Колесная пара и редуктор

Колесная пара вагона Т-3 состоит из оси и напрессованных на нее двух колес, все четыре колесные пары являются ведущими, для чего на ось напрессована ведомая шестерня редуктора, а вся ось между центрами колес размещается внутри кожуха редуктора.

Ось колесной пары вагона Т-3 (рис.7) изготовлена из легированной хромо-молибденовой стали. Длина оси 1600 ± 0,4 мм, диаметр оси переменный, от 100 до 110 мм. На шейку 5 напрессована ступица ведомого зубчатого колеса редуктора. На шейке 4 смонтированы два однорядных шариковых подшипника, а на шейке 6 один такой же подшипник, положение которого фиксируется дистанционной втулкой. На шейках 2 и 7 установлены радиально-сферические двухрядные роликовые подшипники внутренних осевых букс. Шейка 3 предназначена для напрессовки на нее медного заземляющего кольца, а шейки 1 и 8 являются подступичными частями оси, на них напрессованы ступицы подрезиненных колес.

Подрезиненное колесо (см. рис.8) имеет диаметр по кругу катания 700 мм. Оно состоит из основной стальной ступицы 10 с приваренными к ней штампованным упорным диском 11 и усиливающим коническим диском 13, двух резиновых вкладышей 1, моноблока 16, съемного штампованного нажимного диска 8 с приваренными к нему усиливающим коническим диском 2 и направляющей втулкой или, как ее называют, дополнительной ступицей 6. Соответствующее давление, необходимое для сжатия эластичных вкладышей между дисками и колесным центром, обеспечивается гайкой 4, которая в затянутом состоянии фиксируется двумя приваренными планками 3.

Каждое колесо имеет два гибких заземляющих соединения 14, которые электрически надежно соединяют моноблок через отверстие 9 специальной цапфой 15 с усиливающим диском. Наконечники соединения и места соприкосновения их на моноблоке и диске тщательно пролужены оловом. Заземляющее соединение после монтажа не должно касаться ни диска, ни моноблока. Его изготовляют из медной плетенки площадью сечения 25 мм². Оно не должно иметь поверхностной изоляции или окраски, так как при этом ухудшается его гибкость и условия визуального контроля обрыва жил плетенки.

Для облегчения процесса распрессовки колесной пары (снятие ступицы колеса с оси) предусмотрено специальное сверление, в ступице с резьбой 1/4" под наконечник ручного пресса, с целью подачи масла под давлением на распрессуемую поверхность. Отверстие заглушено резьбовой пробкой 7.

Диски упорный и нажимной штампованные и после механической обработки имеют толщину не менее 6,4 мм. Они имеют 12 отверстий диаметром 25,4 мм, равномерно расположенных по образующей окружности. В эти отверстия входят выступы-фиксаторы резиновых эластичных вкладышей. Наружная торцовая кромка направляющей втулки коническая, что позволяет центровать ее гайкой при сборке колеса. Внутренний диаметр направляющей втулки обеспечивает ее свободную посадку на основную ступицу с зазором не более 0,2 мм. Для взаимного соединения направляющей втулки и основной ступицы предусмотрены у втулки два удлиненных выступа (уса), которые с натягом 0,125 мм входят в пазы 5 ступицы. Для предохранения буксовых подшипников от стекающей с колеса воды на внутреннем диске приварено водоотражающее кольцо 12.

Основная ступица растачивается до размера, обеспечивающего прессовую посадку ее на ось с усилием 392-735 кН (40-75 тс). На внутреннем торце ступицы выточен разгрузочный паз 5 для уменьшения действия ударной нагрузки на ось.

Эластичный вкладыш представляет собой резиновый диск, вулканизированный между двумя стальными, толщиной 3 дисками, на поверхности которых имеется 12 выштампованных втулок диаметром 25 мм и высотой 4 мм для выступов-фиксаторов резинового диска. При сборе колеса выступы эластичного вкладыша входят в отверстия упорного и нажимного дисков и в отверстия колесного центра (шейки моноблока). Все радиальные, тангенциальные и аксиальные силы, действующие на колесо, передаются упруго через эластичные вкладыши. Часть этих сил воспринимают на себя выступы эластичных вкладышей.

