах колёсных пар шаблоном УТ-1, при ТО-2 шаблоном ДО-1

- на колёсных центрах - отсутствие трещин в спицах, дисках, ступицах, обо­дьях, признаков ослабления или сдвига ступиц на оси.

- на открытых частях осей - отсутствие поперечных, косых и продольных трещин, плен, протёртых мест, электроожога. Отсутствие нагрева букс. Состо­яние зубчатой передачи тяговых редукторов ТПС (при текущих ремонтах, ког­да это предусмотрено по циклу).

Отсутствие нагрева моторно-осевых подшипников при постановке на смот­ровую канаву.

Обыкновенное освидетельствование колёсных пар производится во всех слу­чаях подкатки их под ТПС в депо, при котором выполняются все проверки, предусмотренные осмотром колёсных пар под ТПС и дополнительно произво­дится.

1. Очистка от грязи и смазки.

2. Проверка установленных клейм и знаков.

3. Проверка магнитным дефектоскопом открытых частей осей, зубьев зубча­тых колёс.

4. Ревизия узлов с подшипниками качения.

Обыкновенное освидетельствование колёсных пар должны производить мас­тер, приёмщик, дефектоскопист с записью результатов освидетельствования в книгу формы ТУ-21 и паспорт колёсной пары.

Полное освидетельствование колёсных пар производится:

1. При ремонте на заводах и в депо, выполняющих ремонт колёсных пар ТПС со сменой элементов (хотя бы одного элемента).

2. При неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования, колёсная пара допускается к эксплуатации после постановки особого знака.

3. При наличии повреждений колёсной пары после крушения, аварии, столк­новении или схода с рельсов, а также любых видимых повреждений, выявлен­ных при внешнем осмотре, кроме отклонений, выявленных на профиле банда­жа, которые могут быть устранены обточкой. При полном освидетельствова­нии колёсных пар должны выполняться все работы для обыкновенного освиде­тельствования и дополнительно производиться:

1) замена забракованных элементов;

2) очистка колёсных пар от краски;

3) проверка ультразвуковым дефектоскопом закрытых частей оси;

4) проверка ультразвуковым дефектоскопом удлинённых ступиц колёсных центров колёсных пар электровозов;

5) постановка клейм и знаков полного освидетельствования, на принятой ко­лёсной паре после полного освидетельствования или формирования, а также при принятии отдельных элементов (бандажей, на наружном торце ступиц цен­тра, зубчатом колесе) должны быть поставлены клейма. Клейма формирования ставятся на правом торце оси колёсной пары, клейма полного освидетельство­вания на левом торце оси колёсной пары. На бандажах в местах постановки контрольных отметок (кернов) на всю толщину бандажа - эмалью красного цвета и дополнительно нанесением жёлтой полосы шириной 10 мм на всю тол­щину бандажа рядом с красной полосой, с наплавленными гребнями. На ободах центров продолжение полосы на бандаже на всю ширину обода - эмалью белого цвета. Ширина контрольной полосы должна быть 25 мм.

Основные положения по содержанию колёсных пар изложены в 10 гл. ПТЭ. Согласно инструкции ЦТ-329 запрещается выдавать под поезда ТПС с колёс­ными парами, имеющими хотя бы один из следующих дефектов или отклоне­ний.

При скорости движения до 120 км/ч:

- при толщине гребня более 37 мм или менее 27 мм для колёс локомотивов измеряемого 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм, а у ТПС с высотой гребня 28 мм, измеряемой на расстоянии 18 мм от вершины гребня, при измерении шаблоном УТ-1. с профилем по рисунку 15;

- более 35 мм и менее 27 мм с профилем ДМеТИ и для МВПС дальнего сооб­щения, более 36 мм и менее 27 для МВПС местного и пригородного сообщения;

- при высоте гребня измеряемого шаблоном УТ-1, ширина более 35 мм или менее 27 мм для колёс с профилем по рис. 15 измеряемому на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм. а у ТПС с высотой гребня 28 мм, измеряемой на расстоянии 18 мм от вершины гребня у колёсных пар, бандажи, которых обточены по профилям:

- более 33 мм и менее 27 мм с профилем ДМеТИ и для МВПС;

- более 35 мм и менее 27 мм с профилем Зинюка-Никитского.

