Колёсная пара

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Стандартная вагонная колёсная пара

Колёсная пара — основной элемент ходовой части транспортного средства. Термин применяется, как правило, по отношению к рельсовому транспорту.[1]

Колёсные пары в подавляющем большинстве являются глухими, то есть оба колеса жёстко насажены на цельную ось. Такая конструкция фактически из одной детали отличается высокой надёжностью. Пробег колёсных пар локомотивов с колёсами бандажного типа может достигать нескольких миллионов км при нагрузке 20-25 тс при сменных бандажах.

Вписывание в кривые больших радиусов (порядка 500 м и более) осуществляется за счёт разности диаметров колёс по окружностям катания, возникающей при смещении колёсной пары поперёк пути. Эта разность обусловлена тем, что поверхность катания колёс (профиль колеса) — не цилиндрическая, а коническая: радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней.

Например: при входе поезда в левый поворот колесная пара смещается (накатывается на колею) вправо, следовательно уменьшается радиус катания левого колеса, а правого — увеличивается. Отсюда правое колесо как бы обгоняет левое.

В этом случае и при вписывании в пологие кривые (с радиусом более 800 метров) обеспечивается устойчивое движение колёс подвижного состава в пути, не сопровождающееся интенсивным изнашиванием колёс и рельсов.

В крутых кривых колёсная пара направляется силами, возникающими в контакте внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса. Силы, действующие в контакте колеса и рельса и направляющие движение подвижного состава, называются силами крипа (от англ. creep — ползти). Они обусловлены тем, что материалы колеса и рельса не есть абсолютно твёрдые тела, а являются упруго-пластическими телами. В контакте наблюдаются микродеформации рельса и колеса, это определяет постепенное нарастание силы крипа с ростом относительного проскальзывания колеса по рельсу. Для поддержания профиля ЖД-колёс, обеспечивающих нормальное движение, применяется обточка колёс, а в случае бандажных колёс — и смена бандажей.

Основной геометрический параметр колёсной пары — это расстояние между внутренними поверхностями гребней колёс колёсной пары. Для российских дорог это расстояние равно 1440 мм с допусками ±3 мм (для колеи шириной 1520 и 1524 мм) и 990 мм с допусками ±3 мм (для колеи шириной 1067 мм).

Ввиду высоких требований по прочности и надёжности, предъявляемых к колёсным парам, разработаны и существуют правила формирования и ремонта колёсных пар, строго нормирующие весь технологический процесс: токарную и фрезерную обработку заготовок (в частности, даже радиусы галтелей, класс чистоты обработанной поверхности), температурные режимы при формировании колёсных пар, допуски, посадки и т. д.

Вагонная колёсная пара[править | править вики-текст]

Колёсная пара с двумя тормозными дисками, напрессованными на ось

Колёсная пара вагонной тележки воспринимает нагрузку от вагона и служит для направления движения вагона по рельсам.[1] Колёсная пара состоит из цельнокатаных колёс, напрессованных на ось. На наружные концы оси через буксы и рессоры опирается рама тележки.

Цельнокатаное вагонное колесо состоит из ступицы, диска и обода. У обода, обращённого внутрь колеи, имеется выступ, называемый гребнем или ребо́рдой. Гребень предохраняет колёсную пару от выхода из пределов колеи.

Некоторые типы вагонов используют дисковые тормоза + магниторельсовый тормоз. Колёсные пары таких вагонов оборудованы тормозными дисками. На ось между колёсами напрессовываются два (четыре поверхности трения) или три (шесть поверхностей трения) тормозных диска.

Локомотивная колёсная пара[править | править вики-текст]

Колпара электровоза ВЛ10: — колёсный центр, 2 — букса, 3 — поводок, 4 — бандаж, 5 — ось, 6 — ведомое колесо редуктора
Колёсная пара паровоза с коленчатой осью

Локомотивная колёсная пара, кроме функций, выполняемых колёсной парой вагона, должна обеспечивать реализацию силы тяги локомотива.[1] Для этого колёсная пара локомотивов (кроме паровоза) имеет зубчатое колесо, через которое передаётся крутящий момент от тягового электродвигателя или гидропередачи. На паровозах с внешней стороны колесной пары выполнялись кривошипные буксы, с помощью которых ведущие колесные пары соединялись между собой и с крейцкопфами цилиндров паровой машины специальными тягами. Встречались паровозы и с коленчатой осью колесной пары. Такая схема применялась в случае одноцилиндровой (на узкоколейных паровозах) и трёхцилиндровой паровой машины.

Колёсные пары локомотивов как правило выполняются с бандажом. При износе профиля колеса по кругу катания и по выкружке гребня производится обточка колеса в большинстве случаев на специальном токарном или токарно-фрезерном станке без снятия колёсной пары с локомотива. Рельсы под колёсной парой опускаются, а в смотровой яме находится специальный токарный станок. Колёсная пара получает вращение от тягового электродвигателя тепловоза или электровоза. После проведения нескольких обточек (от 3 до 5) бандаж колеса достигает минимальной величины, нормируемой по условиям прочности. Бандаж срезается и заменяется новым. Тем самым продлевается срок службы колёсной пары.

