Реферат на тему ремонт колесных пар

Обновлено: 19.05.2024

колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских и составляет 176,4 кН.

Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно

возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это

происходит в результате изменения жёсткости пути и увеличения дефектов на

рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются

на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют

из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые

обращаются на участках с деревянными шпалами.

Работа содержит 1 файл

Курсовой проект на тему Ремонт колесных пар.doc

Курсовой проект на тему:

Ремонт колесных пар.

по дисциплине: Технология ремонта

Выполнил: Голубев С.В.

Принял: Жарков Г.П.

Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают

в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты.

Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана система

выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление

дефектов колёсных пар. В эксплуатации колёсная пара испытывает статические

и динамические нагрузки.

Для грузовых вагонов норма статической нагрузки на рельсы от

колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских и составляет 176,4 кН.

Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно

возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это

происходит в результате изменения жёсткости пути и увеличения дефектов на

рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются

на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют

из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые

обращаются на участках с деревянными шпалами. Это происходит вследствие

того, что жёсткость железобетонной шпалы по сравнению с деревянной в 2 раза

больше, а зимой она возрастает ещё в 2 раза по сравнению с летом.

Для уменьшения дефектов тормозного происх ождения применяются

композиционные колодки вместо чугунных.

На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокая

температура, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода

обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины

обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска,

радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к

В последнее время увеличилось число изломов дисков колёс, из-за

увеличения загрузки вагонов.

Применение роликовых подшипников в вагонных буксах привело к

видоизменению шеек оси. Помимо совершенствования шеек оси, так же

совершенствовались химический состав и механические свойства материала

осей, а так же технология их изготовления. В 1976г. было освоено

изготовление осей способом винтовой прокатки, что способствовало сокращению

на 15% материала для изготовления колёсных пар.

В последние годы участились случаи образования неравномерного проката

колёс. Главным образом он возникает у колёс пассажирских вагонов из-за

значительной перегрузки элементов колёсной пары и рельсового пути. При

скорости движения более 120 км/ч возникают наибольшие силы и ускорения

буксы и при этом влияние видов дефектов колёс сказывается в меньшей

Этот дефект возникает в основном из-за жёсткости пути, повышенной

скорости и образования на поверхности катания колёс дефектов тормозного

Для анализа причин появления дефектов и разработки мер по их

устранению, большое значение имеет классификация, которая устанавливает

связь между характеристиками износа, повреждения колёсной пары и условий

эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от

исполнителей и организаторов производства в колёсных цехах, от их знаний

передовой технологии и профессионализма.

Требования к колёсным парам в эксплуатации регламентированы:

"Инструкцией осмотрщику вагонов"

"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту вагонных букс с

роликовыми подшипниками, при плановых ремонтах вагонов"

"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту колёсных пар, при

плановых ремонтах вагонов"

Неисправности колесных пар.

В процессе эксплуатации происходит естественный износ, в частности

равномерный прокат обода колеса возникает в результате трения его о рельсы.

Исправное содержание ходовых частей в эксплуатации обеспечивается

периодическими видами ремонта (заводскими и деповскими), выполняемые в депо

и на заводах, а так же текущим ремонтом. При деповском ремонте колёсных пар

восстанавливаются узлы и детали (негодные заменяются новыми, а неисправные

ремонтируются с доведением до альбомных размеров). Этот вид ремонта

наиболее трудоёмок, требует большой затраты новых материалов и запасных

Износ и повреждения колёсных пар выявляют наружным осмотром,

шаблонами и измерительным инструментом.

Наружным осмотром выявляют видимые неисправности, например, трещины и

отколы обода, диска и ступицы, цельнокатаных колёс.

Шаблоны применяют для проверки профиля обода цельнокатаных колёс,

радиуса закруглений осей колёсных пар, а так же других деталей. Из

измерительных инструментов наиболее распространены шаблоны, микрометры

различных конструкций, штихмасы, линейки и угольники. Особенно широко

применяют микрометры при ремонте деталей букс с роликовыми подшипниками и

Для выявления трещин в металле, которые нельзя обнаружить наружным

осмотром, проверяют магнитными и ультразвуковыми дефектоскопами.

Исправная работа колесных пар зависит от точности изготовления

деталей и качества их обработки. Поэтому при ремонте колёс необходимо

строго выполнять технические требования и соблюдать установленные размеры.