Наличие выщербины, раковины или вмятины на поверхности катания глуби­ной более 3,0 мм и длиной более 10 мм.

Выщербина или вмятина на вершине гребня длиной более 4 мм.

Разница диа­метров бандажей колёсных пар в комплекте под секцией тепловоза и электро­воза более 12 им в пассажирском движении, более 16 мм в грузовом движении. Разница прокатов левой и правой стороны колёсной пары более 2 мм.

Ослабление бандажа на колёсном центре, оси на ступице, зубчатого колеса на оси или ступице колёсного центра.

Опасную форму гребня (параметр крутизны - менее 6 мм для ГОСТ, менее 5,5 для профиля МИТИ) измеряемого универсальным шаблоном УТ-1.

Остроконечный накат гребня в зоне поверхности на расстоянии 2 мм от вер­шины гребня и до 13 мм от круга катания.

Острые поперечные риски и задиры на шейках и предподступичных частей осей.

Протёртое место на средней части оси более 4 мм.

Местное или общее уширение ширины бандажа более 6 мм.

Ослабление бандажного кольца в сумме на длине более 30% (МВПС не более 20%), не более чем в трёх местах для локомотивов, а также ближе 100 мм от замка кольца.

Толщину бандажей колёсных пар (в мм):

- тепловозов с нагрузкой на ось менее 23 тонн - 36 мм.

- тепловозов с нагрузкой на ось 23 тонны и выше 40мм,

Трещины в ободе, диске, ступице и бандаже колеса ТПС.

Кольцевые выработки на поверхности катания у основания гребня глубиной более 1 мм, на конусности 1:3,5 более 2 мм и шириной более 15 мм. При нали­чии кольцевых выработок на других участках поверхности катания бандажа нормы браковки, как для кольцевых выработок, расположенных у гребня.

Отступление в размерах фаски при обточке бандажей колёсных пар, как в це­лом на бандаже, так и на отдельных его местах допускается в сторону увеличе­ния на 4 мм и в сторону уменьшения на 1 мм.

У колёсных пар ТПС на каждом ТО-3, ТР-1, ТР-2 но не реже одного раза в месяц, производить измерения проката, высоту гребня, крутизну опасной фор­мы гребня и диаметр бандажей колёсных пар.

В случае обточки колёсных пар без выкатки или переподкатки измерение об­точенных колёсных пар производится: как до, так и после обточки. При обнаружении у прицепного вагона МВПС на колёсной паре ползуна бо­лее 1 мм, но не более 2 мм разрешается довести этот поезд до пункта, где эту колёсную пару можно заменить или обточить, со скоростью не более 100 км/час.

Обнаруженные дефекты при осмотре колёсных пар под ТПС должны записы­ваться в журнал технического состояния локомотива (ТУ-152) и в книгу записи ремонта (ТУ-28).

Зависимость длины и глубины ползуна от диаметра колёсной пары:

Диаметр колёс по кругу катания	Длина ползуна при его глубине
	0,5

Колесная пара моторной тележки дизель-поезда ДР-1 (рис. 10) состоит из оси 3, колес (бандажных или цельнокатаных 5) и тормозных, дисков 4. Бандажные колеса, состоящие из колесного центра 2, бан­дажа 1 и укрепительного кольца 11, применяются, как правило, на ведущих колесных парах, а цельнокатаные — на колесных парах поддерживающих тележек и тележках прицепных вагонов.

Для передачи вращения от осевого редуктора на оси колесной пары смонтировано коническое зубчатое колесо 9 (рис. 1), которое прикреплено к ступице призонными болтами. На дизель-поездах, начиная. с № 73, этот узел выполнен иначе. Вместо ступицы зубчатого колеса нa, оси имеется выточенный с ним заодно фланец, к которому с помощью кольца и болтов крепится зубчатое колесо 9.

