Тема: Колесные пары электровозов и вагонов

Колесная пара электровоза ВЛ10. Колесная пара является наиболее ответственным узлом в тележке, и от надежности ее работы зависит безопасность дви­жения. Во время работы она жестко воспринимает все удары от неровностей пути как в вертикальном, так и горизонтальном направлении и в свою очередь сама жестко воздействует на путь. Кроме того, детали колесной пары воспринимают вращающий мо­мент от тягового двигателя при реализации тягового усилия. По­этому от конструкции колесной пары требуется обеспечение необ­ходимой прочности всех ее элементов.

Колесная пара состоит из оси 1, колесных центров 2, бандажей 3, зубчатых колес 5 и бандажных колец 4. Оси колесных пар кованые из осевой стали. Толщина нового бандажа по кругу катания 90+⁵ мм.

Ось состоит из средней части, шеек моторно-осевых подшипников , подступичных частей, предподступичных час­тей, буксовых шеек. На концах буксовых шеек имеется резьба

2М170X3 для гайки, закрепляющей приставное кольцо роликовых подшипников на оси. В торцах оси нарезано по два отверстия М16 для крепления планки, предохраняющей гайку от отвинчивания.

Все поверхности оси, за исключением торцов, шлифуют, кроме того, буксовые, моторно-осевые и подступичные части подвергают упрочняющей накатке профильными роликами с усилием 4 тс при начальной и 2,5 тс при окончательной накатке. После окончатель­ной механической обработки ось проверяют магнитным дефекто­скопом на отсутствие трещин.

Колесные центры коробчатые, отлитые из стали 25Л-Ш. На уд­линенные ступицы центров напрессованы зубчатые колеса с уси­лием 50—80 тс. Натяг составляет 0,25—0,33 мм. Бандаж изготов­лен из специальной стали по ГОСТ 398—71. Профиль бандажа

выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ 11018—76. Пра­вильность профиля проверяют специальным шаблоном. Бандаж надевают на обод колесного центра в горячем состоянии при тем­пературе 250—320 °С с натягом 1,3—1,7 мм.

Перед насадкой бандаж проверяют магнитным дефектоскопом на отсутствие трещин. Для предупреждения сползания с колесного центра бандаж стопорят кольцом 4 из стали специального профи­ля по ГОСТ 5267—03. Собранное колесо с колесным центром, бан­дажом, зубчатым колесом и бандажным кольцом напрессовывают на ось усилием 110—150 тс.

1-ось; 2 -колесный центр; 3-бандаж; 4 -бандажное кольцо; 5 -зубчатое колесо; 6-кожух зубчатой передачи (верхняя половина); 7-вкладыш моторно-осевого подшипника; 8-сапун; 9-шестерня; 10-бобышка; 11-кронштейн; 12-подвеска; 13-втулка; 14-диск; 15-резиновые шайбы; 16-гайка подвески; 17-шплинт; 18-кронштейн подвески тягового двигателя; 19-болт; 20-стопорная планка; 21-тяговый двигатель; 22-кожух зубчатой передачи (нижняя половина); 23-кожух зубчатой передачи; 24-буксовый узел; 25-подшипник; 26-вал тягового двигателя; 27-уплотнение; 28-гайка; 29-остов тягового двигателя;

Рисунок 8–Колесная пара электровоза ВЛ10

Зубчатая передача предназначена для передачи вращаю­щего момента с вала якоря тягового двигателя на ведущие колеса. На электровозах ВЛ10, ВЛ10^у применена жесткая двусторонняя косозубая передача. Она состоит из двух шестерен, насаженных в горячем состоянии на конические концы вала якоря тягового дви­гателя, и двух зубчатых колес, напрессованных на удлиненные сту­пицы колотых центров.

Зубчатое колесо изготовлено цельнокатаной поковкой из стали 55 ГОСТ 1050—74, которую подвергают объемному улучшению до твердости 280—315 НБ (по Бринеллю), после чего нарезают зубья, венец и зубья шевенгуют. Шестерню изготавливают поковкой из стали 20ХНЗА с последующей нитроцементацией и закалкой до твердости 54—64 ИКС (по Роквеллу).

