Колесные пары тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

  Главная      Учебники - Тепловозы     Тепловозы 2ТЭ10М и 3ТЭ10М: Устройство и работа (С. П Филонов) - 1986 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..

 

 

44. Колесные пары и буксы тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

 

 

Колесные пары тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

 


Колесные пары тепловоза воспринимают и передают на рельсы массу кузова и тележек со всем оборудованием, а также собственную массу с деталями, смонтированными непосредственно на колесных парах (неподрес-соренную). При движении тепловоза каждая колесная пара, взаимодействуя с рельсовой колеей, воспринимает удары от неровностей пути и направляющие силы и в свою очередь сама жестко воздействует на путь. Кроме того, колесной парой передается вращающий момент тягового электродвигателя, а в месте контакта колес с рельсами реализуется сила тяги и торможения. Значение и характер воздействия статических и динамических сил зависят от условий движения и состояния рельсового пути, конструкции и параметров ходовой экипажной части тепловоза.

От состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов, поэтому к выбору материала, изготовлению отдельных элементов и формированию колесной пары предъявляются особые требования. В условиях эксплуатации за состоянием колесных пар необходим тщательный уход, своевременные осмотры и ремонт.

Унифицированная колесная пара тепловозов (ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ10В, 2М62 с бесчелюстными тележками) представлена на рис. 192, а. Ось 1 колесной пары изготовлена из осевой стали. Механические свойства ее после термообработки должны соответствовать ГОСТ 3281—81. На поверхности оси различают: буксовые шейки А для установки подшипников букс; предпод-ступичные части Б, служащие для установки лабиринтных колец уплотнения букс подступичные части В, на которые напрессовывают колесные центры 2

и зубчатое колесо 3; шейки Г моторно-осевых подшипников и среднюю часть Д. Все переходы с одного диаметра оси на другой выполнены плавными переходными галтелями радиусом 20—60 мм с шероховатостью #,,<0,63 во избежание концентрации напряжений. Все наружные поверхности оси упрочняют накаткой стальными роликами, создавая в поверхностном слое высокие остаточные напряжения сжатия, которые в 1,5—2 раза повышают предел выносливости оси в зонах неподвижных посадок и делают ось менее чувствительной к концентрации напряжений. Глубина упрочненного слоя после накатки достигает 6—7 мм, поверхностная твердость металла повышается на 25—30 %. Шейки осей накатывают сферическими роликами, затем шлифуют или подвергают обработке цилиндрическим роликом для сглаживания поверхности. На концах оси выполнены: кольцевая канавка Е для установки стопорного кольца, предохраняющего внутреннее кольцо роликового буксового подшипника от сползания с шейки; проточка Ж, на которую напрессовывают кольцо подшипника типа 8320 осевого упора буксы. В торцах оси выполнены центровые отверстия, позволяющие в процессе эксплуатации производить обточку колес для восстановления профиля бандажей колесных пар и устанавливать вкладыш и-втулки привода скоростемера (сечение С — С). На пояске торца оси между проточкой Ж и фаской центрового отверстия наносят знаки маркировки и клейма приемки колесных пар согласно ГОСТ 11018—76.

Зубчатое колесо 3 тягового привода насажено на ось в нагретом состоянии до температуры ступицы не более 170 °С с натягом 0,16—0,22 мм.

 

 

Для предупреждения коррозии посадочных поверхностей их покрывают лаком марки ВД 4-3 или ГЭН-150.

 

 

 

 

Рис 192 Колесные пары 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 — разъемный венец колеса привода насоса, 8 — лабиринтное кольцо

 

 

 

 

 

 

 



Оси колесных пар под тяговые электродвигатели ЭД-118Б, ЭД-125Б с циркуляционной системой смазки моторно-осевых подшипников (рис. 192, б) в средней части имеют утолщение И для крепления венца зубчатого колеса привода насоса смазки МОП. Шейки под моторно-осевые подшипники выполнены диаметром 210 мм вместо 215 мм у колесных пар под тяговые электродвигатели ЭД-118А. На выходах шеек напрессованы лабиринтные кольца 8 уплотнения системы смазки моторно-осевых подшипников.

Колесные центры унифицированной колесной пары изготовлены из отливки 20Л-Ш или 25Л-Ш по ГОСТ 977—75 и состоят из ступицы, обода и диска. Материал и технические данные центров отвечают ГОСТ 4491—75. Отлитые центры для получения однородной и мелкозернистой структуры металла и снятия внутренних напряжений подвергают отжигу.

Колесные центры на ось напрессовывают с усилием 1100—1500 кН при насаженных и 950—1400 кН при ненасаженных бандажах. Натяг между посадочными поверхностями составляет 0,18—0,30 мм. Действительный натяг и качество прессового соединения определяют по диаграмме усилий, снимаемой при запрессовке. Катаные колесные центры, как опытные, изготавливаются из специальной стали. Изготовленные раскаткой колесные центры подвергаются термической обработке. Применение катаных колесных центров, как показал опыт, позволяет снизить массу до 45 кг (неподрессорен-ную) на каждом центре и в свою очередь уменьшить динамическое воздействие на рельсовый путь.