Для правильного взаимодействия колеса вагона с рельсом, а также предотвращения схода вагона с рельсов, необходимо обеспечить соблюдение норм на форму и размеры рабочей поверхности бандажа. Профиль бандажа после обточки проверяется специальным шаблоном. Во время проверки шаблон должен пролегать к внутренней грани бандажа, а зазор между шаблоном и любой точкой профиля не должен превышать 1мм. В процессе эксплуатации размеры реборды контролируются ребордомером (рис. 10).

Между внутренними гранями моноблока у сформированной колесной пары должно быть расстояние 1474 мм при ширине колеи 1524 мм и 1385 мм при ширине колеи 1435 мм. Отклонения от этих размеров у вновь сформированных колесных пар допускается не более двух мм.

Измерения этих размеров осуществляют в двух диаметрально противоположных местах.

Бандажи изготовляют из специальной стали ковкой на молотах или прессах с последующей прокаткой. Поверхность катания бандажа трамвайной колесной пары имеет цилиндрическую форму.

Перед насадкой бандаж нагревают до 275-320° С, что позволяет свободно надеть его на центр и в то же время обеспечивает после охлаждения бандажа плотную его посадку.

Редуктор служит для передачи вращающего момента от тягового двигателя колесной паре. Передаточный механизм при сравнительно небольших габаритах должен обеспечить передачу значительной мощности при достаточной степени надежности, износостойкости и простоте обслуживания. Редукторы вагонов Т-3 рассчитаны на пробег 500 тыс. км. На вагонах Т-3 применяют редукторы трех разновидностей.

В городах, где на маршрутах трамвая продольный профиль пути не имеет уклонов, превышающих 80%, используются вагоны с двухступенчатым редуктором, с так называемой равнинной передачей - передаточное число этого редуктора 7,36, а также с одноступенчатым гипоидным редуктором - передаточное число 7,43.В городах, где продольные уклоны трамвайных путей достигают 80-100% применяются вагоны с двухступенчатой горной передачей - передаточное число 9,36.

Одноступенчатый редуктор с гипоидным зацеплением (см. рис.11) имеет ведущую шестерню 4 и ведомое колесо 3. Зубчатый венец ведомого колеса 3 крепят болтами на ступице, которая напрессована на ось колесной пары. При этом должен быть строго выдержан размер от торца оси колесной пары, со стороны длинного чулка редуктора, до торца ступицы ведомого зубчатого колеса, равный 948,5±0,2 мм при ширине рельсовой колеи 1524 мм. Конструкция трубчатых наконечников (чулков) редуктора, осевых (буксовых) подшипников, опорных подшипников картера редуктора и токоотводящего устройства аналогична конструкции этих элементов у вышеописанного двухступенчатого редуктора.

1 - пробка; 2 - крышка; 3 - ведомое зубчатое колесо; 4 - ведущая шестерня; 5 - верхняя часть картера; 6 - зубчатое колесо; 7 - нижняя часть картера; 8 - пружина; 9 - винт; 10 - наружное дистанционное кольцо; 11 - регулировочная прокладка; 12 - стакан; 13 - регулировочная прокладка; 14 - крышка стакана; 15 -фланец; 16 - гайка; 17 - болт; 18 - предохранитель; 19 - маслоотражательное кольцо; 20 - штифт; 21, 25 - роликовые подшипники; 22 - внутреннее дистанционное кольцо; 23- конические роликовые подшипники; 24 - вал с червяком; 26 - регулировочная прокладка; А - уровень смазки.

Картер редуктора состоит из двух частей. Плоскость разъема наклонная и проходит через ось ведомого колеса. На верхней части картера размещена крышка 2 для осмотра зацепления передачи. Нижняя часть картера со стороны тягового двигателя заканчивается крышкой 14, в которой размещено лабиринтовое уплотнение малой шестерни.

