Подрезиненное колесо

Ось

Элементы колесной пары

Каждая колесная пара включает следующие элементы:

• ось
• два подрезиненных или цельнокатаных колеса
• редукторный узел
• две буксы

Рис. 6.7. Ось колесной пары

Ось представляет собой брус круглого сечения. Диаметр оси по ее длине неодинаков.

Рис. 6.8. Части оси

1 - резьбовые части
2 - шейки оси
3 - предподступичные части
4 - подступичные части
5 - средняя (межступичная) часть

На подступичные части напрессовывают колеса, поэтому, кроме напряжения, изгиба и кручения, они испытывают еще напряжение сжатия от напрессованных на них колесных центров. На предподступичные части насаживают в горячем состоянии лабиринтные кольца для уплотнения корпусов букс.

Концевые части оси - шейки воспринимают вертикальную нагрузку от веса вагона. На шейки в горячем состоянии напрессовывают внутренние кольца буксовых подшипников. Резьбовые части на концах оси предназначены для завинчивания осевых гаек, которыми закрепляют подшипники букс.

Для предотвращения концентрации напряжений все сопряжения участков одного диаметра с участками другого диметра выполняют плавными. Их называют галтелями.

Ось изготовливают из углеродистой стали марки Ос М (осевая метро) по ГОСТу 6690-53.

Размеры основных элементов оси следующие:

Элемент оси	Размер
диаметр резьбовой части	М 105
диаметр шейки	110 мм
диаметр предподступичной части	145 мм
диаметр подступичной части	165 мм
диаметр средней части	150 мм
длина оси	2302+2 мм
расстояние между внутренними гранями бандажей	1440±3

Рис. 6.11. Ось цельнокатаного колесной пары

Рис. 6.12. Ось подрезиненной колесной пары

На средней части оси имеется керн глубиной 2 мм, относительно которого по специальным шаблонам определяются места расположения на оси того или иного элемента колесной пары при напрессовке

Рис. 6.13. Подрезиненное колесо

Подрезиненное колесо состоит из следующих деталей:

• колесный центр
• нажимной диск
• бандаж
• 16 резиновых вкладышей
• 8 шпилек
• 8 болтов
• 8 штифтов
• 2 медных шунта

Рис. 6.14. Детали подрезиненного колеса

Колесный центр стальной литой, имеет нормальную или удлиненную ступицу и дисковую часть. В торце ступицы имеется 8 отверстий диаметром 26 мм для установки штифтов, фиксирующих нажимную шайбу, и восемь отверстий с резьбой М20, куда ввертываются болты крепления нажимного диска. На диске колесного центра выполнено восемь углублений для размещения резиновых вкладышей. Кроме того, имеется восемь сквозных отверстий для прохода шпилек.

Рис. 6.15. Колесный центр

Центральный диск имеет дисковую часть толщиной 18 мм и обод для насадки на него бандажа. Обод проточен под «ласточкин хвост». В дисковой части выполнено восемь отверстий для прохода шпилек и восемь отверстий для центрирующих выступов вкладышей.

Рис. 6.16. Центральный диск

Бандаж сажают на центральный диск в горячем состоянии с натягом 0,9-1,1 мм. Подобранный по натягу бандаж нагревают в индукционной печи до температуры 320° С.

Внутренний диаметр бандажа со стороны гребня имеет наклонную канавку для размещения укрепляющего кольца, а с противоположной стороны - буртик.

Нагретый бандаж укладывают гребнем вверх, в него опускают центральный диск и заводят укрепляющее кольцо в канавку бандажа. Концы кольца плотно пригоняют друг к другу и зачеканивают.

В случае ослабления посадки бандажа он удержится на центральном диске с одной стороны буртом, а с другой - укрепляющим кольцом. Качество посадки бандажа проверяют обстукиванием молотком. При ударе по кольцу оно не должно дребезжать, а при ударе по бандажу молоток должен издавать чистый звонкий звук и упруго отскакивать. При слабой посадке молоток вязнет и издает глухой звук. Для контроля за состоянием посадки в процессе эксплуатации на наружных гранях бандажа и центрального диска ставят контрольные риски, которые после окраски колеса окрашивают в красный цвет.

