Электровозы. Устройство и ремонт электровозов.

Электровозы. Устройство и ремонт электровозов. » МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЭЛЕКТРОВОЗОВ » Опоры кузова » Колёсные пары » Оси колёсных пар.

Электровозы

по выполняемой службе электровозы разделяются на грузовые, пассажирские, маневровые, а также шахтные и специальные промышленного назначения. Наш проект - справочник по общему устройству, эксплуатации и ремонту электровозов.

Разделы справочника:

Важно:
Бригада электровоза состоит из машиниста и его помощника. Согласно Правилам технической эксплуатации (§ 250) электровозная бригада может быть прикреплена к двум односерийным электровозам, работающим по системе многих единиц, т. е. постоянно сцепленным между собой, соединённым междуэлектровозными соединениями, тормозными и питательными магистралями и управляемым из одной кабины. При этом работу двух электровозов можно рассматривать как работу одного локомотива, имеющего мощность, в два раза большую, чем мощность каждого отдельного электровоза. Машинисты электровозов назначаются из помощников машинистов, имеющих право управления электровозом.....
прочитать полностью

Аккумуляторная батарея служит источником энергии для питания цепи низкого напряжения электровоза при неработающем генераторе тока управления. Во время подготовки электровоза к работе, а также при повреждении генератора тока управления в пути аккумуляторная батарея питает электроэнергией катушки различных аппаратов, осветительные и сигнальные лампы. После включения генератора тока управления питание низковольтных цепей электровоза производится от генератора, который одновременно заряжает аккумуляторную батарею.
прочитать полностью

Партнеры:

Свежие материалы:

Полезное:

Оси колёсных пар.

