Колесная пара. Назначение и составные элементы

 

Колесная пара — один из самых ответственных узлов механической части вагона.

Колесные пары электропоездов предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути. Колесные пары воспринимают и передают на рельсы вертикальные нагрузки от массы состава, при движении взаимодействуют с рельсовой колеей, воспринимая удары от неровностей пути и горизонтальные силы.

Через колесную пару моторного вагона осуществляется преобразование вращательного движения, передаваемого от тяговых двигателей, в поступательное движение поезда. Это преобразование осуществляется через упругую муфту и тяговый редуктор. Преобразование вращательного движения тяговых двигателей в поступательное движение поезда происходит также и за счет сцепления колеса с рельсом. При электрическом торможении колесные пары воспринимают замедляющее усилие от тяговых двигателей.

Колёсная пара моторного вагона состоит из следующих основных элементов:

- тягового редуктора (1)

- колесной пары (2) без буксовых узлов и редуктора

- двух буксовых узлов (3)

Рис.98. Колесная пара моторного вагона

Колёсная пара (2) состоит из: оси, двух бандажных колес, зубчатого колеса и двух подшипниковых узлов опоры редуктора. То есть так будет выглядеть колесная пара после её формирования.

Колесная пара прицепного вагона состоит из оси и двух цельнокатаных колёс с диаметром по кругу катания 957 мм.

Рис.99. Колесная пара прицепного вагона

1 - цельнокатаное колесо
2 - ось
3 - буксовый узел

На моторных вагонах колесные центры спицевые, на прицепных — цельнокатаные.

Колесный центр моторного вагона состоит из ступицы, которая насаживается на ось (ступица может быть нормальной и удлиненной для установки зубчатого колеса), обода со съемным бандажом и спиц, соединяющих обод и ступицу. Цельнокатаное колесо состоит из ступицы, обода и соединяющего их диска. Центры отливаются из углеродистой стали марки 25ЛШ.

Материалом бандажей также служит высококачественная углеродистая сталь, поскольку бандаж должен быть довольно твердым и в то же время достаточно вязким, чтобы противостоять ударам. Чтобы предотвратить проворот бандажа на колесном центре, его насаживают в горячем состоянии. Внешняя поверхность бандажа, соприкасающаяся с рельсом, называется поверхностью катания.

 

 

Ось колесной пары

 

Ось колесной пары - наиболее ответственная деталь ходовой части вагона. Конструкция оси, ее материал и технология производства строго регламентированы. (Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм ЦТ-329от от 14.06.95 в редакции указаний МПС России 23.08.2000 № К-2273у)

Ось представляет собой стальной брус круглого, переменного по длине поперечного сечения.

Рис.100. Ось колесной пары

Ось колёсной пары имеет несколько участков с различными диаметрами:

- среднюю часть (1)

- опорная поверхность для ступицы зубчатого колеса (2)

- подступичные части (3) для напрессовки колёсных центров

- предподступичные части (4)

- буксовые шейки (5), заканчивающиеся резьбовыми частями

Наружные части оси, предназначенные для размещения подшипников, называют шейками оси. Форма шеек осей - цилиндрическая. На подступичной части оси укрепляются ступицы колес. Между шейками и подступичными частями находятся предподступичные части, на которых размещаются задние уплотняющие детали букс. Средняя часть оси имеет конический переход от подступичных частей.

Переходы от одного участка к другому выполнены в виде плавных закруглений (галтелей) для уменьшения возникающих в металле напряжений.

На оси моторного вагона имеется удлиненная опорная поверхность для ступицы зубчатого колеса.

Ось колесной пары на каждом торце имеет паз прямоугольной формы, куда вставляется стопорная планка, а также два резьбовых отверстия для её крепления. Кроме того, по осевой линии с торца ось имеет отверстие (углубление цилиндрической формы) для зажатия колесной пары в центрах токарного станка при её обточке.

Чтобы повысить прочность и долговечность осей, в заводских условиях на специальных токарно-накатных станках производят упрочняющую накатку, после чего с помощью магнитной дефектоскопии проверяют отсутствие трещин в оси.