Колесные пары, буксы и подшипники

Колесная пара состоит из оси, двух колес и одного или двух зубчатых колес. На ось колесной пары напрессовывают с помощью гидравлического пресса колесные центры. Колесные центрыэлектровозов изготавливают в виде дисков с прорезями (рис. 112).

Рис. 112. Колесная пара

На колесные центры в горячем состоянии надевают бандажи, поверхность катания которых потом обрабатывают, придавая ей коническую форму —- конический профиль. С внутренней стороны бандажи имеют выступающий гребень,который препятствует сходу локомотива с рельсов. Коническая форма бандажей обеспечивает их равномерный износ по ширине и спокойное прохождение электровоза в кривых. В кривых длина наружного рельса больше, чем внутреннего, и колеса, посаженные на одну ось, должны пройти разные расстояния. Оба колеса вращаются с одной и той же частотой. Если их диаметры равны, то колесо, катящееся по наружному рельсу, вынуждено проскальзывать, что вызывает быстрый износ бандажа. Однако во время движения в кривой локомотив вместе с колесными парами под действием центробежной силы смещается в сторону внешнего рельса. При этом внешнее колесо катится по большему кругу катания, а внутреннее — по меньшему. В результате колеса проходят без проскальзывания разные пути при одной и той же частоте вращения. В процессе эксплуатации электровоза вследствие износа профиль бандажей меняется. Поэтому после определенного пробега локомотива профиль бандажей восстанавливают путем повторных обточек. Когда износ бандажей достигнет предельного, бандажи снимают с колесных центров и заменяют новыми. Зубчатые колеса напрессовывают в горячем или холодном состоянии на удлиненные ступицы колесных центров или непосредственно на ось. Буксы и подшипники передают на шейки осей колесной пары часть веса тележки и кузова электровоза. На электровозах серий ВЛ19, ВЛ22 и большей части ВЛ22М в буксах установлены подшипники скольжения. В таких подшипниках теряется много энергии на преодоление трения; в случае их применения значительно увеличивается сопротивление движению в момент трогания поезда с места, особенно в зимнее время, когда смазка густеет. Подшипники снабжены бронзовыми вкладышами с баббитовой заливкой. Одну сплошную половину вкладыша устанавливают в основание подшипника, отлитое как одно целое с остовом двигателя, а другую, с окном,— в шапку подшипника. На изготовление таких подшипников расходуется большое количество дефицитных цветных металлов. Первые вагоны на подшипниках качения появились в Швеции в 1922 г. Для их эксплуатационной проверки был сформирован специальный состав из 50 вагонов-рудовозов. После всесторонних испытаний установили, что сопротивление вагонов при трогании резко падает, а во время следования снижается на 38% по сравнению с сопротивлением при подшипниках скольжения. С 1957 г. на электровозах устанавливают только буксы с подшипниками качения (см. рис. 112). Между внутренним кольцом подшипника, насаженным на шейку оси, и внешним, которое находится в корпусе буксы, расположены ролики. Ролики удерживаются на одинаковом расстоянии друг от друга специальным устройством — сепаратором.Возможность вертикальных колебаний рамы тележки относительно колесных пар, сохранение параллельности их осей, передача горизонтальных сил обеспечиваются буксовыми направляю­щими (челюстями), расположенными симметрично с двух сторон от корпуса буксы. Однако изза трения букс о челюсти соприкасающиеся поверхности быстро изнашиваются.

Рис. 113. Поводковая букса

На современных восьмиосных элек­тровозах ВЛ80 всех индексов, ВЛ10, ВЛ11 применяют бесчелюстные (поводковые)буксы. Здесь букса (рис. 113) соединена с кронштейнами рамы двумя поводками. В соединениях поводков с корпусом буксы и кронштейнами использованы резинометаллические втулки и шайбы. Этим обеспечивается возможность относительных перемещений без трения и износа деталей поводков благодаря деформации резины втулок и шайб.