Оси колёсных пар испытывают на себе не только давление, передаваемое на них от веса электровоза и изгибающее ось, но также подвергаются значительному скручивающему усилию, происходящему как от передачи усилия от тягового двигателя через зубчатые колёса, так и от скольжения одного колеса относительно другого. При этом усилия, испытываемые осью от трения колеса о рельсы и от всех толчков, воспринимаемых колёсами, т. е. усилия, скручивающие ось, тем больше, чем больше диаметр насаженных на ось колёс. Поэтому диаметр оси зависит от нагрузки на каждую ось и диаметра колёс. Оси по своей длине делаются обычно разной толщины. Часть / оси (фиг 60), на которую напрессовывается колесо, называется подступичной частью, а часть 2, на которую опирается подшипник, — шейкой. Шейки осей грузовых электровозов с подшипниками скольжения в отличие от шеек вагонных осей не имеют буртиков. У электровозов с роликовыми подшипниками на концах оси имеется резьба для постановки удерживающей гайки (см. фиг, 58). Переход 3 (фиг. 60) от подступичной части оси к шейке носит название предподступичной части. В местах насадки зубчатых колёс на осях делаются соответствующие утолщения 4, называемые подступичной частью под центр зубчатого колеса. У электровозов с зубчатыми колёсами, насаженными на подступичную часть колёсного центра, таких утолщений ось не имеет (см. фиг. 57 и 60,). Части 5 оси (фиг. 60) со стороны подступичных частей 4 являются шейками под моторно-осевые подшипники (см. стр. 107). Переходы от одного диаметра оси к другому, называемые переходными галтелями, выполнены радиусом 20 мм для уменьшения напряжения в этих местах.
Для повышения прочности осей электровозов серий ВЛ19М , ВЛ22 и Сс новые оси колёсных пар этих электровозов выпускаются с большими диаметрами осей в подступичных частях под центры зубчатых и движущих колёс (226 и 225 мм против 215 и 205 мм).
Электровозные оси изготовляются из поковок, полученных отковкой или прессовкой болванок мартеновской стали или электростали с обязательным последующим отжигом (из стали марки Ос. Л).
Металл для осей электровозов должен обладать следующими механическими свойствами: предел прочности при растяжении 55—61 кг/мм2 при относительном удлинении 21—23% образца длиной 75 мм и диаметром 15 мм. Осевая сталь должна содержать: углерода 0,35—0,45%, марганца 0,5—0,8%, кремния 0,15—0,35% . хрома не более 0,3%, никеля не более 0,3%; содержание фосфора не должно превышать 0,045%, серы 0,05% и меди 0,25%.
Шейки оси должны быть отполированы или накатаны, а подступичные части гладко обточены . На торцах осей засверливаклся центры 6.
У электровоза СКУ -05 оси высверлены по длине для облегчения веса и обнаружения дефектов, возможных во внутренней части осей.
Запрещается эксплуатация колёсных пар с осями, имеющими следующие дефекты:
1) поперечные или косые трещины, расположенные к образующей оси под углом более 30°, независимо от размера, количества и места их расположения;
2) продольную трещину или плену на средней части оси длиной более 25 мм, а также две или более трещины (или плёны) какой бы то ни было длины;
3) продольную трещину или плену на шейках моторно-осевых подшипников, предподступичных и подступичных частях и буксовых шейках независимо от количества и размеров;
4)волосовины на цилиндрических поверхностях шеек оси, если общее количество их более четырёх и в любом поперечном сечении более двух или если длина отдельных волосовин превышает 10 мм;
5) волосовины на подступной. предподступичной и обработанной средней части оси. если в любом поперечном сечении более двух или если длина отдельной волосовины превышает 15 мм на подсгупичной или предподступичной части и более 25 мм на средней части,
6) продольные риски длиной более 0,2 мм на шейках и предподступичных частях оси колёсной пары с подшипниками качения;
7) задиры на шейках и предподступичных частях оси;
8V протёртые места в средней части оси глубиной более 0,4 мм.
На колёсных парах, находящихся под электровозом, разрешается оставлять на шейках подшипников скольжения и предподступичных частях оси мелкие тупые риски до первой выкатки колёсной пары из-под электровоза.
Колёсный центр. Колёсные центры электровозов бывают двух типов: дисковые и спицевые.
