Колесная пара: Устройство, вес, типы и виды неисправностей

Колесная пара  — состоит из оси, соединенной с колесным центром и зубчатыми колесами тяговой передачи, которые вращаются как единое целое. На колесные центры закреплены бандажи, которые на локомотивах сменные, а на вагонах, как правило колеса цельнолитые. Такая конструкция позволяет выдерживать пробег в несколько сотен тысяч километров при условии своевременной замены бандажей, профилактике зубчатой тяги и нужного типа рельс.

Функции и роль колесных пар:

• Колесные пары передают силу от локомотива или поезда к рельсам, обеспечивая движение поезда.
• Колесные пары распределяют вес транспортного средства на рельсы, равномерно распределяя нагрузку.
• Колесные пары обеспечивают сцепление с рельсами, что позволяет поезду передвигаться без проскальзывания.

Меню страницы:

Прохождение кривых большого радиуса (порядка 500 м или более) выполняется из-за разницы диаметров колес вдоль окружностей колеса, которая возникает, когда колесная пара смещается по всей траектории. Это различие характеризуется тем, что плоскость колес (профиль колеса) является не цилиндрической, а конической формы: диаметр обода колеса снаружи меньше, чем изнутри, что с учетом профиля поверхности рельса позволяет колесной паре смещаться от центра рельса к внешней стороне поворота. Это позволяет переключаясь на разные колеса во время движения поезда. Движение колесной пары по на стрелочных переводах, где радиус дуги гораздо меньше, осуществляется за счет наличия гребней на колесах. Поверхность рельса и гребня внешнего колеса контролируется силами, возникающими в результате движения колесной пары и контакта внутренней боковой поверхности рельса. При движении состава по прямой гребни колёс выполняют стабилизирующую функцию для поддержки прямолинейного направления движения.

Во время движения поезда между колесом и рельсом наблюдаются микродеформации, за счет того что металл не является сверх плотным. Это создает постоянное нарастание силы скрепления колеса и рельса, во время увеличения скорости и увеличения сил трения. Существуют системы из пары колёс, позволяющих вращаться с разными относительными скоростями. Такие колеса не являются колесными парами и применяются исключительно в мало скоростных подвижных составах.

⟦Устройство колесной пары⟧

Любая колёсная пара как сборочная единица теоретически состоит как минимум из трёх деталей: двух колёс и оси. Фактическое реальное исполнение обычно предполагает сложносоставное колесо, имеющее как минимум бандаж. Другой конструктивной особенностью колёсной пары является то, что она зачастую соединяется с тележкой рельсового подвижного состава через наружные буксы, так как только при такой схеме контроль износа подшипников и их замена относительно просты и доступны.

Для поддержания профиля железнодорожных колёс, обеспечивающих нормальное движение, применяется обточка колёс, а в случае бандажных колёс — и смена бандажей. Основной геометрический параметр колёсной пары — это расстояние между внутренними гранями 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.

⟦Устройство колесной пары электровоза⟧

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

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, на которые насаживают буксовые подшипники, предподступичные части, представляющие собой переходные участки (на них крепят лабиринтные кольца букс), подступичные части, на которые напрессовывают центры двигающих колес, шейки под моторно-осевые подшипники тягового двигателя и среднюю часть. 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.

⟦Вес колесной пары⟧

Разберем более подробно конструкцию на примере колесной пары РУ-1-Ш-957-Г — это самая распространенная колесная пара вагона, которая установлена под большинством грузовых вагонов. Данная колесная пара изготавливается по ГОСТ 4835-2006. Она собирается из чистовой оси РУ-1Ш (ось колесной пары ГОСТ 22780-93) на которую запрессовываются два цельнокатаных колеса 957/175 (ГОСТ 10791-2011), далее устанавливаются два буксовых узла которые в последствии соединяют колесную пару с тележкой. В среднем вес колесных пар составляет от 1150 кг до 1450 кг. 

⟦Типы колесных пар⟧

Существует несколько типов колесных пар, которые используются в железнодорожных транспортных средствах в зависимости от их конструкции, назначения и особенностей эксплуатации. Некоторые из наиболее распространенных типов колесных пар это НОНК и СОНК. Выбор конкретного типа колесных пар зависит от характеристик транспортного средства, условий эксплуатации, требований к грузоподъемности и других факторов. Каждый тип колесной пары имеет свои преимущества и применяется в соответствии с требованиями железнодорожных перевозок.

Колесные пары НОНК (неподвижные одноосные неклинорифмические) и СОНК (сдвоенные одноосные неклинорифмические) относятся к различным типам колесных пар, используемым в железнодорожных транспортных средствах. Они имеют особенности в конструкции и применении, что делает их отличными друг от друга. Вот основные отличия между колесными парами НОНК и СОНК:

• В колесной паре НОНК оба колеса установлены на одной оси и жестко соединены друг с другом. Это означает, что колеса не могут двигаться относительно друг друга, а их ось является неподвижной.
• В колесной паре СОНК также используется одна ось, но колеса установлены на двух отдельных осях, позволяя им двигаться независимо друг от друга.
• Колесные пары НОНК менее маневренны, чем СОНК, так как оба колеса жестко связаны между собой. Это ограничивает возможность применения на участках с изогнутыми рельсами.
• Колесные пары СОНК более маневренны и лучше подходят для движения по изогнутым участкам пути, так как колеса могут перемещаться независимо друг от друга, следуя изгибам рельсов.

Оба типа колесных пар имеют свои преимущества и недостатки, и выбор между ними зависит от характеристик конкретного железнодорожного транспортного средства и условий его эксплуатации.

⟦Неисправности колесных пар⟧

Неисправности колесных пар на железнодорожных транспортных средствах могут привести к серьезным последствиям, таким как аварии, повреждения рельсов и оборудования, а также прерывание движения поездов. Основными неисправностями колесных пар являются прокат, ползуны, трещины, подрезы, выщербины и раковины на поверхности колес. Так же часто при растрескивании железобетонных шпал на стыке рельс, происходит удар, который создает сколы на колесе. Наиболее опасны трещины в осях и колесах. Не допускается в эксплуатацию и к следованию в поездах железнодорожный подвижной состав с трещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, при наличии остроконечного наката на гребне колеса, а также при серьезных износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного состава.

Неисправность №1 — Прокат колеса, так называемый естественный износ поверхности их катания вследствие трения о рельсы. К выпуску в эксплуатацию не допускаются вагоны, у которых колесные пары имеют прокат более, а толщину обода менее размеров, указанных в таблице.

Неисправность №2 — Ползуны это стертые места (выбоины) на поверхности катания обода колеса, образующиеся при неправильном торможении, когда колеса, сильно зажатые тормозными колодками, перестают вращаться и ползут по рельсам (идут юзом).

Неисправность №3 — Выщербина это небольшое местное углубление на поверхности катания обода колеса, появляющееся вследствие наличия ползуна. Выщербины могут появиться в следствии ползуна или скрытых пороков металлов. К эксплуатации не допускаются колесные пары, имеющие на поверхности катания колес выщербину следующих размеров: глубина не более 10 мм., длина не более 25 мм.

⟦Купить колесные пары⟧

Где купить колесные пары?

⟦Видео⟧