Шестерни напрессовывают на конические (1:10) концы вала якоря в горячем состоянии с натягом 0,22—0,26 мм. От внешнего воздействия зубчатая передача предохраняется кожухами из стеклопластика, состоящими из двух половин 6 и 22, плотно при­гнанных друг к другу, с уплотнением из губчатой резины и при­крепленных к остову тягового двигателя. Одновременно нижняя часть кожуха является масляной ванной для обеспечения смазы­вания зубчатой передачи. В каждый кожух через штуцер 33 зали­вают 4 кг осерненной смазки ТУ 32ЦТ-551—73 зимой марки 3, летом марки Л.

Для обеспечения нормальной и надежной работы узла в про­цессе эксплуатации следует регулярно контролировать наличие смазки в кожухах и по мере необходимости добавлять ее. Уровень смазки относительно зубчатого колеса проверяют спе­циальным маслоуказателем который поставляется с каждым электровозом. При замере уровня масла конец указателя должен упираться в дно кожуха /. При обнаружении течи кожухов сменяют уплотнения. Места повреждений зачищают и заклеивают стекло­тканью на эпоксидной или полиэфирной смоле.

2 -колесный центр; 3-бандаж; 4 -бандажное кольцо; 5 -зубчатое колесо;

6-кожух зубчатой передачи (верхняя половина); 22-кожух зубчатой передачи (нижняя половина); 23-кожух зубчатой передачи; 30-крышка люка;

31-прокладка; 32-барашек; 33-люк заливки смазки в редуктор

Рисунок 9 – Зубчатая передача

Колесная пара электровоза 2ЭС6. Колесная пара направляет электровоз по рельсам, передает силу тяги, развиваемую электровозом, и тормозную силу при торможениях, воспринимает статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом, и преобразовывает вращающий момент тягового электродвигателя в поступательное движение электровоза.

Рисунок 10 – Колесная пара электровоза 2ЭС6

Формирование колесной пары начинается с посадки одного из зубчатых колес в вертикальном положении, затем посадка внутреннего кольца моторно-осевого подшипника на ось. Далее вместе с болтами в лабиринтное уплотнение ступицы зубчатого колеса устанавливается крышка подшипника. Наружное кольцо подшипника монтируется в стакан. Стакан вставляется в корпус подшипников с установкой между ними составного кольца. Опускается корпус подшипников на ось и затягиваются болты. Собирается, как и первое, наружное кольцо второго подшипника со стаканом и корпусом подшипника. В вертикальном положении напрессовывается внутреннее кольцо второго подшипника. Устанавливается крышка подшипника на ось и затягиваются болты. При проверке плотности установки подшипников от усилия рук корпус подшипников не должен проворачиваться. Отворачиваются болты, составное кольцо демонтируется и шлифуется от исходной толщины для обеспечения осевого разбега подшипников от 0,25 до 0,35 мм. Устанавливается составное кольцо на место и проверяется плавность вращения корпуса подшипников от усилия рук без заедания и стуков. Выполняется посадка второго зубчатого колеса на ось. Вторично проверяется плавность вращения корпуса подшипников. Напрессовываются колеса на ось.

Рисунок 11 – Колесная пара:

1

Колесная пара состоит из оси, колесных центров, бандажей, бандажных колец и зубчатых колес.

На электровозе 2ЭС6 применена колесная пара с дисковым литым колесным центром.

Рисунок 11 – Вид колесной пары снизу

Ось колесной пары изготовлена из осевой стали, заготовка по ГОСТ 4728-96 и ее длина составляет 2450 мм. Центра колесных пар отлиты из стали 25Л-III ГОСТ 977-88 и статически отбалансированы путем механической обработки. Бандаж изготовлен из специальной стали, на обод колесного центра посажен в горячем состоянии, для предупреждения сползания застопорен бандажным кольцом. В торцевой части оси имеются отверстия под болты для крепления торцевой шайбы.

Особенностью колесной пары электровоза 2ЭС6 является установка Моторно-осевых подшипников качения Timken М246949-М246910,открытого типа, расположенными в стаканах, которые установлены в корпусе подшипников. Смена подшипников возможна только при снятии колесного центра и зубчатого колеса.

