Строка 1: |
Строка 1: |
| + | {{#seo: |
| + | |keywords=Полезная информация про колёсные пары тепловозов |
| + | |description= колёсные пары тепловозов |
| + | }} |
| + | |
| + | {{XK|Wikirail|Главная|Категория:Подвижной состав|Подвижной состав|Категория:Локомотивы и локомотивное хозяйство|Локомотивы и локомотивное хозяйство|Категория:Основные узлы локомотивов|Основные узлы локомотивов}} |
| + | |
| + | |
| [[Файл:Унифицированная колпара.jpg|500px|thumb|right|Унифицированная колёсная пара тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ10В, 2ТЭ116, 2М62 для тяговых электродвигателей а) - ЭД-118А б) - ЭД-118Б, ЭД-125Б. 1 - ось, 2 - колесный центр 3 - зубчатое колесо, 4 - бандажное кольцо, 5 - бандаж, 6 - втулка, 7 - разъёмный венец колеса привода насоса, 8 - лабиринтное кольцо]] | | [[Файл:Унифицированная колпара.jpg|500px|thumb|right|Унифицированная колёсная пара тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ10В, 2ТЭ116, 2М62 для тяговых электродвигателей а) - ЭД-118А б) - ЭД-118Б, ЭД-125Б. 1 - ось, 2 - колесный центр 3 - зубчатое колесо, 4 - бандажное кольцо, 5 - бандаж, 6 - втулка, 7 - разъёмный венец колеса привода насоса, 8 - лабиринтное кольцо]] |
| | | |
Строка 5: |
Строка 13: |
| Направляя движение подвижного состава в рельсовой колее, колеса передают поперечные горизонтальные (направляющие) силы. Именно с этим связана важная особенность ходовых частей железнодорожного подвижного состава, отличающая его от других видов наземного колесного транспорта: колеса жестко связаны с осью в один вращающийся как одно целое узел, называемый колесной парой. | | Направляя движение подвижного состава в рельсовой колее, колеса передают поперечные горизонтальные (направляющие) силы. Именно с этим связана важная особенность ходовых частей железнодорожного подвижного состава, отличающая его от других видов наземного колесного транспорта: колеса жестко связаны с осью в один вращающийся как одно целое узел, называемый колесной парой. |
| | | |
− | _ТОС_
| + | __TOC__ |
| + | |
| | | |
| ==Классификация== | | ==Классификация== |
− | Колесные пары, состоящие из оси и двух колес, могут различаться по месту расположения на оси букс и подшипников, передающих на нее вертикальную нагрузку (рис. 11.2, а). Они могут быть расположены снаружи колес 1 и опираться на выступающие наружные концы а оси 2, называемые шейками, или между колесами (опорные шейки в этом случае находятся на внутренней части оси). Первая схема делает более удобным обслуживание подшипников в эксплуатации и широко применяется на различных типах подвижного состава, в том числе и на большинстве тепловозов. Вторая схема, неудобная для обслуживания букс, применяется на паровозах, у которых на внешней поверхности колес размещаются детали приводного дышлового механизма. Такое же устройство имеют колесные пары некоторых промышленных тепловозов с гидропередачей и аналогичным приводом (см, рис. 1.5, в). | + | Колесные пары, состоящие из оси и двух колес, могут различаться по месту расположения на оси букс и подшипников, передающих на нее вертикальную нагрузку (рис. а). Они могут быть расположены снаружи колес 1 и опираться на выступающие наружные концы а оси 2, называемые шейками, или между колесами (опорные шейки в этом случае находятся на внутренней части оси). Первая схема делает более удобным обслуживание подшипников в эксплуатации и широко применяется на различных типах подвижного состава, в том числе и на большинстве тепловозов. Вторая схема, неудобная для обслуживания букс, применяется на паровозах, у которых на внешней поверхности колес размещаются детали приводного дышлового механизма. Такое же устройство имеют колесные пары некоторых промышленных тепловозов с гидропередачей и аналогичным приводом. |
| + | |
| + | [[Файл:Типы колесных пар.jpg|800px|thumb|center|Типы колёсных пар]] |
| + | Локомотивные колесные пары имеют устройства для тягового привода. Их оси по существу являются валами, передающими на колеса вращающий момент. На ось момент передается обычно через тяговую зубчатую передачу (рис. ''6''). |
| + | При цилиндрических зубчатых колесах 3 колесная пара может иметь симметричный двусторонний привод. Такую конструкцию имеют колесные пары ряда электровозов. На тепловозах из-за трудностей размещения тяговых электродвигателей соответствующей мощности применяется несимметричный (боковой) односторонний привод. |
| + | У тепловозов с гидропередачей и карданным приводом ведущих колесных пар зубчатое колесо 4 укрепляется ближе к середине оси (центральный привод). |
| | | |
− | ==Конструкция==
| + | Колесные пары являются одними из наиболее ответственных деталей ходовых частей тепловозов. Конструкция и состояние колесных пар значительно влияют на плавность хода тепловоза и его воздействие на путь, на равномерность реализуемой колесной парой силы тяги и на величину сопротивления тепловоза движению. Безопасность движения любого типа подвижного состава во многом определяется именно этими же факторами: конструкцией и состоянием колесных пар. |
− | Локомотивные колесные пары имеют устройства для тягового привода. Их оси по существу являются валами, передающими на колеса вращающий момент. На ось момент передается обычно через тяговую зубчатую передачу (рис, 11.2,6).
