Освидетельствование и ремонт колесных пар электровоза

D_1.4 УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ КОЛЕСНЫХ ПАР
ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ10

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЕСНОЙ ПАРЫ

1.1 Назначение колесной пары

Колесная пара является наиболее ответственным узлом подвижного состава. Колесные пары электровоза воспринимают и передают на рельсы вертикальные нагрузки от массы локомотива, при движении взаимодействуют с рельсовой колеей, воспринимая удары от неровностей пути и горизонтальные силы. Через колесную пару передается вращающий момент тягового двигателя, а в месте контакта колес с рельсами в тяговом и тормозном режимах реализуются силы сцепления. От исправного состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов, поэтому к выбору материала, технологии изготовления отдельных ее элементов и формированию колесной пары предъявляют особые требования. В условиях эксплуатации за колесными парами необходим тщательный уход и своевременный осмотр. Конструкция колесной пары должны обеспечивать необходимую прочность всех ее элементов и соответствовать требованиям ГОСТ.

1.2. Устройство колесной пары

Колесная пара состоит из оси 5, двух колесных центров 1, двух бандажей 2, двух бандажных колец 3 и двух зубчатых колес 4.

колесная пара

Рис. 1. Колесная пара электровоза

Ось изготовляют ковкой из осевой стали Ос. Л. ГОСТ 4728 - 59 с последующей нормализацией и отпуском, причем термические операции должны проводиться при автоматической регистрации заданных режимов. У оси различают следующие участки: буксовые шейки 5 (рис.2), на которые насаживают буксовые подшипники, предподступичные части 4, представляющие собой переходные участки (на них крепят лабиринтные кольца букс), подступичные части 3, на которые напрессовывают центры двигающих колес, шейки под моторно-осевые подшипники тягового двигателя 2 и среднюю часть 1. Диаметры отдельных участков различны и переходные от одного участка к другому должны быть плавными, их называют переходными гантелями. На концах оси имеется резьба для гаек роликоподшипников, паз для стопорной пластинки и два отверстия М16 для болтов, крепящих пластину. В торцах оси сделаны центровые отверстия установки оси или колесной пары на станке.

ось

Рис. 2 Ось

Оси движущих колесных пар подвергаются действию вертикальных и горизонтальных знакопеременных сил, а также скручиванию. Тяжелые условия работы предъявляют особые требования к материалу и способам обработки оси. После обточки подступичные части и шейки оси называют роликами (сила нажатия ролика при начальной накате 4 тс, а при конечной 2,5 тс) и шлифуют, (включая предподступичные части) Особое внимание уделяют выполнению и обработке переходных гантелей, так как от этого зависит степень концентрации напряжений и усталостная прочность оси. При накатке и шлифовке устраняют риски и царапины, около которых обычно концентрируются напряжения, а при длительной эксплуатации могут появиться трещины. Колесный центр коробчатой конструкции (рис.3) изготовляют отливкой из углеродистой стали; он состоит из удлиненной ступицы, обода и соединяющей их средней двухстенной части с облегчающими отверстиями.

колесный центр

Рис.3 Колесный центр

На обод насаживают бандаж; диаметр посадочной поверхности 1070 мм (при диаметре круга катания нового бандажа 1250 мм). Диаметр посадочной поверхности центра на ось 235 мм, причем со стороны зубчатого колеса эта поверхность расточена на конус с целью на ось. Канал, закрываемый пробкой, предназначен для подачи масла под давлением при распрессовке колесной пары; подача масла позволяет уменьшить давление распрессовки и предупредить появления задиров на сопрягающихся поверхностях. После отливки колесных центры отжигают для снятия внутренних напряжений. Бандаж - кольцо сложного сечения. Он является той частью колеса, которая непосредственно взаимодействует с рельсом. На небольшую контактную поверхность бандажа действуют большие силы (от массы электровоза, силы сцепления), бандаж воспринимает динамические нагрузки, а при проскальзывании подвергается износу. В связи с этим материал бандажа должен обладать высокой прочностью, чтобы сопротивляться износу и смятию, и быть достаточно вязким, чтобы выдерживать ударные нагрузки. В то же время бандаж должен обрабатываться на колесно-токарных стенках, так как после достижения установленных норм износа (проката) необходимо восстанавливать его профиль. Необходимые свойства бандажная сталь получает при введении легирующих добавок и специальной термообработке. Бандажи отечественных электровозов изготовляют из стали марки 60.Коническая форма бандажей обеспечивает их равномерный износ по ширине и спокойное прохождение электровоза в кривых. Основная поверхность катания бандажа имеет конусность 1:20, толщина нового бандажа 90 мм, толщина гребня 33 мм на расстояние 20 мм от его вершины. Уклон способствует центрированию колесной пары в колее и обеспечению более равномерного износа поверхности катания. Уклон 1:7 предусмотрен для размещения наката металла, образующего вследствие пластических деформаций.
Зубчатое колесо входит в состав зубчатой передачи, которая предназначена для передачи вращающего момента с вала якоря тягового двигателя на ведущие колеса. На электровозах ВЛ-10 применена жесткая двухсторонняя косозубая передача. Она состоит из двух шестерен, насаженных в горячем состояние на конические концы вала якоря тягового двигателя, и двух зубчатых колес, напрессованных на удлиненные ступицы колесных центров. Передаточное число зубчатой передачи 3,826 (число зубьев шестерни 23, зубчатого колеса 88), межцентровое расстояние 617,5 мм, угол зацепления 200, угол наклона зубьев 24 037’’.От внешнего воздействия зубчатая передача предохраняет кожухами из стеклопластика. В каждый кожух через штуцер заливают 4 кг осерненной смазки ТУ 32 ЦТ - 551-73 зимой марки 3, летом марки Л.