2. Колесные пары

Назначение. Колесная пара предназначена для:

• передачи веса с рамы тележки на рельсы;

• передачи тяговых и тормозных усилий;

• преобразования вращающего момента тяговых двигателей в поступательное движение электровоза;

• направления движения электровоза по рельсовому пути.

Технические данные колесной пары электровозов ВЛ80

Диаметр колеса по кругу катания, мм……………………………1250

Расстояние между внутренними гранями бандажей, мм………..1440^{(+1 -3)}

Ширина бандажа, мм………………………………………………140^(+3-1)

Толщина нового бандажа по кругу катания, мм…………………90⁺⁵

Устройство. Колесная пара состоит из оси, двух колесных центров, двух бандажей, двух бандажных колец и двух зубчатых колес.

Ось (вес 670 кг) изготовлена из специальной осевой стали и имеет по торцам с обеих сторон пазы для закладки стопорной планки фиксации корончатой гайки; резьбу для корончатой гайки крепления буксовых подшипников и отверстия под два болта фиксации планки. Также ось имеет следующие части:

а – две шейки под буксовые подшипники (Ø 180 мм);

б – две предподступичных части (Ø 210 мм) для насадки лабиринтного кольца буксы;

в – две подступичные части (Ø 235 мм) для напрессовки на них колесных центров с зубчатым колесом;

г – две шейки под моторно-осевые подшипники (Ø 205 мм), на которые опирается тяговый двигатель;

д – среднюю часть оси (Ø 200 мм).

Переход от одного диаметра оси к другому выполняют в виде галтелей с радиусом закругления не менее 20 мм, для уменьшения местных концентраций напряжений в металле.

Колесный центр (366 кг) отлит из стали, имеет коробчатое сечение и состоит из:

ступицы – которая имеет удлинение с одной стороны для напрессовки зубчатого колеса;

обода – для напрессовки на него бандажа;

дисков (2 шт.) с овальными вырезами для облегчения веса и лучшей упругости центра. Между дисками отлиты поперечные перегородки для жесткости.

Бандаж откован из специальной бандажной стали в виде кольца с гребнем. Внутри бандаж обточен и имеет с одной стороны упорный бурт, а с другой стороны канавку для бандажного (стопорного) кольца и прижимной бурт.

Бандаж напрессовывают на обод колесного центра в горячем состоянии с натягом 1,3-1,7 мм до упора в упорный бурт. Затем в канавку вставляют бандажное кольцо и обжимают на специальном станке или пневмомолотком.

Обточенный бандаж имеет соответствующий профиль:

гребень – служит для направления движения колесной пары в кривых участках пути и на стрелочных переводах;

рабочая поверхность – для уменьшения проскальзывания колес при вписывании электровоза в кривые участки пути и для самоцентровки колесной пары по оси на прямых участках;

фаска (на конце бандажа под углом 45^о) – для восприятия металла бандажа при его выдавливании, чтобы уменьшить увеличение ширины бандажа.

2. Буксовый узел

Назначение. Буковый узел предназначен для:

• восприятия и передачи веса с рамы тележки на ось колесной пары;

• восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий, а также боковых сил, возникающих при вписывании электровоза в кривые участки пути.

Устройство. Буксовый узел бесчелюстной, поводкового типа состоит из роликовой буксы и двух поводков с каждой стороны колесной пары.

Р оликовая букса состоит из корпуса, двух однорядных роликовых подшипников, двух крышек (передней и задней), дистанционных колец и лабиринтного кольца.

Корпус буксы – отлит из стали в виде цилиндра и имеет четыре боковых прилива (по два с каждой стороны) с клиновидными пазами для крепления валиков поводков и два прилива снизу для крепления хомута листовой рессоры.

Роликовые подшипники – внутри корпуса размещаются два однорядных роликовых подшипника с цилиндрическими роликами. Каждый подшипник состоит из двух стальных обойм (наружной и внутренней) и латунного сепаратора с гнездами для роликов. Внутренние обоймы одевают с натягом 0,04 – 0,06 мм на ось колесной пары. Наружные обоймы свободно вставлены в корпус буксы. Наружные и внутренние обоймы для исключения контакта между собой разделены соответственно внутренними и наружными дистанционными кольцами.

Передняя крышка – отлита из стали и крепится сбоку к корпусу буксы восемью болтами. Между крышкой и корпусом ставится уплотнительная прокладка из маслостойкой резины для исключения вытекания смазки.

Задняя крышка – отлита из стали в виде кольца с боковыми кольцевыми выемками и выступами. Крепится сбоку к корпусу буксы восемью болтами. Между крышкой и корпусом ставится уплотнительная прокладка из маслостойкой резины для исключения вытекания смазки.

При креплении задней и передней крышек буксы их бурты упираются с боков в наружные обоймы подшипников и предотвращают тем самым их смещение в корпусе буксы.