| |
− | При цилиндрических зубчатых колесах 3 колесная пара может иметь симметричный двусторонний привод. Такую конструкцию имеют колесные пары ряда электровозов. На тепло-возах из-за трудностей размещения тяговых электродвигателей соответствующей мощности применяется не-симметричный (боковой) односторонний привод.
| |
− | У тепловозов с гидропередачей и карданным приводом ведущих ко-лесных пар зубчатое колесо 4 укрепляется ближе к середине оси (цен-тральный привод).
| |
− | Колесные пары являются одними из наиболее ответственных деталей ходовых частей тепловозов. Конструкция и состояние колесных пар значительно влияют на плавность хода тепловоза и его воздействие на путь, на равномерность реализу¬емой колесной парой силы тяги и на величину сопротивления тепловоза движению. Безопасность движения любого типа подвижного состава во многом определяется именно этими же факторами: конструкцией и сос¬тоянием колесных пар. | |
| | | |
| ==Стандартизация== | | ==Стандартизация== |
− | Типы, основные размеры и техни-ческие условия на изготовление колесных пар определяются государственными стандартами, а их содер-жание и ремонт — Правилами тех-нической эксплуатации железных дорог Союза ССР (ПТЭ) и специаль¬ной Инструкцией по освидетельство¬ванию, ремонту и формированию ко¬лесных пар локомотивов и электро¬секций (ЦТ-2306). | + | Типы, основные размеры и технические условия на изготовление колесных пар определяются государственными стандартами, а их содержание и ремонт — Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и специальной Инструкцией по освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар локомотивов и электросекций (ЦТ-2306). |
| | | |
| ==Типоразмеры== | | ==Типоразмеры== |
− | На большинстве отечественных тепловозов с нагрузкой от оси на рельсы до 225 кН применяются колесные пары с колесами диамет¬ром J050 мм. На новых пассажир¬ских тепловозах ТЭП70 колеса имеют диаметр 1220 мм. На опытных гру¬зовых тепловозах с нагрузкой от оси на рельсы до 245 кН диаметр ко¬лес принят 1250 мм. Больший диа¬метр колес способствует снижению величины контактных напряжений в колесе и рельсе, уменьшает из¬нос колес и увеличивает габариты пространства, которое может зани¬мать тяговый электродвигатель. В то же время применение колес большего диаметра имеет и отрицательные последствия, главное из них — уве-личение веса. Масса колесной пары с диаметром колес 1250 мм примерно на 500 кг больше, чем обычной (с диаметром колес 1050 мм). | + | На большинстве отечественных тепловозов с нагрузкой от оси на рельсы до 225 кН применяются колесные пары с колесами диаметром J050 мм. На пассажирских тепловозах ТЭП70 колеса имеют диаметр 1220 мм. На опытных грузовых тепловозах с нагрузкой от оси на рельсы до 245 кН диаметр колес принят 1250 мм. Больший диаметр колес способствует снижению величины контактных напряжений в колесе и рельсе, уменьшает износ колес и увеличивает габариты пространства, которое может занимать тяговый электродвигатель. В то же время применение колес большего диаметра имеет и отрицательные последствия, главное из них — увеличение веса. Масса колесной пары с диаметром колес 1250 мм примерно на 500 кг больше, чем обычной (с диаметром колес 1050 мм). |
− | Колесные пары магистральных тепловозов с электрической переда-чей (2ТЭ10В, 2ТЭ116 и др.) имеют составные (бандажные) колеса. В такой конструкции (рис. 1 !.3) на ось / напрессованы колесные центры 2, а на последние в горячем сос¬тоянии насажены кольцевые банда¬жи 3. Между колесами размешается ведомое зубчатое колесо 5. Такая конструкция специфична для всех тепловозов с так называемым опор¬но-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей. | + | |
| + | [[Файл:Колпара тепловоза.jpg|250px|thumb|right|Колёсная пара тепловоза с электрической передачей]] |
| + | Колесные пары магистральных тепловозов с электрической передачей (2ТЭ10В, 2ТЭ116 и др.) имеют составные (бандажные) колеса. В такой конструкции на ось напрессованы колесные центры 2, а на последние в горячем состоянии насажены кольцевые бандажи 3. Между колесами размешается ведомое зубчатое колесо 5. Такая конструкция специфична для всех тепловозов с так называемым опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей. |
| | | |
| ==Оси локомотивов== | | ==Оси локомотивов== |
− | Оси тепловозов вытачивают из специальных кованых осевых загото¬вок углеродистой стали Ос.Л. Ось имеет круглое поперечное сечение с различными диаметрами по длине (см. рис. 11.3) в зависимости от назначения ее частей. Наружные кон¬цевые шейки а служат для разме¬щения на них буксовых подшипни¬ков. Наибольший диаметр имеют под¬ступичные части в, на которые нап¬рессованы колесные центры, и г, где сидит зубчатое колесо 5. Внутренние шейки <3 служат опорой для мо¬торно-осевых подшипников тягового | + | Оси тепловозов вытачивают из специальных кованых осевых заготовок углеродистой стали Ос.Л. Ось имеет круглое поперечное сечение с различными диаметрами по длине в зависимости от назначения ее частей. Наружные концевые шейки а служат для размещения на них буксовых подшипников. Наибольший диаметр имеют подступичные части в, на которые напрессованы колесные центры, и ''г'', где сидит зубчатое колесо 5. Внутренние шейки д служат опорой для моторно-осевых подшипников тягового электродвигателя. Между наружными шейками и подступичными частями находятся промежуточные предподступичные части б, обеспечивающие постепенный переход от диаметра шейки (160 мм) к диаметру подступичной части (235 мм). |
