Колісна пара

Стандартна вагонна колісна пара

Колісна пара - основний елемент ходової частини транспортного засобу. Термін застосовується, як правило, по відношенню до рейковому транспорту. [1]

Колісні пари в переважній більшості є глухими, тобто обидва колеса жорстко насаджені на цільну вісь. Така конструкція фактично з однієї деталі відрізняється високою надійністю. Пробіг колісних пар локомотивів з колесами бандажного типу може сягати кількох мільйонів км при навантаженні 20-25 тс при змінних бандажах.

Вписування в криві великих радіусів (близько 500 м і більше) здійснюється за рахунок різниці діаметрів коліс по колам катання, що виникає при зсуві колісної пари поперек шляху. Ця різниця зумовлена ​​тим, що поверхня катання коліс (профіль колеса) не циліндрична, а конічна або утворена обертанням деякої кривої навколо осі колісної пари. При зсуві колісної пари поперек шляху, наприклад, вправо важливо, щоб збільшувався радіус катання правого колеса, а лівого - зменшувався. У цьому випадку забезпечується сталий рух коліс рухомого складу в шляху і вписування в пологі криві, не супроводжується інтенсивним зношуванням коліс і рейок.

У крутих кривих колісна пара направляється силами, що виникають в контакті внутрішній бічній поверхні рейки і гребенем зовнішнього колеса. Сили, що діють у контакті колеса і рейки і направляють рух рухомого складу, називаються силами Крип (від англ. Creep - повзти). Вони зумовлені тим, що матеріали колеса і рейки не є абсолютно тверді тіла, а є пружно-пластичними тілами. В контакті спостерігаються мікродеформації рейки і колеса, це визначає поступове наростання сили Крип із зростанням відносного прослизання колеса по рейці. Для підтримки профілю ж.д. коліс, які забезпечують нормальне рух, застосовується обточування коліс, а в разі бандажних коліс - і зміна бандажів.

Основний параметр колісної пари - це відстань між внутрішніми поверхнями гребенів коліс колісної пари. Для російських доріг (колії 1520 і 1524 мм) ця відстань дорівнює 1440 мм з допусками 3 мм.

Зважаючи високих вимог по міцності і надійності, що пред'являються до колісним парам, розроблені і існують правила формування і ремонту колісних пар суворо нормують весь технологічний процес: токарну і фрезерну обробку заготовок (зокрема навіть радіуси галтелей, клас чистоти обробленої поверхні), температурні режими при формуванні колісних пар, допуски, посадки і т. д.


1. Вагонна колісна пара

Колісна пара з двома гальмівними дисками, напресованими на вісь

Колісна пара вагонної візки сприймає навантаження від вагона і служить для напрямку руху вагона по рейках [1]. Колісна пара складається з суцільнокатаних коліс, напресованих на вісь. На зовнішні кінці осі через букси та ресори спирається рама візка.

Суцільнокатаних вагонне колесо складається з маточини, диска і обода. У обода зверненого всередину колії є виступ, званий гребенем або ребордою. Гребінь оберігає колісну пару від виходу з меж колії.

Деякі типи вагонів використовують дискові гальма + МРТ (магнітно-рейковий гальмо). Колісні пари таких вагонів обладнані гальмівними дисками. На вісь між колесами напресовують два (чотири поверхні тертя) або три (шість поверхонь тертя) гальмівних диска.


2. Локомотивна колісна пара

Колісна пара паровоза з колінчастим віссю

Локомотивна колісна пара крім функцій виконуваних колісною парою вагона повинна забезпечувати реалізацію сили тяги локомотива [1]. Для цього колісна пара має зубчасте колесо, через яке передається крутний момент від тягового електродвигуна або гідропередачі.

Колісні пари локомотивів як правило виконуються з бандажем. При зносі профілю колеса по колу катання і по викружками гребеня проводиться обточування колеса на токарному або токарно-фрезерному верстаті. Після проведення кількох обточек (від 3 до 5) бандаж колеса досягає мінімальної величини, яка нормується за умовами міцності. Бандаж зрізається і замінюється новим. Тим самим продовжується термін служби колісної пари.