Лабиринтное кольцо – отлито из стали в виде кольца, имеющего кольцевые выемки и выступы для образования лабиринта с задней крышкой для исключения выдавливания смазки. Лабиринтное кольцо напрессовывают на предподступичную часть оси колесной пары.

Для исключения смещения подшипников с оси колесной пары предусмотрен стопорный механизм. Он состоит из упорной шайбы, одетой на ось, шайба фиксируется корончатой гайкой, закрученной на ось. Гайку от раскручивания предотвращает стопорная планка, заложенная в торец оси колесной пары, и планку к оси крепят два болта.

Порядок сборки буксы:

1. На предподступичную часть оси колесной пары в горячем состоянии напрессовывается лабиринтное кольцо.

На шейку оси напрессовываются: внутренняя обойма с буртом для первого подшипника (до упора в лабиринтное кольцо), внутреннее дистанционное кольцо шириной 14 мм, внутренняя обойма без буртов с фасками для второго подшипника.

2. Сбоку к корпусу буксы крепится задняя крышка восемью болтами.

3. Внутрь корпуса буксы плотно вставляются два роликовых подшипника без внутренних обойм, а между ними ставится наружное дистанционное кольцо шириной 14 мм.

4. Корпус буксы с двумя подшипниками и задней крышкой с помощью кран-балки одевается на внутренние обоймы подшипников на оси колесной пары.

5. На конец оси надевают упорную шайбу, затем по резьбе накручивается гайка, которая стопорится планкой. Эта планка крепится к торцу оси в прорези болтами, эти два болта попарно стопорятся проволокой.

6. Снаружи к корпусу буксы восемью болтами крепится передняя крышка.

Во время сборки буксы все свободное пространство внутри буксы на 2/3 заполняется смазкой ЖРО по 3,5-4,0 кг в каждую буксу.

Разбег колесной пары вдоль букс в эксплуатации не более 2 мм. Его регулируют путем подбора ширины наружного дистанционного кольца.

Буксовые поводки – предназначены для восприятия и передачи тяговых и тормозных усилий от корпуса буксы на раму тележки.

Поводок состоит из корпуса, двух резинометаллических валиков и четырех вулканизирован-ных комплектов резинометаллических шайб.

Корпус поводка – отлит из стали в виде двух цилиндров, соединенных перегородкой с ребрами жесткости.

Резинометаллический валик имеет цилиндрическую поверхность посредине, а по краям ф орму трапеции (клина) с отверстиями под болт. На цилиндрическую поверхность валика напрессована стальная втулка большого диаметра и между ней и валиком – резиновая втулка (в большем по размеру цилиндре запрессованы по две стальных и резиновых втулки, а между ними одно дистанционное кольцо).

К омплект резинометаллических шайб состоит из трех стальных шайб, между которыми привулканизированы две резиновые шайбы. При сборе поводков внутренняя стальная шайба садится на штифты, забитые в корпусе буксы, для исключения проворота шайб по отношению к корпусу. Наружная (торцовая) стальная шайба одевается на квадрат валика во избежание проворота по отношению к валику. Шайбы служат для смягчения боковых усилий от колесных пар на раму тележки при вписывании электровоза в кривые участки пути.

Собранный поводок крепится к кронштейнам корпуса буксы и к кронштейнам рамы тележки. При креплении валики забивают в клиновидные вырезы кронштейнов. Затем через вертикальные отверстия в кронштейнах и на концах валиков вставляется болт и крепится двумя гайками снизу. При этом в пазах под концами валиков должен быть зазор 5 мм для натяга, а в эксплуатации не менее 1 мм.

Работа буксового узла.

♦ Последовательность передачи веса с рамы тележки на рельсы:

Рама тележки, рессорное подвешивание (стойки, пружины, рессора, хомут), корпус буксы, наружные обоймы подшипников, ролики, внутренние обоймы подшипников, ось колесной пары.

♦ Работа буксовых поводков. Передача тягового (тормозного) усилия:

ось колесной пары, внутренние обоймы подшипников, ролики, наружные обоймы подшипников, корпус буксы, валик поводка, резиновая втулка, стальная втулка, корпус поводка, стальные втулки, резиновые втулки, валик поводка, кронштейн рамы тележки.

♦ Работа буксовых поводков. Прохождение неровностей пути.

При движении колесной пары по неровности пути ось колесной пары вместе с буксовым узлом перемещается вертикально вверх или вниз относительно рамы тележки. При этом оба поводка буксы поворачиваются (наклоняются) за счет скручивания резиновых втулок. Также на скручива-ние работают и резиновые шайбы по краям, уменьшая нагрузку на резиновые втулки, а следова-тельно и их износ. Чтобы поводки не работали на растяжение, один поводок буксы расположен выше оси буксы, а другой ниже оси буксы.