− | электродвигателя. Между наружны¬ми шейками и подступичными частя¬ми находятся промежуточные предподступичные части б, обеспе-чивающие постепенный переход от диаметра шейки (160 мм) к диамет¬ру подступичной части (235 мм). | + | |
− | На ось в эксплуатации действуют знакопеременные нагрузки, и ее ма-териал работает на усталость. Поэто-му плавность переходов (галтелей) от одного диаметра к другому имеет большое значение, чтобы избежать концентрации напряжений и возмож-ности появления так называемых усталостных трещин. Цилиндричес¬кие поверхности оси (кроме средней части е) и их галтели упрочняются накаткой стальными закаленными роликами при нажатии на ролик 30—40 кН. | + | На ось в эксплуатации действуют знакопеременные нагрузки, и ее материал работает на усталость. Поэтому плавность переходов (галтелей) от одного диаметра к другому имеет большое значение, чтобы избежать концентрации напряжений и возможности появления так называемых усталостных трещин. Цилиндрические поверхности оси (кроме средней части е) и их галтели упрочняются накаткой стальными закаленными роликами при нажатии на ролик 30—40 кН. |
− | Поверхности шеек оси после накат¬ки шлифуют под посадку буксовых подшипников. По торцам оси в про-цессе обработки засверливаются центровые отверстия, в одно из кото-рых затем вставляется втулка при¬вода валика скоростемера. Оси различных тепловозов отличаются разными длинами шеек и предподсту- личных частей и исполнением тор¬цовых частей шеек. | + | |
− | Колесные центры отливают из мар-теновской стали 25 Л 111 центро-бежным способом. Наружная часть колесного центра — обод — и внут-ренняя — ступица — подвергаются механической обработке для сопря-жения в последующем соответствен¬но с бандажом и осью. Конструк¬ции колес и колесных центров раз¬личаются по исполнению части, соединяющей обод и ступицу в одно целое. Обычно это диск — плоский или с небольшой конусностью (см. рис. 11.3). Такие колеса называют дисковыми. При большом диаметре дисковое колесо оказывается чрез¬мерно тяжелым. На тепловозе 2ТЭ121 применены спицевые колеса, в которых обод и ступица колес¬ного центра соединены спицами. | + | Поверхности шеек оси после накатки шлифуют под посадку буксовых подшипников. По торцам оси в процессе обработки сверлятся центровые отверстия, в одно из которых затем вставляется втулка привода валика скоростемера. Оси различных тепловозов отличаются разными длинами шеек и предподступичных частей и исполнением торцовых частей шеек. |
− | Бандажи прокатываются из спе-циальной бандажной стали. Новым бандажам в процессе изготовления после механической обработки при-дается определенная форма наруж¬ной поверхности — поверхности ка¬тания, имеющей важное значение для рационального взаимодействия коле¬са и рельсового пути. Стандартный профиль (сечение) бандажа (рис. 11.4) состоит из гребня а и двух конических поверхностей: основ¬ной—с конусностью 1:10 (уклон 1:20) и боковой — с конусностью 1:3,5 (уклон— 1:7), а также торцо¬вой фаски под углом 45°. | + | |
− | Внутренняя поверхность бандажа цилиндрическая с буртиком б для упора обода колесного центра и па¬зом в для пружинного кольца 4 (см. рис. 11.3), фиксирующего бандаж на ободе. | + | Колесные центры отливают из мартеновской стали 25 Л 111 центробежным способом. Наружная часть колесного центра — обод — и внутренняя — ступица — подвергаются механической обработке для сопряжения в последующем соответственно с бандажом и осью. Конструкции колес и колесных центров различаются по исполнению части, соединяющей обод и ступицу в одно целое. Обычно это диск — плоский или с небольшой конусностью (см. рис.). Такие колеса называют дисковыми. При большом диаметре дисковое колесо оказывается чрезмерно тяжелым. На тепловозе 2ТЭ121 применены спицевые колеса, в которых обод и ступица колесного центра соединены спицами. |
| + | |
| + | ==Бандаж== |
| + | [[Файл:Профиль бандажей.jpg|250px|thumb|right|Профиль бандажей колёсных пар тепловозов]] |
| + | Бандажи прокатываются из специальной бандажной стали. Новым бандажам в процессе изготовления после механической обработки придается определенная форма наружной поверхности — поверхности катания, имеющей важное значение для рационального взаимодействия колеса и рельсового пути. Стандартный профиль (сечение) бандажа (см. рис.) состоит из гребня а и двух конических поверхностей: основной — с конусностью 1:10 (уклон 1:20) и боковой — с конусностью 1:3,5 (уклон — 1:7), а также торцовой фаски под углом 45°. |