Вал ведущей шестерни помещается в четырех подшипниках. Радиальные усилия воспринимаются цилиндрическими роликовыми подшипниками 21 и 25, а аксиальные - двумя коническими роликовыми подшипниками 23, которые расположены между цилиндрическими подшипниками. Конические подшипники и крайний цилиндрический подшипник вала малой шестерни, размещены в стакане 12. На валу малой шестерни они фиксируются гайкой 16 с прорезью, в которой находится предохранитель 18, закрепленный болтом 17. На валу ведущей шестерни насажено зубчатое колесо 6, служащее для привода вала таходинамо, а также маслоотражательное кольцо 19 с лабиринтовым уплотнением. На конце вала выполнены продольные шлицы. При помощи шлицевого соединения на вал насаживается фланец 15 для присоединения карданного вала. Между крайним цилиндрическим 21 и коническим 23 подшипниками установлены дистанционные кольца 10 и 22. Внешнее кольцо 10 имеет канал для подачи смазки в подшипники. Между внешними обоймами конических подшипников 23 помещена распорная пружина 8 для предохранения этих колец от перемещения.

Вал для привода тахогенератора (рис.12) установлен на всех редукторах, а таходинамо смонтировано только на редукторе первой оси вагона. У остальных редукторов отверстие для установки таходинамо закрыто уплотненной крышкой 6. Отверстие и подшипник 7 с другой стороны вала закрыты крышкой 8.

Подшипник 3 впрессован во втулку 1 и фиксирован кольцом 2. Герметизируется подшипник уплотнительным кольцом 4 и кольцом 5, которое при установке таходинамо снимается вместе с крышкой 6. Начиная со второй половины 1971 г. эта конструкция упрощена (рис.13). Подшипник 1 впрессован в тело картера редуктора, закреплен кольцом 2 и герметизируется уплотняющим кольцом 3.

Смазка зубчатых колес и подшипников редукторов осуществляется путем заливки масла в нижнюю часть картера редуктора. Для смазки одноступенчатых редукторов с гипоидным зацеплением применяют масло трансмиссионное ТАД-17 (ТУ 38-1-274-69).

Уровень масла (отметка А на рис.11) должен в состоянии покоя достигать горловины контрольного отверстия, закрытого пробкой, при этом объем масла составляет примерно около 8,5л. Во время работы редуктора коническое колесо, вращаясь в масляной ванне, поднимает масло до сцепления колес и разбрызгивает его по стенкам картера и на подшипники конической шестеренки. Для улавливания стекающего масла в верхней части картера с обеих сторон конического (ведомого) колеса имеются маслособиратели, из которых через просверленные отверстия масло поступает в оба чулка редуктора, снабженные заслонками с резиновыми уплотняющими кольцами, которые создают препятствия, задерживающие масло на высоте, необходимой для смазки крайних подшипников оси.

В одноступенчатом редукторе (см. рис.11) над конической шестерней в верхней части картера имеется маслосборник стекающего масла, из которого масло поступает через просверленное отверстие к крайнему роликовому подшипнику вала ведущей шестерни. Количество поступающего масла можно регулировать винтом 9. Часть масла проходит через цилиндрический роликовый подшипник и стекает через наклонное отверстие обратно в ванну. Другая часть

масла проходит через конические подшипники, смазывает привод таходинамо и через наклонно просверленное отверстие также поступает в ванну.

Отверстия для смазки рассчитаны так, чтобы обеспечить нормальную смазку подшипников при трогании и разгоне вагона, причем уровень смазки выбран сравнительно низким, чтобы не создавать излишнего сопротивления вращающимся в масляной ванне зубчатым колесам.

Редуктор заполняют маслом через заправочное отверстие, расположенное в верхней части обоих чулков редуктора. Сначала масло заливают через отверстие длинного чулка до тех пор, пока через контрольное отверстие не будет видно, что масло через заслонку протекает в нижнюю часть картера. Затем масло заливают через заправочное отверстие короткого чулка вплоть до достижения им горловины контрольного отверстия, т.е. отметки А в нижней части картера. Процесс заливки можно облегчить путем предварительного подогрева масла.