Дисковые центры имеются у колёсных пар электровозов серий Н8 и ВЛ23 (см. фиг. 58); у остальных серий электровозов колёсные центры выполнены спицевыми (см фиг. 57).
Колёсный центо состоит из ступицы / (фиг. 61), т. е. той части, которой колесо надевается на ось. нескольких спиц 2 и обода 3. У дисковых центров вместо спиц имеются два диска, соединяющих между собой ступицу и обод. В дисках делают отверстия для облегчения их веса. Дисковые колёсные центры легче спииевых и не уступают им по прочности.
У современных мощных электровозов на окружности колеса развиваются значительные силы, поэтому колёсные центры изготовляются исключительно
из литой стали с пределом прочности при растяжении 45—55 кг/мм2 (например из стали марки 25ЛКП). После отливки колёсные центры отжигаются. Наружный диаметр ступицы равен приблизительно удвоенному диаметру подступичной части оси. Центры колёс электровозов с подшипниками скольжения в буксах имеют гнёзда для антифрикционных дисков. Спицы колёс возле ступиц делаются несколько толще, а к сбоду — тоньше. Число спиц колёсного центра зависит от диаметра колеса. Как правило, с увеличением диаметра увеличивается количество спиц. У электровозов серий ВЛ22М, ВЛ22, ВЛ19,~СК и Сс с опорно-осевой подвеской тяговых двигателей колёсные центры имеют 11 спиц. Вообще, число спиц каждого колеса делается обычно нечётным.
Для электровозов, у которых передача выполнена при помощи полого вала, число, расположение и форма спиц определяются возможностью передачи через них тягового усилия от двигателя на колесо.
Ободы колёс со стороны спиц имеют закруглённые очертания. Отдельные части колёсных центров имеют плавные и закруглённые очертания, так как в частях с четырёхугольным сечением и в частях, имеющих резкие очертания, после отливки легко появляются трещины.
Для насадки бандажей ободы колёсных центров цилиндрически обтачиваются по наружному диаметру, а на боках обода делаются косые кромки.
Центры и бандажи колёсных пар, у которых посадочная поверхность имеет овальность более 0,5 мм, обтачиваются на станке.
Согласно § 238 Правил технической эксплуатации запрещается выпускать под поезда электровозы с трещинами в ступицах колёсных центров, с наличием двух трещин в одном секторе обода колеса, с трещиной в спице колеса и одновременным наличием трещин в двух смежных со спицей секторах.
На колёсных парах, находящихся под электровозами, разрешается оставлять без исправления не более трёх трещин в разных секторах обода при условии, что каждые две трещины разделены между собой не менее чем двумя незаваренными спицами.
Бандажи. Бандажи изготовляются из болванок основной или кислой мартеновской стали ковкой на молотах или прессах с последующей прокаткой. Сталь для бандажей грузовых электровозов должна содержать углерода 0,65—0,80%, марганца 0,5—0,8%, кремния 0,15—0,35%,фосфора не более 0,05% и серы не более 0,05%.
После прокатки бандажи подвергают термической обработке закалкой с отдельного нагрева с последующим отпуском. Материал бандажа должен иметь предел прочности при растяжении не менее 90 /сг/лш2.
Внутренняя посадочная поверхность бандажа / (фиг. 62) протачивается в соответствии с диаметром обода колёсного центра 2 с таким расчётом, чтобы внутренний диаметр бандажа был меньше диаметра обода на 1,0—1,5 мм на каждый метр диаметра обода. Для изношенных бандажей натяг не должен превышать 1,2 мм После обточки внутренней поверхности бандаж равномерно нагревается до температуры 250—320° и в горячем состоянии надевается на обод колёсного центра так, чтобы упорный бурт 7 бандажа упирался в обод колёсного центра. Насадка бандажа требует большого опыта. Слишком тугая насадка бандажа вызывает его лопание, особенно зимой, при низких температурах воздуха; при слабой же насадке бандаж быстро ослабевает и начинает вращаться на ободе.
При перетяжке бандажа для получения необходимого натяга разрешается применять прокладку между бандажами и ободом колёсного центра. Прокладка изготовляется из листовой стали и имеет ширину, равную ширине обода, и длину, равную развёрнутой длине обода; толщина прокладки не более 2 мм. Прокладка должна состоять из одного слоя и не более четырёх частей, расположенных по длине окружности; зазор между прокладками не более 10 мм. Несмотря на насадку бандажа на обод в горячем состоянии, бандажи всё же ослабевают, особенно при продолжительном торможении, поэтому прибегают ещё к дополнительному укреплению бандажей на ободе колеса при помощи укрепляющего (бандажного) кольца: в бандаже делается выточка или канавка, в которую загоняется бандажное кольцо 3.