| + | Внутренняя поверхность бандажа цилиндрическая с буртиком б для упора обода колесного центра и пазом в для пружинного кольца 4 (см. рис. выше), фиксирующего бандаж на ободе. |
| | | |
− | Стандартная ширина тепловозных бандажей 140 мм, толщина ново¬го бандажа 75 мм, планируется применение бандажей толщиной 85 мм. | + | Стандартная ширина тепловозных бандажей 140 мм, толщина нового бандажа 75 мм, планируется применение бандажей толщиной 85 мм. |
| Гребень (реборда) направляет движение колеса по рельсовой колее и предохраняет колесную пару от схода с рельсов. | | Гребень (реборда) направляет движение колеса по рельсовой колее и предохраняет колесную пару от схода с рельсов. |
− | Конусность поверхности катания способствует центрированию колес¬ной пары в рельсовой колее и облег¬чает прохождение кривых участков пути. Колесо, бегущее по наружному рельсу, катится по нему окружностью большего диаметра, чем внутреннее колесо, и, следовательно, проходит несколько больший путь по дуге большего радиуса. В результате ко-лесная пара устанавливается при движении в кривой по ее радиусу, что способствует движению без про-скальзывания и повышенного изно¬са. Конусность внешней части банда¬жа (конусность 1:3,5) и фаска облег¬чают прохождение стрелочных переводов. | + | Конусность поверхности катания способствует центрированию колесной пары в рельсовой колее и облегчает прохождение кривых участков пути. Колесо, бегущее по наружному рельсу, катится по нему окружностью большего диаметра, чем внутреннее колесо, и, следовательно, проходит несколько больший путь по дуге большего радиуса. В результате колесная пара устанавливается при движении в кривой по ее радиусу, что способствует движению без проскальзывания и повышенного износа. Конусность внешней части бандажа (конусность 1:3,5) и фаска облегчают прохождение стрелочных переводов. |
| | | |
− | ==Бандаж==
| + | Бандаж является наиболее изнашиваемой частью колесной пары. Основным видом его износа является прокат поверхности катания, т. е. потеря правильной формы ее профиля, а также износ (подрез) гребня. |
− | Бандаж является наиболее изнашиваемой частью колесной пары. Основным видом его износа являет¬ся прокат поверхности катания, т. е. потеря правильной формы ее профи-ля, а также износ (подрез) гребня. | + | |
− | В связи с коничностью поверх¬ности катания колеса его диаметр и толщину бандажа, а также и ве¬личину проката измеряют в условной средней плоскости — по так назы¬ваемому кругу катания — на рас¬стоянии 70 мм от внутренней грани бандажа. Расстояние между кругами катания двух колес составляет 1580 мм (с допусками +1, —3 мм). | + | В связи с коничностью поверхности катания колеса его диаметр и толщину бандажа, а также и величину проката измеряют в условной средней плоскости — по так называемому кругу катания — на расстоянии 70 мм от внутренней грани бандажа. Расстояние между кругами катания двух колес составляет 1580 мм (с допусками +1, —3 мм). |
| + | |
| + | |
| + | По мере износа и достижения предельных значений проката и толщины гребня колесные пары подвергаются обточке бандажей, при которой восстанавливается их первоначальный профиль. При этом, естественно, уменьшается толщина бандажей и диаметр круга катания колес. Предельные нормы износа и толщины бандажей установлены ПТЭ. Достигшие предельной толщины бандажи заменяются новыми, что продляет срок службы всей колесной пары. |
| | | |
− | Рис. 11.4. Профиль бандажей колесных лар тепловозов
| + | На маневровых тепловозах ТГМЗА, поездных ТГ16 и дизель-поездах ДР1 колесные пары имеют безбандажные цельнокатаные колеса, поверхность катания которых составляет одно целое с колесным центром. Такая конструкция позволяет уменьшить массу колесной пары и снизить трудоемкость ее изготовления. Однако по достижении предельной толщины обода такая колесная пара должна сниматься с эксплуатации. |
− | По мере износа и достижения предельных значений проката и тол-щины гребня колесные пары подвергаются обточке бандажей, при кото¬рой восстанавливается их первона¬чальный профиль. При этом, естест¬венно, уменьшается толщина банда¬жей и диаметр круга катания ко¬лес. Предельные нормы износа и толщины бандажей установлены ПТЭ. Достигшие предельной толщины бандажи заменяются новыми, что продляет срок службы всей колесной пары.
| |
| | | |
− | На маневровых тепловозах ТГМЗА, поездных ТГ16 и дизель-поездах ДР1 колесные пары имеют безбан¬дажные цельнокатаные колеса, поверхность катания которых составляет одно целое с колесным центром. Такая конструкция позволяет умень¬шить массу колесной пары и снизить трудоемкость ее изготовления. Однако по достижении предельной толщины обода такая колесная пара должна сниматься с эксплуатации.