Для установки корпуса осевого редуктора на оси имеется узел кони­ческих 8 и цилиндрических 10 роликоподшипников. Каждый такой узел состоит из подшипников, напрессованных на ось, стаканов, на­детых на их верхние кольца, крышек и лабиринтных уплотнений.. Между внутренним кольцом конического подшипника и дисковым тор­мозом на оси установлена распорная втулка 6, а с другой стороны эти, подшипники упираются в зубчатое колесо 7, которое является приво­дом масляного насоса осевого редуктора. Колесные пары тележек прицепных вагонов и поддерживающих тележек моторных вагонов не имеют на оси конического зубчатого колеса.

Рис. 10. Колесная пара моторной тележки дизель-поезда ДР-1: 1 — бандаж; 2 — колесный центр; 3 — ось колесной пары; 4 — щеки дискового тормоза: 5 — цельнокатаное колесо; 6 — распорная втулка; 7 — зубчатое колесо насоса; 8, 10 — коническая цилиндрические роликоподшипники; 9— коническое зубчатое колесо; 11 — укрепительное кольцо

Устройство колесной пары тепловоза ТЭП70 рис. 11. На ось 1 насажены колесные центры 2, из которых один (левый) имеет выгнутый наружу диск для размещения муфты привода, а второй (правый)—прямой с четырьмя пальцами 16, запрессованными в приливы центра.

Оси колесных пар изготовлены из осевых заготовок, получаемых из слит­ков мартеновской стали марки Ос.Л. При механической обработке для сниже­ние концентрации напряжений переход от одного сечения к другому выполнен плавным, по возможности большим радиусом и с наименьшей шероховатостью поверхности. Цилиндрические поверхности оси и их галтели упрочняют накат­кой стальными закаленными роликами с усилием на ролик 30—40 кН. После накатки шейки осей шлифуют для посадки внутренних колец роликовых подшипников.

При опорно-рамном подвешивании двигателей ось в средней части менее нагружена, чем при опорно-осевом, поэтому ее диаметр в этой части несколько уменьшен и для облегчения она выполнена со сквозными отверстиями. Внут­реннее отверстие не вызывает заметного ослабления оси, так как оно располо­жено по нейтральным волокнам металла, зато масса оси значительно снижается. В торцах осей с обеих сторон расточены отверстия диаметром 80 мм для запрессовки в них втулок с квадратным отверстием для хвостовика привода скоро­стемера. Наличие таких втулок во всех осях делает их взаимозаменяемыми.

Концентрично центровым отверстиям на торцах оси делают контрольные окружности.

По этим окружностям при ремонте колесных пар проверяют и восстанавливают концентричность поверхности шеек и других частей оси. Для обеспечения посадки колесных центров наружные концы подступичных частей обтачивают на конус на длине 7—10 мм с разностью диаметров до 1 мм. На поясок, примыкающий к торцу оси, у унифицированной колесной па­ры наносятся знаки и клейма, содержащие номер завода-изготовителя, дату изготовления (год и месяц), номер плавок и порядковый номер оси, а также приемочные клейма ОТК завода-изготовителя и приемщика МПС.

У теплово­зов ТЭП60 и ТЭП70, у которых рамное усилие воспринимается не торцом оси, а шариковым подшипником, насажанным на ее концы, маркировка наносится непосредственно на торец оси. Торец оси, на котором нанесены клейма, считает­ся правым. Окончательно обработанные оси проверяют ультразвуковым дефек­тоскопом для выявления скрытых дефектов и микротрещин.

Колесные центры. Центры могут быть литыми или катаными. Катаные центры легче литых на 42 кг. Изготовляют колесные центры из стали повышен­ного качества 25Л1П. В средней части на внутренней поверхности ступицы ко­лесного центра делается проточка, соединенная каналом с наружной поверхно­стью ступицы. Проточка служит для гидравлического ослабления натяга между колесом и осью при демонтаже колесной пары. Обработанные колесные центры балансируют статически; допустимый дисбаланс не более 125 Н-см.