При ремонте и эксплуатации к колесным парам и редукторам предъявляются следующие требования, нормы допусков и износов:

Наименование деталей узлов и агрегатов	Чертежные размеры	Допуски и нормы при среднем ремонте	Предельный размер при эксплуатации
КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ
Расстояние между внутренними гранями бандажей колесных пар, мм	1474±2	1474±2	1474±2
Разность наружных диаметров бандажей одной колесной пары (замеряется на расстоянии 33 мм от внутренней грани) не более, мм	1,0	1,0	2,0
Разность наружных диаметров бандажей колесных пар одной тележки не более, мм			5,0
Разность в диаметрах бандажей колесных пар разных тележек не более, мм			5,0
Толщина бандажа (замеряется от точки на поверхности катания, отстоящей на 33 мм от внутренней грани) не менее, мм
Трещины и погнутости в любом месте дисков, бандажей, ступиц, колес, нажимных дисков	Не допускаются	Не допускаются	Не допускаются
Высота реборды (замеряется от точки на поверхности катания бандажа, отстоящей на 33 мм от внутренней грани) не менее, мм
Толщина реборды (замеряется на высоте, отстоящей на 5 мм от верхнего канта реборды) не менее, мм
Глубина лыски на бандажах при бетонном основании и железобетонных шпалах не более, мм	Не допускается	Не допускается	0,3
То же при деревянных шпалах	То же	То же	0,6
Равномерный наплыв по всей окружности боковой поверхности бандажа не более, мм	Не допускаются	Не допускаются	3,0
Ослабление бандажа	Не допускаются	Не допускаются	-
Трещины, отслоения на бандажах	Не допускаются	Не допускаются	-
Выкрашивание на ребордах	Не допускаются	Не допускаются	-
Расстояние от внутренней грани бандажа до внутреннего торца ступицы, мм	33+0,1	33+0,1	-
Трещины в армировочных дисках резиновых вкладышей на поверхности	Не допускаются	Не допускаются
То же на торцах отбортовок	То же	То же
Высота выступа резиновых вкладышей не менее, мм	4,0	4,0	4.0
Трещины в резине вкладышей	Не допускаются	Не допускаются
Толщина резинового вкладыша с армировкой в свободном состоянии, мм		22-24	-
Разница в средней твердости резины вкладышей одного колеса или двух колес одной колесной пары не более, ед. по Шору	4-6	4-6	-
Радиальное биение бандажа колеса по кругу катания не более, мм	0,5	0,8	1,0
Аксиальное (осевое) биение колеса по внутренней грани бандажа не более, мм	1,0	1,2	1,5
Овальность бандажа по кругу катания не более, мм	0,1	0,1	0,2
Ширина обточенного бандажа, мм	86±2	86-82
Износ, срыв, смятие ниток резьбы отверстий в ступице для болтов крепления нажимного диска, ослабление гайки	Не допускается	Не допускается
Обрыв жил проводов заземляющих перемычек колес не более,	-	-
РЕДУКТОР
Осевой зазор колесной пары в кожухе редуктора, мм	0,08	0,1	0,12
Осевой зазор ведущего вала в стакане горловины редуктора, мм	0,10	0,2	-
Наименьшее пятно касания конической пары шестерен:
по длине зуба			-
по высоте зуба			-
Воковой зазор конической зубчатой пары, мм	0,25-0,4	0,25-0,4	0,4
Температура нагрева подшипниковых узлов не более, град.
Износ конического зацепления (суммарный), мм	-	1,5	2,0
Износ зуба ведущей конической шестерни, замеренный в номинальном сечении у большого торца, мм	-	1,5	1,8
Износ зуба ведомой конической шестерни, замеренный в номинальном сечении большого торца, мм	-	1,5	1,8
Ослабление резьбы, смятие и срыв ниток резьбы на хвостовике ведущего вала	Не допускается	Не допускается	Не допускается
Ослабление крепления ведомой конической шестерни на ступице, расконтренные болты крепления	Не допускаются	Не допускаются
Вмятины, пробоины, трещины кожухов и горловины редуктора	Не допускаются	Не допускаются
Излом зубьев шестерен	Не допускаются	Не допускаются
Ослабление крепления лабирнтных колец	Не допускаются	Не допускаются
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕДУКТОРА
Высота угольной щетки не менее, мм
Площадь соприкосновения щетки с поверхностью втулки на оси не менее,
Отсутствие перемычек щеток	Не допускается	Не допускается	Не допускается
Суммарный зазор между щеткой и стенками гнезда не более, мм	0,2	0,5	0,75
Высота пружины угольной щетки в свободном состоянии не менее, мм
Сила давления щетки, кгс	2,5-3,5	2,5-3,5	2,5-3,5