Бандажи являются той частью колес, которая непосредственно взаимодействует с рельсами. На контактную площадку бандажа передаются вертикальные силы до 150 кН, продольные силы сцепления до 45 кН и поперечные до 30 кН на поверхности катания и до 60—80 кН на гребень. Материал бандажа подвергается растяжению, сжатию, сдвигу и смятию, а при скольжении колес — усиленному износу. В связи с этим материал бандажа должен обладать высокой прочностью, чтобы сопротивляться износу и смятию, и быть достаточно вязким, чтобы сопротивляться ударным нагрузкам. Технические данные и материал бандажей отвечают ГОСТ 398—81. Для унифицированной колесной пары применяются бандажи толщиной 75 мм, которые изготавливают из раскисленной мартеновской стали 60 марки 2. Химический состав стали следующий: углерод 0,57—0,65 %; кремний—0,20—0,42 %; марганец —0,60—0,90 %; сера и фосфор — не более 0,04 % и 0,035 % соответственно; никеля и хрома — не более 0,25 % и 0,20 % каждого; ванадия — не более 0,10 %; меди — не более 0,30 %.

Бандажи подвергают термической обработке путем закалки с отдельного нагрева и последующего отпуска. Механические свойства термически обработанных бандажей: временное сопротивление разрыву 950—1130 МПа; относительное удлинение 10,0 %; относительное сужение 14 %; твердость НВ 269; ударная вязкость при 20 °С —0,25 МДж/м . Для бандажей из стали 60 марки 2 оговаривается твердость на гребне — НВ<317, чтобы исключить трещинообразование при взаимодействии с гребневыми колодками при пользовании вспомогательным (локомотивным) тормозом, приведение в действие которого должно производиться с повышением давления в тормозном цилиндре за один прием не более чем до 147 кПа.

На наружные диаметры колесных центров насаживают бандажи с натягом 1,1 —1,45 мм тепловым способом. Температура нагрева бандажа 250— 320 °С. Разность температур различных участков бандажа при нагреве не должна превышать 50 °С. Бандажи на колесных центрах от возможных сползаний с центров закрепляют бандажными кольцами. Бандажные кольца заводят в специальную выточку, когда температура бандажа не ниже 200 °С,

и внутреннюю кромку бандажа закатывают роликом на специальном станке до плотного крепления кольца. На собранной колесной паре разность твердостей бандажей не должна превышать 20 единиц по Бринеллю.

После остывания бандажа проверяют по звуку плотность его посадки на колесный центр. Для контроля отсутствия проворачивания бандажей колесной пары относительно колесных центров при эксплуатации тепловоза на бандажах и колесных центрах наносят контрольные риски и кернение.

Окончательная обточка бандажей по профилю производится после их насадки. Профиль и технические требования на колесные пары тепловоза выполняются в соответствии с ГОСТ 11018—76. Для одной колесной пары разность диаметров колес по кругу катания не должна превышать 0,5 мм. Овальность круга катания и эксцентриситет относительно шейки оси не должны превышать 0,5 мм.

Для обеспечения безопасности движения и стабильных качеств ходовой части тепловоза предельный прокат поверхности катания не выше 7 мм, износ гребня — 8 мм (толщина 25 мм) и минимальная толщина бандажей колесных пар по кругу катания 36 мм. Интенсивность образования проката характеризуется износом (в миллиметрах) на 104 км пробега тепловоза и зависит от степени использования мощности, профиля пути, нагрузки от колесной пары на рельсы и других факторов.

Опыт эксплуатации показал, что интенсивность проката колес тепловозов для среднесетевых условий составляет 0,38 мм на 104 км пробега. Интенсивность износа гребня при протяженности кривых на участке эксплуатации около 50 % составляет 0,8 мм на 104 км пробега. Это вызывает необходимость преждевременной обточки колес для восстановления профиля бандажей по износу гребней. Толщина слоя снимаемого металла, определяемая по износу гребня, значительно больше, чем это требуется для восстановления профиля поверхности катания.

Для уменьшения износа гребней бандажей и увеличения срока их службы ВНИИЖТ предложен новый профиль одноточечного касания между колесом и рельсом при любом расположении колесной пары в рельсовой колее. Профиль с одноточечным контактом отличается от стандартного прямолинейным участком 20 мм с конусностью 1:50, который соединяется с выкружкой гребня переходной кривой радиусом 70 мм, обеспечивающей одноточечный контакт и относительное свободное поперечное перемещение колесной пары в колее. Выкружка гребня выполнена радиусом 15 мм, согласованным с радиусом скругления рельсовой головки для среднесетевых условий, чтобы обеспечить меньшее контактное давление на выкружке гребня. Угол наклона гребня принят 65 °, что соответствует профилю головки среднесетевого рельса и обеспечивает с ним облегающий контакт на участках пути с крутыми кривыми. Испытания показали, что бандажи с одноточечным контактом будут иметь меньший на 20 % износ гребней, уменьшится на 15—20 % количество колесных пар с односторонним износом и смещенным прокатом. Кроме того, этот профиль уменьшит возможность образования ступенчатого проката. Интенсивность проката при этом профиле бандажей сохраняется на прежнем уровне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..