Допускаются в эксплуатацию колесные пары с проворотом бандажа не более 200 мм при условии, что бандаж после проворота имеет плотную посадку.

Рис. 6.17. Контрольные риски

Нажимной диск представляет собой стальную шайбу, в которой высверлено восемь отверстий для прохода разьбовых частей шпилек, восемь отверстий для прохода штифтов, восемь отверстий для прохода болтов и восемь углублений под центрирующие выступы вкладышей.

Резиновый вкладыш представляет собой плоский шестиугольник с двумя цилиндрическими выступами диаметром 32 мм в центре. Изготавливают вкладыш из специальной твердой резины формовым способом. С обеих сторон вкладыш имеет армировки из листовой стали толщиной 3 мм, которые привулканизированы к резине или ставятся на клею. Общая толщина вкладыша в свободном состоянии 26 мм (в сжатом - 24 мм).

Рис. 6.18. Резиновые вкладыши

Выступы вкладышей служат только для их центровки и фиксации, а не для передачи нагрузки сдвига. Эта нагрузка передается на армировку вкладышей благодаря силе трения, возникающей между поверхностями дисков и армировок, в результате сжатия вкладышей. Кроме того, имеется восемь сквозных отверстий для прохода резьбовых концов шпилек.

Шпильки имеют на концах резьбу М 27x3, гладкую среднюю часть диаметром 28 мм и два буртика, расстояние между наружными гранями которых 66 мм. (Такое же, как расстояние от торца ступицы до дисковой части колесного центра).

Рис. 6.19. Нажимная шайба

Штифты служат для предотвращения проворота нажимного диска относительно колесного центра и среза болтов крепления. Болты контрятся общей пластинчатой шайбой.

Для отвода тока от колеса в ходовой рельс, каждое колесо имеет два гибких медных шунта сечением 50 мм2, которые соединяют колесный центр с центральным диском.

Особенностью конструкции подрезиненного колеса является то, что колесный центр не соприкасается с бандажом или центральным диском, а как бы «висит» на резиновых вкладышах, которые, благодаря сильному сжатию, работают на сдвиг. Происходит перемещение слоев резины друг относительно друга.

Рис. 6.20. Работа подрезиненного колеса

Цельнокатаное колесо

У цельнокатаных колес обод с гребнем, диск и ступица составляют одно целое. Изготавливают их из твердой углеродистой стали (типа бандажной) по особой технологии, заключающейся в нагреве заготовок до ковочной температуры 1300°, многократной обжимке под гидравлическими прессами и прокатке обода роликами на специальном колесопрокатном стане, в результате чего колеса приобретают высокую прочность.

Рис. 6.22. Первое цельнокатаное колесо

Рис. 6.23. Второе цельнокатаное колесо

В диске, имеющем конусообразную форму, просверливают два отверстия, при помощи которых колесо в процессе обработки приводят во вращение; они же служат для транспортировки колес и колесных пар. Механическую обработку колес производят двумя этапами.

Рис. 6.24. Цельнокатаное колесо. Разрез

На первом этапе колесо подготавливают к посадке на ось, для чего в ступице обрабатывают торцы, растачивают отверстие, а также частично обрабатывают внутреннюю грань обода с целью выявления дефектов, выравнивания плоскости и получения точного места для установки запрессовочного шаблона.

Рис. 6.25. Обработка колеса

На втором этапе обработку колес производят после их напрессовки на ось: сформированную колесную пару устанавливают на колесно-токарный станок для обточки колес по профилю и кругу катания и по размеру расстояния между внутренними гранями бандажей.

Преимуществами цельнокатаных колес являются:

• увеличенная прочность колеса
• отсутствие насадного бандажа, что исключает работы по обточке, подбору натягов, нагреву, посадке, установке кольца и его завальцовке
• облегчение наблюдения за колесами в эксплуатации
• повышение безопасности движения, поскольку нет опасности проворота бандажа, ослабления посадки или разрыва бандажа
• снижение веса - примерно на 50 кг на одно колесо

Дата добавления: 2015-04-24