Оси колесных пар электровоза.

Оси колесных пар  (рис.2) представляют собой брус круглого поперечного сечения.Диаметр оси по длине не одинаков - наибольший диаметр имеет подступичная часть оси, на которую напрессовывается ступица колеса. Эта часть оси подвержена наибольшим нагрузкам и здесь, чаще всего, наблюдается излом осей.

Ось унифицированной колесной пары электровозов имеет две буксовые шейки 1 (они служат для монтажа роликовых подшипников буксы), предпоступичные части 2 (на них насаживаются лабиринтные кольца осевой буксы), подступичные части 3 (на них напрессовывают колесные центры), шейки моторно-осевых подшипников (МОП) 4 и среднюю часть.

Рис.2. Ось колесной пары электровоза.

1 - две буксовые шейки; 2 - предпоступичные части; 3 - подступичные части; 4 - шейки моторно-осевых подшипников.

Во избежание концентрации напряжений, все переходы с одного диаметра оси на другой выполняются плавными кривыми, сопряжение называется переходными галтелями.

Оси колесных пар подвергаются действию вертикальных и горизонтальных сил и скручиванию. Тяжелые условия работы предъявляют высокие требования к материалу осей, особенно к вязкости, и способам обработки. Оси колесных пар электровозов изготовляются из заготовок стали, выплавленной в мартеновской (или электрической) печи. Для отечественных электровозов применяется сталь марки ОсЛ.

Оси изготовляются ковкой и подвергаются последующей нормализации с дополнительным отпуском.Шейки осей накатываются сферическими роликами, затем шлифуются или подвергаются обработке цилиндрическим роликом для сглаживания поверхности. В торцах осей высверливаются отверстия для нарезки резьбы под болты, крепящие торцовые шайбы, которыми крепятся роликоподшипники на осях. Обработанная ось проверяется дефектоскопом. При наличии поперечных или косых трещин, а также плен на поверхности ось бракуется. На годной оси ставят клейма.

 

Колесные центры электровоза.

На отечественных электровозах применяются разборные колеса, состоящие из колесного центра и бандажа.

На колесный центр действуют силы от посадки бандажа и запрессовки оси колесной пары.Колесный центр должен иметь достаточную прочность и жесткость.

Колесный центр  (рис. 3) состоит из трех частей:

-  ступицы, напрессовывающийся на подступичную часть оси колесной пары;

- обода, на который крепится съёмный бандаж;

 - промежуточной части, выполняемой в виде литого диска (дисковые центры).

 

Рис.3. Колесный центр электровоза.

 

Колесные центры выполняются литыми и катаными. Отливаются из стали особого качества 20Л или 25Л группы III. Отлитые центры для получения однородной и мелкозернистой структуры металла и снятия внутренних напряжений подвергается отжигу.

 

Бандажи электровоза.

На бандажи действуют нагрузки от вертикальных и горизонтальных сил взаимодействия колес и рельсов. Напряжения, связанные с действием этих сил в зоне контакта колеса и рельса, могут быть достаточно большими. При прохождении неровностей пути эти силы часто имеют ударный характер. В процессе эксплуатации происходит проскальзывание колес относительно рельсов.

Материал бандажа должен обладать высокой прочностью при растяжении, сжатии и смятии, быть достаточно износостойким и вязким, чтобы сопротивляться ударным нагрузкам, которые особенно опасны в зимнее время.

Внутренняя посадочная поверхность протачивается в соответствии с диаметром обода колесного центра, причем диаметр посадочной поверхности принимается меньше наружного диаметра обода. У наружной грани на внутренней поверхности оставляется упорный буртик, предохраняющий сползание бандажного кольца к середине колесной пары, а у внутренней грани вытачивается канавка для бандажного кольца, обеспечивающего предотвращение сползания бандажа наружу.

Ширина бандажей колесных пар электровозов 140 мм, толщина по кругу катания у новых - 90 мм, минимальная в эксплуатации – 40 мм. Толщина гребня, измеряемая на расстоянии 20 мм от его вершины равна 33 мм.

Поверхность катания коническая, причем на разных участках она составляет 1/7 и 1/20. Для посадки бандажа на обод колеса бандаж нагревается до температуры 250 – 320 ˚С. В уложенный горизонтально нагретый бандаж опускается колесный центр до упора в кольцевой выступ на внутренней расточке бандажа. Пока бандаж не остыл, в выточку вводится разрезное бандажное кольцо и производится обсадка внутренней кромки бандажа для обеспечения плотного крепления кольца. Концы кольца должны плотно подходить один к другому.

После остывания бандажа, плотность его посадки на колесный центр проверяется обстукиванием ручным молотком. Молоток должен издавать чистый (звонкий) звук и упруго отскакивать. Затем на ободе наноситься контрольная риска глубиной не более 1 мм, а на бандаже напротив этой риски керном наносятся 4 – 5 точек глубиной 1,2 – 2 мм. По сделанным меткам осуществляется наблюдение в эксплуатации за прочностью крепления бандажа. Окончательная обточка бандажей производиться после их насадки.