| + | ==Зубчатые колёса== |
| + | Зубчатое колесо 5 колесной пары (см. рис. выше) является ведомым, оно входит в зацепление с ведущей шестерней, находящейся на валу тягового электродвигателя. Ведомое зубчатое колесо колесных пар всех серий отечественных тепловозов изготовлено из хромоникелевой стали 45ХН. Оно состоит из ступицы, диска и обода, выполненного в виде зубчатого венца, имеющего 75 прямых зубьев модуля 10 мм. Отверстие в ступице шестерни имеет со стороны колесного центра на длине 20 мм расточку с конусностью 1:20, облегчающую посадку зубчатого колеса на ось и способствующую уменьшению концентрации напряжений. На посадочной поверхности в середине имеется кольцевая канавка шириной 10 мм, предназначенная для облегчения демонтажа зубчатого колеса. Канавка сообщается с резьбовым отверстием в теле ступицы, через которое под ступицу нагнетается масло под давлением при спрессовке зубчатого колеса. Аналогичные устройства, облегчающие монтаж и демонтаж, имеют и колесные центры. |
| + | Со стороны средней части оси ступица имеет выточку, в которую запрессовано штампованное масло-отбойное кольцо, предотвращающее попадание смазки из кожуха зубчатой передачи в моторно-осевые подшипники тягового электродвигателя. |
| + | Рабочая поверхность зубьев колеса закаливается токами высокой частоты, впадины зубьев упрочняются накаткой. |
| | | |
− | Зубчатое колесо 5 колесной пары (см. рис. 11.3) является ведомым, оно входит в зацепление с ведущей шестерней, находящейся на валу тягового электродвигателя. Ведомое зубчатое колесо колесных пар всех серий отечественных тепловозов из-готовлено из хромоникелевой стали 45ХН. Оно состоит из ступицы, диска и обода, выполненного в виде зубчатого венца, имеющего 75 пря¬мых зубьев модуля 10 мм. Отверстие в ступице шестерни имеет со сто¬роны колесного центра на длине 20 мм расточку с конусностью 1:20, облегчающую посадку зубчато¬го колеса на ось и способствую¬щую уменьшению концентрации напряжений. На посадочной поверх¬ности в середине имеется кольце¬вая канавка шириной 10 мм, предназ¬наченная для облегчения демонтажа зубчатого колеса. Канавка сообща¬ется с резьбовым отверстием в теле ступицы, через которое под ступицу нагнетается масло под давлением при спрессовке зубчатого колеса. Аналогичные устройства, облегчаю¬щие монтаж и демонтаж, имеют и колесные центры.
| + | [[Файл:Упругое зубч колесо.jpg|250px|thumb|right|Упругое зубчатое колесо]] |
− | Со стороны средней части оси ступица имеет выточку, в которую запрессовано штампованное масло-отбойное кольцо, предотвращаю¬щее попадание смазки из кожуха зубчатой передачи в моторно-осевые подшипники тягового электродвига-теля.
| + | На тепловозах 2ТЭ10В (а также на 2ТЭ116) применяются колесные пары с упругими зубчатыми колесами. Такое колесо имеет сложную конструкцию и состоит из многих деталей. Основные из них: зубчатый венец 9, ступица 14, тарелки 3 и упругие резинометаллические комплекты. |
− | Рабочая поверхность зубьев коле¬са закаливается токами высокой частоты, впадины зубьев упрочняют¬ся накаткой.
| |
− | На тепловозах 2ТЭ10В (а также на 2ТЭ116) применяются колесные пары с упругими зубчатыми колесами. Такое колесо (рис. 11.5) имеет слож¬ную конструкцию и состоит из многих деталей. Основные из них: зубчатый венец 9, ступица 14, тарелки 3 и упругие резинометаллические ком-плекты. | |
| Тарелки 3 присоединены к диску ступицы 14 при помощи восьми втулок 12 на тугой посадке и стянуты болтами 1 с гайками 13 и шайбами. | | Тарелки 3 присоединены к диску ступицы 14 при помощи восьми втулок 12 на тугой посадке и стянуты болтами 1 с гайками 13 и шайбами. |
| | | |
− | Зубчатый венец 9 соединен с та-релками 3 шестнадцатью резино-металлическими комплектами / и //, равномерно и поочередно располо-женными по окружности. | + | Зубчатый венец 9 соединен с тарелками 3 шестнадцатью резинометаллическими комплектами I и II, равномерно и поочередно расположенными по окружности. |
− | Упругий комплект представляет со-бой стальной палец с насаженными на него резиновыми втулками-амор-тизаторами, на которые в свою оче-редь напрессованы стальные втулки. Таким образом каждый резиновый амортизатор находится между дву¬мя металлическими деталями: паль¬цем и втулкой. | + | Упругий комплект представляет со-бой стальной палец с насаженными на него резиновыми втулками-амортизаторами, на которые в свою очередь напрессованы стальные втулки. Таким образом каждый резиновый амортизатор находится между двумя металлическими деталями: пальцем и втулкой. |