Колёсная пара моторвагонного подвижного состава[править | править вики-текст]

На моторвагонном подвижном составе (электросекции, электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы) колёсные пары прицепных вагонов имеют необмоторенные оси — по конструкции они аналогичны вагонной колёсной паре; обмоторенные оси имеют колёсные пары аналогичные по конструкции локомотивным.

Некоторые типы вагонов используют дисковые тормоза. Колёсные пары таких вагонов оборудованы тормозными дисками. У обмоторенных колёсных пар тормозные диски не напрессовываются на ось между колёсами (поскольку место между колёсами, как правило, занимает двигатель или другие части ходовой системы), диски прикрепляются болтами на колёса со внешней и внутренней сторон (таким образом получается четыре тормозные поверхности). У необмоторенных пар тормозные диски напрессовываются на ось, как на колёсных парах несамоходных вагонов.

Трамвайная колёсная пара тележки 608АМ.09.00.000
вагона 71-619А-01

Колёсная пара специального самоходного подвижного состава[править | править вики-текст]

Различают ведущие и бегунковые колёсные пары. Ведущие по конструкции подобны локомотивным, бегунковые — вагонным. Отличаются от них размерами и конструкцией осевых редукторов.

Колёсная пара трамвая[править | править вики-текст]

На старых типах трамваев применялись колёсные пары с жёсткими колёсами, наружными буксами и опорно-осевым подвешиванием тягового двигателя. Конструкция таких колёсных пар аналогична локомотивным, но размер их меньше. На современных трамвайных вагонах применяют колёсные пары с подрезиненными колёсами и внутренними буксами.

Конструкция[править | править вики-текст]

Локомотивная колёсная пара[править | править вики-текст]

Состоит из:

  • ось;
  • колёсный центр;
  • бандаж;
  • зубчатое колесо.

Вагонная колёсная пара[править | править вики-текст]

Состоит из:

  • ось;
  • цельнокатанное колесо.

бандажное колесо

Основные повреждения и износы колеса[править | править вики-текст]

Вагонная колёсная пара[править | править вики-текст]

Вагонные колёсные пары
  1. Трещина. Не допускается ни в какой части колёсной пары.
  2. Навар — смещение металла на поверхности катания (не более 0,5 мм)
  3. Ползун — площадка на поверхности катания, образовавшаяся в результате юза.
  4. Прокат — контактирующая поверхность колеса по кругу катания с головкой рельсы. Износ по прокату допускается:
    • в скорых поездах (свыше 120 км/ч) — до 5 мм
    • в дальних поездах (до 120 км/ч) — до 7 мм
    • в пригородных и местных — до 8 мм
    • в грузовых — до 9 мм
  5. Вертикальный подрез гребня. Прогрессивно образуется в результате некачественной:
    • сборки тележки;
    • либо обточки (нарушение допустимых геометрических параметров колёсной пары);
    • либо сборки дорожной клети и укладки дорожного полотна с нарушением угловых скоростей на участках дороги, где движения поезда ограничивается (нарушается) по скорости при прохождении поезда в кривые (см. выше колёсная пара).

Вертикальный подрез гребня — допуски и способы ремонта[править | править вики-текст]

Измеряется вертикальный подрез гребня шаблоном на расстоянии 18 мм (20 мм локомотивы) от основания гребня. Рабочая толщина гребня должна быть 25-33 мм для вагонов, 23-33 мм для локомотивов. Если толщина гребня достигает минимального значения колёсную пару бракуют, или отправляют на ремонт где производят восстановление — наплавку (+обточка) полуавтоматической сварочной установкой (при скорости движения поезда до 60 км/ч) изношенной (как правило внутренней) части гребня+обточка на специализированном станке КЖ20, КЖ20ТФ1, 1836, либо формируют (прессуют и обтачивают) новую колесную пару с соблюдением геометрических размеров (меняют: вагоны — колёса (цельнокатанные), оси; локомотивы — колёсные центра, оси, бандажи, зубчатые колеса — при скорости движения поезда до 180 км/ч).

Локомотивная колёсная пара[править | править вики-текст]

Памятник работникам метро в Харькове. На оси вагона написан её вес

Заводы и депо, формирующие КП[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  • ЦВ-0043 — Інструкція з технічного обслуговування вагонів в експлуатації
  • ЦВ-ЦЛ-0062 Інструкція з огляду, обстеження, ремонту та формування вагонних колісних пар
  1. 1 2 3 Большая Советская Энциклопедия. Гл. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. Т. 12. Кварнер — Коигур. 1973. 624 стр., илл., 35 л. илл. и карт.

Ссылки[править | править вики-текст]