Кольцо загоняется в паз, пока бандаж ещё не успел остыть после насадки ниже температуры 200°, и обжимается буртиком 6 бандажа (фиг. 63).
Концы укрепляющего кольца должны плотно подходить один к другому, а самое кольцо изготовляется из цельной или сваренной не более чем из двух кусков специальной фасонной стали.
В эксплуатации не допускается ослабления укрепляющего кольца более 30% длины обода, причём место ослабления не должно быть ближе 100 мм от замка.
После охлаждения бандажа проверяется по звуку плотность его насадки на колёсный центр. Затем на ободе зубилом с закруглённой кромкой наносится контрольная риска глубиной не более 1 мм, а на бандаже против этой риски не ближе 10 мм от кромки упорного бурта на длине 25 мм наносится 4—5 кернов глубиной 1,5—2 мм.
После насадки бандажей производится их обточка. При обточке новых бандажей на их внешней торцовой грани наносится резцом риска минимальной толщины бандажа, указывающая, при какой толщине бандаж должен быть сменён.
Поверхность 4 бандажа (см. фиг. 62) по кругу катания обтачивается не цилиндрически, а на конус с уклоном 1 : 20 и 1 : 7 в наружную сторону, и, кроме того, край бандажа ещё несколько округляется по установленному шаблону. С внутренней стороны бандажи имеют гребень (реборду) 5, который препятствует сходу колесе рельсов и в то же время направляет колёса при проходе по стрелкам и закруглениям. На фиг. 64 показан нормальный профиль бандажа колёс локомотивов железных дорог Советского Союза.
Коническая обточка бандажей делается для более спокойного прохождения электровоза по кривым. Так как во время движения электровоза по кривой колесо, идущее по наружному рельсу, должно совершать несколько больший путь, чем колесо, идущее по внутреннему рельсу, то при плотной посадке обоих колёс на ось в случае применения цилиндрических бандажей происходило бы скольжение последних по рельсам. Чтобы колесо, идущее по наружному рельсу кривой, не отставало от другого и не скользило по рельсам, его надо заставить катиться по кругу большего диаметра. Когда электровоз двигается по кривой, вследствие развивающейся центробежной силы гребни бандажей прижимаются к наружному рельсу; при этом колёса, обточенные на конус, идущие по наружному рельсу, начинают катиться по кругу большего диаметра и пробегают больший путь; колёса, идущие по внутреннему рельсу кривой и опирающиеся на него краями бандажей, имеющими меньший диаметр, совершают меньший путь. Таким образом, влияние кривой как бы уничтожается.
Ширина бандажей на электровозах равна 140 мм с допустимым отклоне-48
нием для новых бандажей +10 и —1 ми для бандажей, находящихся в эксплуатации, + 12 и —4 мм.
Толщина новых бандажей, считая по кругу катания, т. е. посередине бандажа, у электровозов серий ВЛ22М , ВЛ22, ВЛ23, Н8, НО,Сс и С равна 90 мм (допускается 85—90 лш), у электровозов серий ВЛ19 и СК 75 и 90 мм (допускается 72—75 и 85—90 мм). Наименьшая толщина бандажей после обточек допускается: для электровозов с нагрузкой от оси до 20 т—53 мм и для электровозов с нагрузкой от оси 22 т — 57 мм; предельная минимальная толщина бандажей в эксплуатации — 46 и 50 мм соответственно. Согласно Правилам технической эксплуатации (§238) прокат бандажей,&qt; измеряемый по кругу катания, должен быть не более 7 мм.
Запрещается выпускать под поезда локомотивы, имеющие продольные и поперечные трещины в бандажах колёс, толщину гребней бандажей менее 25 мм или более 33 мм при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня, местные выбоины на поверхности катания колёс более 1 мм при буксовых подшипниках скольжения и более 0,7 мм при роликовых буксовых подшипниках. Биение бандажей по кругу катания допускается не более 2 мм.
Не допускается эксплуатация колёсной пары с ослабшими бандажами, трещинами, раковинами или выщербинами на
поверхности катания, вертикальными подрезами гребней высотой более 18 мм, остроконечным накатом на гребне. Зазор между боковой гранью обода и упорным буртом бандажа допускается не более 0,5 мм по всей окружности на глубину не более половины высоты бурта.