− | В конструкции зубчатого колеса применены упругие комплекты двух типов: с тремя (/) и двумя (//) резиновыми амортизаторами. Трой¬ной комплект / состоит из пальца 5, двух крайних амортизаторов 7 с втулками 4, вставленными в отверстия тарелок 3, и среднего амортизатора 10, втулка которого вставлена в отверстие зубчатого вен¬ца 9. | + | В конструкции зубчатого колеса применены упругие комплекты двух типов: с тремя (I) и двумя (II) резиновыми амортизаторами. Тройной комплект I состоит из пальца 5, двух крайних амортизаторов 7 с втулками 4, вставленными в отверстия тарелок 3, и среднего амортизатора 10, втулка которого вставлена в отверстие зубчатого венца 9. |
− | Посадка всех втулок скользящая, втулки фиксируются в отверстиях тарелок и венца пружинными стопор-ными кольцами 8, препятствующими продольному смещению резнноме- таллического комплекта. | + | Посадка всех втулок скользящая, втулки фиксируются в отверстиях тарелок и венца пружинными стопорными кольцами 8, препятствующими продольному смещению резинометаллического комплекта. |
− | Двойной комплект II не имеет среднего амортизатора, средняя часть его пальца 15 имеет больший диаметр и установлена в отверстие венца 9 с радиальным зазором 5 мм. Наружная поверхность средней час¬ти пальца 15 не цилиндрическая, а бочкообразная (7?i=270 мм). | + | Двойной комплект II не имеет среднего амортизатора, средняя часть его пальца 15 имеет больший диаметр и установлена в отверстие венца 9 с радиальным зазором 5 мм. Наружная поверхность средней части пальца 15 не цилиндрическая, а бочкообразная (R1=270 мм). |
− | Тангенциальная нагрузка от зуб-чатого венца воспринимается внача¬ле восемью тройными комплек¬тами I. Они имеют меньшую жест¬кость. После их деформации при смещении зубчатого венца примерно на 1° выбирается зазор между паль¬цами 15 и отверстиями венца и наг¬рузка от венца воспринимается восемью двойными комплектами 11, амортизаторы которых имеют более высокую жесткость. | + | Тангенциальная нагрузка от зубчатого венца воспринимается вначале восемью тройными комплектами I. Они имеют меньшую жесткость. После их деформации при смещении зубчатого венца примерно на 1° выбирается зазор между пальцами 15 и отверстиями венца и нагрузка от венца воспринимается восемью двойными комплектами II, амортизаторы которых имеют более высокую жесткость. |
− | Таким образом, благодаря различ-ной упругости амортизаторов ком-плектов I и // зубчатое колесо | + | |
− | имеет переменную тангенциальную жесткость. | + | Таким образом, благодаря различной упругости амортизаторов комплектов I и II зубчатое колесо имеет переменную тангенциальную жесткость. |
− | Для предотвращения выпадания пальцев и втулок в случае повреж-дения амортизаторов служат кольца 6 и //, приклепанные к тарелкам 3. | + | |
− | Центровка венца относительно сту-пицы и радиальная жесткость коле¬са обеспечиваются установкой меж¬ду ними (сплошь по окружности) коротких роликов 2. Благодаря бочкообразности наружной поверхности диска ступицы (/?2 = 300 мм) и при наличии боковых зазоров между дис-ком венца и тарелками <3 зубчатый венец может самоустанавливаться, обеспечивая равномерный контакт зубьев шестерен тягового редуктора при перекосах вала тягового элек-тродвигателя относительно оси ко-лесной пары. | + | Для предотвращения выпадания пальцев и втулок в случае повреждения амортизаторов служат кольца 6 и II, приклепанные к тарелкам 3. |
− | Применение упругих зубчатых ко¬лес повысило надежность работы и срок службы тягового редуктора и улучшило условия работы тяго¬вых электродвигателей за счет зна-чительного снижения величины дина-мических усилий в передаче при движении тепловоза. | + | Центровка венца относительно ступицы и радиальная жесткость колеса обеспечиваются установкой между ними (сплошь по окружности) коротких роликов 2. Благодаря бочкообразности наружной поверхности диска ступицы (R2 = 300 мм) и при наличии боковых зазоров между диском венца и тарелками 3 зубчатый венец может самоустанавливаться, обеспечивая равномерный контакт зубьев шестерен тягового редуктора при перекосах вала тягового электродвигателя относительно оси колесной пары. |
| + | Применение упругих зубчатых колес повысило надежность работы и срок службы тягового редуктора и улучшило условия работы тяговых электродвигателей за счет значительного снижения величины динамических усилий в передаче при движении тепловоза. |
| | | |
| ==Колесные пары тепловозов с гидравлической передачей== | | ==Колесные пары тепловозов с гидравлической передачей== |
− | Колесные пары тепловозов с гид-равлической передачей отличаются от вышерассмотренных только устройствами для передачи вращаю-щего момента. На тепловозах ТГМЗ, имеющих карданно-редукторный привод, ведомое зубчатое колесо насаживается не рядом с колесным центром, а ближе к средней части оси, что позволяет по обе стороны от него на оси разместить опорные подшипники осевого редуктора. | + | Колесные пары тепловозов с гидравлической передачей отличаются от вышерассмотренных только устройствами для передачи вращающего момента. |