Колесная пара электровоза ЭП2К. Колесная пара предназначена для восприятия всех нагрузок обрессоренной массы электровоза приходящуюся на буксу, взаимодействия с рельсовой колеёй при движении электровоза, передачи силы тяги и торможения к раме тележки.

1. колёсный центр; 2- бандаж; 3- полый вал в сборе с опорой подшипников; 4 - ось колёсной пары; 5 - палец; 6 - пробка

Рисунок 12 – Колесная пара

Колесная пара вагона. Колесные пары вагонов формируют из цельнокатан­ых колес 3 (рис. 13), диаметр их по­верхности катания 960 мм. По мере из­носа поверхности катания таких колес протачивают.

1 - подступичная часть; 2 - шейка оси; 3 - цельнокатаное колесо; 4 - центр; 5 - ось колесной пары

Рисунок 13 - Колесная пара вагона

Формирование колесной пары - это комплекс операций запрессовки оси в колесные центры, напрессовки банда­жей на обода колесных центров и окон­чательной обточки бандажей. Материал бандажей должен быть довольно твер­дым, чтобы выдерживать ударные на­грузки, и в то же время достаточно вяз­ким. Поэтому бандажи изготавливают из высококачественной углеродистой стали. Бандажи прокатывают из сталь­ных заготовок и перед посадкой на обод колесного центра нагревают до темпе­ратуры 250-320 °С. Их напрессовывают на обод так, чтобы бурт внутренней по­верхности бандажа упирался в обод. При температуре бандажа не ниже 150-200 °С устанавливают бандажное коль­цо фасонного профиля. Бандажное кольцо нельзя устанавливать на холод­ный бандаж или остывший до темпера­туры ниже указанной.

Концы кольца зачеканивают, они должны быть точно подогнаны друг к другу, образуя так называемый замок. Затем бурт внутренней поверхности бандажа обжимают на вальцовочном станке, чтобы зафиксировать кольцо, после чего бандаж должен медленно остыть естественным образом. Бандаж­ное кольцо препятствует поперечному сдвигу бандажа с колесного центра на­ружу, а бурт бандажа не позволит ему сдвинуться внутрь колесной пары. По­сле остывания плотность посадки бан­дажа и кольца проверяют на слух, об­стукивая всю поверхность бандажа сле­сарным молотком.

Для контроля плотности посадки бан­дажа по отсутствию его возможного сдвига в эксплуатации на ободе колес­ного центра напротив одной из спиц на­носят контрольную метку затупленным зубилом. На бандаже (на продолжении линии контрольной метки) делают четыре-пять углублений керном. Затем в этих местах бандажа и центра проводят красную полосу шириной 25 мм.

а - на наружной боковой поверхности обода цельнокатаного колеса; б - на наружной грани бандажа; в - на на­ружном торце ступицы центра; г-на правом торце колесной пары; 1, 8, 14, 23 - год изготовления (две послед­ние цифры);

2, 16 - марка стали; 3, 11 - номер плавки; 4 - условный номер предприятия-изготовителя; 5, 17 -клейма технического контроля предприятия-изготовителя и представителя заказчика; 6 - порядковый номер колеса по системе нумерации предприятия-изготовителя; 7, 13 - условный номер или товарный знак предпри­ятия-изготовителя; 9 - марка бандажа; 10 - клейма приемника; 12 - порядковый номер бандажа по системе ну­мерации предприятия-изготовителя;

15 - порядковый номер центра по системе нумерации предприятия-изго­товителя; 18 - клейма приемки ОТК; 19 - клейма, удостоверяющие правильность переноса знаков маркиров­ки; 20 - условный номер завода, обработавшего ось;

21 - порядковый номер оси, начинающийся с номера за­вода-изготовителя поковки; 22 - клейма приемщика; 24 - клейма формирования и балансировки;

25 - ус­ловный номер предприятия, сформировавшего колесную пару;

26 - клейма приемки; 27 - дата формирования

Рисунок 14 - Знаки и клейма на колесной паре