Бандажи колесных пар тепловозов изготавливают из раскисленной марте­новской стали с содержанием углерода не выше 0, 65%. Высокий предел проч­ности (σ = 850 - 950 Н/мм2) достигается за счет термической обработки. Для предотвращения хрупкого разрушения пластические характеристики (относи­тельное удлинение и поперечное сужение) также должны быть достаточно высо­ки. Выточка для бандажного кольца и профиль упорного бурта должны иметь скругления и контролироваться шаблонами. Наличие острых углов в пазах и буртах неизбежно приводит к развитию трещин в этих местах. Эти трещины не­возможно обнаружить ранее выхода их на поверхность и поэтому они очень опасны, так как из-за них может произойти излом бандажа при движении тепловоза. Не менее опасен и увеличенный свы­ше нормы (1 —1,5 мм на 1м диаметра) натяг, вызывающий повышенные напряже­ния в бандаже. Обточка бандажей произво­дится после посадки их на колесные цент­ры. Наружной поверхности бандажей при­дается определенный профиль (рис. 199). Гребень предохраняет колесную пару от схода с рельсов. Конусность поверхности катания (уклон 1:20) способствует центри­рованию колесной пары в рельсовой колее и обеспечивает прохождение кривых участков пути. Конусность внешней части бан­дажа (уклон 1:7) и фаска облегчают прохождение стрелочных переводов. Гре­бень нового бандажа должен иметь толщину 33 мм и угол наклона 70°. Многолетняя практика эксплуатации колесных пар показывает, что, как правило, нарастание износа гребней бандажей опережает их прокат, вследст­вие чего обточку бандажей вынуждены производить из-за недопустимого изно­са (подреза) гребней, когда еще прокат незначителен (3—4 мм). При этом для восстановления гребня до нормальной толщины 33 мм приходится снимать мно­го металла с поверхности катания бандажа, уменьшая его толщину. В связи с этим особую актуальность приобретают мероприятия по снижению износа греб­ней колесных пар.

	Рис. 11. Колесная пара тепловоза ТЭП70 с приводом: 1 — ось; 2— колесный центр; 3, 16 — пальцы; 4, 13 - приводные фланцы; 5 — тяговый электродви­гатель; 6— труба; 7 — опора; 8 — опорный подшипник; 9 — зубчатый венец; 10 — приводной фла­нец зубчатого колеса; 11 — бандаж; 12 — резинеметаллический шарнир; 14 — букса; 15 — бандаж­ное кольцо
-	Наряду с улучшением динамических качеств экипажей, обес­печивающих прохождение колесных пар в кривых с наименьшими усилиями, применением гребнесмазывателей серьезное внимание уделяется разработке новых профилей бандажей, при которых снижается скольжение гребней колес по боковой грани рельсов и тем самым уменьшается их износ. ВНИИЖТом раз­работан и внедряется новый унифицированный (объединенный) профиль банда­жа, одинаковый для локомотивов и вагонов (см. рис. 12 выделен жирной ли­нией), особенность которого заключается в следующем.
Рис. 12. Профиль бандажа.

Средняя часть профиля (поверхность катания) представляет собой поверхность, прикатанную по фор­ме поверхности головки рельса.Она состоит из двух конических поверхностей: одна с уклоном образующей 1:100 (со стороны гребня) и другая с уклоном 1:20. Кривизна поверхности, сопрягающейся со средней частью и с гребнем, по мере приближения к гребню увеличивается, соответственно увеличивается и ее коничность. Эта зона гребня (зона набегания), прилегающая к выкружке, описа­на радиусом r = 70 мм. Угол наклона гребня составляет 65°. Благодаря тако­му профилю бандажа при движении в кривой обеспечивается одноточечный кон­такт его с рельсом в отличие от бандажа со стандартным профилем, у которого обеспечивается двухточечный контакт. При двухточечном контакте происхо­дит непрерывное скольжение гребня бандажа о боковую грань головки рельса, что вызывает их усиленный износ. Применение бандажей с унифицированным профилем позволит снизить износ гребней на 35—50% в сравнении с износом гребней бандажей со стандартным профилем.

На наружной грани выбивают знаки и клейма в такой последовательно­сти: номер завода-изготовителя, дата изготовления, марка бандажа, клейма приемки, номер плавки, номер бандажа.

Дата добавления: 2014-12-07