− | На тепловозах ТГА11 с дышловым приводом ведущих осей и с разме-щением их в жесткой раме конструк¬ция колесных пар иная. Оси имеют не внешние, а внутренние буксовые шейки. В колесные центры установ¬лены пальцы кривошипов, на кото¬рые навешиваются дышла, передаю¬щие осям вращающий момент от вала дизеля. | + | |
| + | На тепловозах ТГМ1 с дышловым приводом ведущих осей и с размещением их в жесткой раме конструкция колесных пар иная. Оси имеют не внешние, а внутренние буксовые шейки. В колесные центры установлены пальцы кривошипов, на которые навешиваются дышла, передающие осям вращающий момент от вала дизеля. |
| + | |
| + | [[Файл:Кол.пары тгм4б.jpg|400px|thumb|right|Колёсная пара тепловоза ТГМ4Б. Колесная пара: 1 — ось; 2, 12 — кольца лабиринтные; 3, 6 — гнезда подшипников; 4, 15 — втулки; 5 — осевое зубчатое колесо; 7 — прокладка; 8 — крышка; 9 — колесо цельноката ное (обандаженное) ; 10 — пробка; 11 — шайба; 12, 13 — шариковые подшипники; 14 — роликовый подшипник]] |
| + | На тепловозах ТГМЗ, ТГМ4 имеющих карданно-редукторный привод, ведомое зубчатое колесо насаживается не рядом с колесным центром, а ближе к средней части оси, что позволяет по обе стороны от него на оси разместить опорные подшипники осевого редуктора. |
| + | |
| + | Колесная пара тепловозов ТГМЗ, ТГМ4 сформированы тепловым способом. На оси напрессованы цельнокатаные колеса 9, осевое зубчатое колесо 5, два подшипниковых узла, на которые опирается осевой редуктор. |
| | | |
| + | На предподступичные части оси напрессованы лабиринтные кольца уплотнения букс. В отверстие оси запрессована втулка 15 для привода скоростемера. При подкатке новых колесных пар под тепловоз или их переточке разница диаметров по кругу катания колес не должна превышать 1 мм. |
| + | На цельнокатаном колесе по внутреннему диаметру обода сделана про точка диаметром 920 мм и глубиной 5 мм, которая является базовой для замера толщины обода колеса. |
| | | |
| ==Формирование колесных пар== | | ==Формирование колесных пар== |
| Это процесс сборки колесных пар из новых элементов при их изготовлении. Формирование колесной пары тепловоза начинается с посадки на ось зубчатого колеса (или его ступицы). | | Это процесс сборки колесных пар из новых элементов при их изготовлении. Формирование колесной пары тепловоза начинается с посадки на ось зубчатого колеса (или его ступицы). |
| | | |
− | Прочность посадки обеспечивается натягом, т. е. превышением диамет¬ра подступичной части оси над диаметром отверстия в ступице на 0,12—0,16 мм. Посадка осуществля¬ется тепловым способом в горячем состоянии (шестерня нагревается до температуры не выше 200 °C). Пред¬варительно подступичная часть оси покрывается тонким слоем (не более 0,02 мм) лака (клея) ГЭН-150(В). Это покрытие исключает непосред¬ственный контакт металла оси и сту¬пицы и предохраняет обе поверхности от коррозии. При изготовлении ко¬лесных пар тепловозов ТЭЗ приме¬нялась и холодная (прессовая) по¬садка шестерен на ось с усилием 500—800 кН. | + | Прочность посадки обеспечивается натягом, т. е. превышением диаметра подступичной части оси над диаметром отверстия в ступице на 0,12—0,16 мм. Посадка осуществляется тепловым способом в горячем состоянии (шестерня нагревается до температуры не выше 200 °C). Предварительно подступичная часть оси покрывается тонким слоем (не более 0,02 мм) лака (клея) ГЭН-150(В). Это покрытие исключает непосредственный контакт металла оси и ступицы и предохраняет обе поверхности от коррозии. При изготовлении колесных пар тепловозов ТЭЗ применялась и холодная (прессовая) посадка шестерен на ось с усилием 500—800 кН. |
| + | |
| Прочность посадки проверяется на прессе. После остывания шестерни она при продольном усилии до 700 кН не должна сдвигаться. | | Прочность посадки проверяется на прессе. После остывания шестерни она при продольном усилии до 700 кН не должна сдвигаться. |
− | Ось с шестерней запрессовывают в колесные центры на прессе в хо-лодном состоянии. Очищенные поса-дочные поверхности оси и центра предварительно смазывают расти-тельным маслом. Натяг лежит в пре-делах 0,18—0,30 мм. Усилие в конце запрессовки колесного центра со-ставляет 950—1400 кН (при запрес-совке колесного центра с банда¬жом — 1100— 1500 кН). | + | Ось с шестерней запрессовывают в колесные центры на прессе в холодном состоянии. Очищенные посадочные поверхности оси и центра предварительно смазывают расти-тельным маслом. Натяг лежит в пре-делах 0,18—0,30 мм. Усилие в конце запрессовки колесного центра составляет 950—1400 кН (при запрессовке колесного центра с бандажом — 1100— 1500 кН). |