Для снятия бандажа с центра из выточки бандажа удаляется бандажное кольцо, после чего бандаж нагревается до 320° и в горячем состоянии снимается с центра. Во время нагрева бандажей колёсных пар электровозов необходимо предохранять от нагревания ступицу колеса и ось, а зубчатые колёса следует защищать от нагрева асбестовыми прокладками.
Снятый бандаж и ось с оставшимися элементами медленно охлаждаются до температуры окружающего воздуха без применения искусственного охлаждения: поливки водой, обдувания воздухом, охлаждения снегом и т. п.
Формирование колёсных пар. Колёсные центры насаживаются на оси при помощи гидравлического пресса. Напрессовка на ось колёсных центров производится под давлением 45—65 т на каждые 100 мм диаметра подступичной части оси с надетым на центр бандажом и под давлением 40—60 т без бандажа. При диаметре подступичной части, например, 215 мм (электровоз серии ВЛ22М), для посадки центра колеса на ось необходимы давления 100—140 и 90—125 т (при вычислении результат подсчёта округляется до 5 т в сторону повышения Для нижнего предела и в сторону понижения для верхнего).
В процессе запрессовки давление должно непрерывно и плавно возрастать (без скачков) до тех пор, пока колёсный центр не установится на своё место. В конце запрессовки допускается падение давления не более чем на 5% наивысшего давления запрессовки и на дли* не более 10%.
При насадке колёс на оси оба колеса устанавливаются на строго определённом расстоянии друг от друга. При ширине колеи 1 524 мм и расстоянии между кругами катания 1 580 мм нормальное расстояние между внутренними плоскостями бандажей у неподкаченной под электровоз колёсной пары должно
быть равным 1 440 мм с допущением отступления от этого размера не свыше 3 мм в ту или другую сторону. Наименьшее расстояние между внутренними плоскостями бандажей у колёсной пары под электровозом в нижней точке колёсной пары составляет 1 435 мм.
Центр зубчатого колеса насаживается на удлинённую ступицу колёсного центра или на ось в нагретом до 200—250° состоянии или в холодном состоянии гидравлическим прессом с давлением 15—20 т на 100 мм диаметра ступицы или 20—30 т на 100 мм диаметра оси. Для колёсных пар электровозов серии ВЛ22М с диаметром ступицы 325 мм необходимо давление 50—65 т.
При насадке зубчатых колёс должно быть обеспечено точное совпадение зубьев обоих колёс, так как небольшое отклонение может привести к большому износу зубьев вследствие неодновременного их вступления в зацепление. Максимально допустимый сдвиг профиля зуба одного зубчатого колеса по отношению к другому у новой колёсной пары равен 0,5 мм. Между торцами ступиц колёсного центра и центра зубчатого колеса для предупреждения коррозии оси ставится уплотняющая прокладка из клингерита, прессшпана, летероида или плотного картона. Прокладки должны быть покрыты варёным растительным маслом или суриком.
Центры колёсных пар окрашиваются чёрной краской, наружные грани бандажей — белой; контрольные риски на бандаже закрашиваются красной полосой, а на колёсном центре — белой полосой.
Средняя часть оси между шейками под моторно-осевые подшипники не окрашивается. Антифрикционные диски. В ступицы центров колёс электровозов, не имеющих буртов на шейках осей и роликовых букс, вставляются антифрикционные диски. Антифрикционный диск соприкасается с корпусом буксы (см. фиг. 57) и передаёт боковые усилия, которые возникают между буксой и колёсной парой при прохождении электровозом кривых. Чтобы уменьшить износ корпуса буксы, антифрикционный диск выполняется из кремнистой латуни, свинцовистой бронзы (фиг. 65) или из бронзы с баббитовой заливкой (фиг. 66). Для заливки применяется баббит марки Б16.
Толщина нового антифрикционного диска для электровозов серий ВЛ22М , ВЛ22, СК, Сс и С — 29,5 —33,5 мм, для электровозов серии ВЛ19—27 мм.
Толщина антифрикционных дисков не должна быть меньше 20 мм для электровозов всех серий.
После перезаливки дисков поперечный разбег крайних колёсных пар тележек должен быть в пределах 2,5—8 мм и средних осей тележек в пределах 5—12 лш. Максимально допустимый поперечный разбег крайней колёсной пары каждой тележки в раме между торцами буксовых коробок не должен превышать в эксплуатации 16 мм для серий ВЛ22М , ВЛ22, СК иСс, 14 мм для электровозов серии ВЛ19 и для средних колёсных пар тележки соответственно 18 и 16 мм.

Оглавление Вверх: Колёсные пары