3. Колісна пара моторвагонного рухомого складу

На моторвагонному рухомому складі ( електросекції, електропоїзди, дизель-поїзда, автомотриси) колісні пари причіпних вагонів мають необмоторенние осі - по конструкції вони аналогічні вагонної колісній парі; обмоторенние осі мають колісні пари аналогічні по конструкції локомотивним.

Деякі типи вагонів використовують дискові гальма. Колісні пари таких вагонів обладнані гальмівними дисками. У обмоторенних колісних пар гальмівні диски не напресовують на вісь між колесами (оскільки місце між колесами як правило займає двигун або інші частини ходової системи), диски прикріплюються болтами на колеса зі зовнішньої і внутрішньої сторін (таким чином виходить чотири гальмівні поверхні). У необмоторенних пар гальмівні диски напресовують на вісь, як на колісних парах несамохідних вагонів.

Трамвайна колісна пара візка 608АМ.09.00.000
вагона 71-619А-01

4. Колісна пара спеціального самохідного рухомого складу

Розрізняють провідні і бегункових колісні пари. Провідні по конструкції подібні локомотивним, бегункових - вагонним. Відрізняються від них розмірами та конструкцією осьових редукторів.

5. Колісна пара трамвая

На старих типах трамваїв застосовувалися колісні пари з жорсткими колесами, зовнішніми буксами і опорно-осьовим підвішуванням тягового двигуна. Конструкція таких колісних пар аналогічна локомотивним, але розмір їх менше. На сучасних трамвайних вагонах застосовують колісні пари з подрезіненнимі колесами і внутрішніми буксами.

6. Конструкція

6.1. Локомотивної колісної пари

Складається з:

  • вісь;
  • колісний центр;
  • бандаж;
  • зубчасте колесо.

6.2. Вагонної колісної пари

Складається з:

  • вісь;
  • цельнокатанное колесо.

7. Основні пошкодження і знос колеса

7.1. Вагонна колісна пара

Вагонні колісні пари
  1. Тріщина. Не допускається ні в якій частині колісної пари.
  2. Навар - зміщення металу на поверхні катання (не більше 0,5 мм)
  3. Повзун - майданчик на поверхні катання, що утворилася в результаті юза.
  4. Прокат - рівномірний знос по колу катання колеса. Небезпека в можливості зрізу болтів. Допускається:
    • в швидких поїздах (понад 120 км / год) - до 5 мм
    • в дальніх поїздах (до 120 км / год) - до 7 мм
    • в приміських і місцевих - до 8 мм
    • у вантажних - до 9 мм
  5. Вертикальний підріз гребеня. Прогресивно утворюється в результаті неякісної:

- Збирання візка;
- Або обточування (порушення допустимих геометричних параметрів колісної пари);
- Або зборки дорожньої кліті та укладання дорожнього полотна з порушенням кутових швидкостей на ділянках дороги, де руху поїзда обмежується (порушується) по швидкості при проходженні поїзда в криві (див. вище колісна пара).
Вимірюється вертикальний підріз гребеня шаблоном на відстані 18 мм (20 мм локомотиви) від верхньої частини гребеня. Робоча товщина гребеня повинна бути 19-28 мм для вагонів, 23-33 мм для локомотивів. Якщо товщина гребеня досягає мінімального значення колісну пару бракують, або відправляють на ремонт де виробляють відновлення - наплавлення (+ обточування) напівавтоматичного зварювальною установкою (при швидкості руху поїзда до 60 км / год) зношеної (як правило внутрішньої) частини гребеня + обточування на спеціалізованому верстаті КЖ20, КЖ20ТФ1, 1836, або формують (пресують і обточують) нову колісну пару з дотриманням геометричних розмірів (міняють: вагони - колеса (цельнокатанние), осі; локомотиви - колісні центру, осі, бандажі, зубчасті колеса - при швидкості руху поїзда до 180 км / год). / / / / / Це вимоги для усунення вертикальний підріз гребенів.


7.2. Локомотивна колісна пара

Пам'ятник працівникам метро в Харкові. На осі вагону написаний її вага

8. Заводи, які ремонтують КП


Примітки

  1. 1 2 3 Велика Радянська Енциклопедія. Гол. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. Т. 12. Кварнер - Коігур. 1973. 624 стр., іл., 35 л. іл. і карт.