− | Для контроля за прочностью по-садки на ось колесных центров пресс, на котором формируется ко¬лесная пара, оборудован маномет¬ром, автоматически записывающим давление запрессовки в виде так называемой диаграммы запрессовки, которая приобщается к паспорту колесной пары. При нормальной по-садке кривая запрессовки выглядит плавной, монотонно нарастающей кривой. При формировании колес¬ных пар пассажирских тепловозов для посадки колесных центров при¬меняют тепловой способ. | + | |
− | У колесных пар должно быть строго соблюдено расстояние между внутренними гранями бандажей — 1440 мм (с отклонениями не более + 1, —3 мм); при этом необходимо, чтобы колесные центры находились на одинаковом расстоянии от сере¬дины оси (разность этих расстояний не должна быть больше 2 мм). | + | Для контроля за прочностью посадки на ось колесных центров пресс, на котором формируется колесная пара, оборудован манометром, автоматически записывающим давление запрессовки в виде так называемой диаграммы запрессовки, которая приобщается к паспорту колесной пары. При нормальной посадке кривая запрессовки выглядит плавной, монотонно нарастающей кривой. При формировании колесных пар пассажирских тепловозов для посадки колесных центров применяют тепловой способ. |
− | Бандаж насаживается на обод ко-лесного центра в нагретом состоя¬нии (до температуры 250—300 °C). Натяг составляет 1,1 —1,45 мм. При нагревании внутренний диаметр бан-дажа увеличивается и превышает диаметр обода на 1,2—1,5 мм, это позволяет свободно опустить колес-ный центр в бандаж, до упора в буртик б (см. рис. 11.4) на его внут¬ренней поверхности. При медленном остывании бандаж плотно сжимает центр. Пока температура бандажа не упала ниже 200 °C, в паз в (см. рис. 11.4) бандажа заводят кольцо (см. рис. 11.3) и обкатывают при¬жимной бурт бандажа для плотного охвата кольца. | + | |
| + | У колесных пар должно быть строго соблюдено расстояние между внутренними гранями бандажей — 1440 мм (с отклонениями не более + 1, —3 мм); при этом необходимо, чтобы колесные центры находились на одинаковом расстоянии от середины оси (разность этих расстояний не должна быть больше 2 мм). |
| + | |
| + | Бандаж насаживается на обод колесного центра в нагретом состоянии (до температуры 250—300 °C). Натяг составляет 1,1 —1,45 мм. При нагревании внутренний диаметр бандажа увеличивается и превышает диаметр обода на 1,2—1,5 мм, это позволяет свободно опустить колесный центр в бандаж, до упора в буртик на его внутренней поверхности. При медленном остывании бандаж плотно сжимает центр. Пока температура бандажа не упала ниже 200 °C, в паз бандажа заводят кольцо и обкатывают прижимной бурт бандажа для плотного охвата кольца. |
| + | |
| Таким образом, упорный буртик препятствует смещению бандажа в одну сторону, а пружинное кольцо 4 — в другую. | | Таким образом, упорный буртик препятствует смещению бандажа в одну сторону, а пружинное кольцо 4 — в другую. |
− | Для последующего контроля не-подвижности бандажа относительно колесного центра на боковой по-верхности бандажа накернивают по дуге несколько лунок, а на ободе колесного центра тупым зубилом делают риску глубиной 1 мм против средней лунки. Чтобы контрольные отметки легко было найти в условиях эксплуатации, на месте их располо-жения наносят полосу шириной 25 мм: на бандаже красной краской, а на ободе белой. | + | Для последующего контроля неподвижности бандажа относительно колесного центра на боковой поверхности бандажа накернивают по дуге несколько лунок, а на ободе колесного центра тупым зубилом делают риску глубиной 1 мм против средней лунки. Чтобы контрольные отметки легко было найти в условиях эксплуатации, на месте их расположения наносят полосу шириной 25 мм: на бандаже красной краской, а на ободе белой. |
− | На деталях колесных пар: осях, бандажах, колесных центрах и зуб-чатых колесах в процессе их изго-товления и формирования выбивают¬ся клейма, предусмотренные инструк¬цией ЦТ-2306. | + | |
− | На вновь сформированных колес¬ных парах центры окрашивают чер¬ной масляной краской, а наружные грани бандажей — белой | + | На деталях колесных пар: осях, бандажах, колесных центрах и зубчатых колесах в процессе их изготовления и формирования выбиваются клейма, предусмотренные инструкцией ЦТ-2306. |
| + | На вновь сформированных колесных парах центры окрашивают черной масляной краской, а наружные грани бандажей — белой |
| + | |
| + | ==Литература== |
| + | Тепловозы: Основы теории и конструкция: Учеб, для техникумов/В. Д. Кузьмич, И. П. Бородулин, Э. А. Пахомов и др.; Под ред. В. Д. Кузьмича,—2-е изд., перераб. и доп—М.: Транспорт, 1991.—352 с. |
| + | |
| + | ==См. также== |
| + | |
| + | *[[Колесные пары]] |
| + | |
| + | [[Категория:Основные узлы локомотивов]] |