Причины и методы выявления неисправностей колёсных пар.

Главными неисправностями колёсных пар являются: прокат ободьев

колёс; износ ободьев по толщине, а так же вертикальный подрез гребней;

ползуны, выщерблины и раковины на поверхности катания; износ и повреждения

шеек осей; трещины в осях; протёртость и изгиб оси; ослабление и сдвиг

колеса на оси; трещины в колёсах.

Прокат по поверхности катания колеса образуется вследствие его трения

о рельсы (рис.1). Практически принято считать, что 1мм проката обода

цельнокатаного колеса возникает в среднем после пробега колёсной парой

При большом прокате увеличивается сопротивление движению поезда,

кроме того, гребень колеса низко опускается и может касаться болтов

рельсовых креплений, ослаблять соединение рельсов и даже срезать их болты,

что создаёт угрозу для безопасности движения поездов. Наибольшие

допускаемые размеры равномерного проката при периодическом и текущем

ремонте вагонов, а так же при их эксплуатации, установленные Инструкцией по

освидетельствованию, формированию и ремонту вагонных колёсных пар,

приведены в таблице 6.

Прокат измеряется абсолютным шаблоном (рис.2). При измерении

вертикальный движок шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм от внутренней

грани колеса, а шаблон свободно накладывают на обод колеса. Чтобы

вертикальный движок установить на расстоянии 70мм от внутренней грани

колеса, необходимо поворотом стопорного винта ослабить рамку движка,

передвижением последнего по прорези совместить риски на шаблоне и рамке и

завернуть стопорный винт. Величину проката отсчитывают по делениям,

нанесённым на рамке вертикального движка и риске, имеющейся на самом

движке. Если прокат смещён относительно круга, измерительную ножку ставят в

месте наибольшего износа. Для выявления наибольшего проката измерения

производят в нескольких местах по окружности обода колеса.

Износ по толщине ободьев колёс наблюдается после продолжительной

работы колёсных пар в эксплуатации и неоднократных обточек колёс на станке.

Наименьшие допустимые размеры толщины ободьев колёс при подкатке колёсных

пар под вагоны, выпускаемые из периодических видов и текущего ремонта,

установлены Инструкцией по освидетельствованию, формированию и ремонту

колёсных пар и приведены в таблице 1. Измеряют толщину ободьев в наиболее

тонком месте шаблоном, называемом толщиномером (рис.3).Для этого ножку

шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм и толщиномер линейкой плотно

прижимают к внутренней грани обода. Затем, двигая движок, подводят ножку к

поверхности катания. Цифры, нанесённые на линейке шаблона и совпадающие с

От исправного состояния колесных пар тепловозов зависит безо­пасность движения поездов. Характерными неисправностями их яв­ляются: износ бандажей — прокат, выбоины или ползуны, подрез гребня; ослабление бандажа, колесного центра, зубчатого колеса; трещины, вмятины, отколы зубьев зубчатого колеса; трещины, рис­ки, забоины, вмятины на шейках оси и др. Выбоины или ползуны на поверхности катания бандажа образуются вследствие закли­нивания колесных пар при неправильном торможении, разрушении роликоподшипников, заклинивании зубчатой передачи. Вертикальный подрез гребня и остроконечный накат возникают при неправильной установке колесных пар в раме тележки или работе тепловозов на участках с кривыми малого радиуса. При перекосе колесной пары в раме происходит набегание на рельс греб­ня бандажа отстающего колеса и поперечное скольжение бандажа по рельсу. При движении тепловоза происходит износ бандажей по кругу катания, называемый прокатом. На поверхности катания бандажей могут быть трещины, плены, раковины и выщербины. Под раковинами понимаются пороки металлургического происхож­дения в виде неметаллических включений (песка, шлака) внутри металла и пустот от усадки металла при неравномерном остывании, выходящих на поверхность катания колеса по мере его износа. Выщербины — это выкрашивание кусочков металла на поверхности катания колеса. Ослабление бандажа на колесном центре происходит при недостаточном натяге, нарушении температурного режима при посадке бандажа (неравномерный нагрев, быстрое остывание), а также при заклинивании колесных пар при торможении. Ослабление посадки колесного центра или зубчатого колеса на оси возникает, как правило, при нарушении их напрессовки. Дефекты зубьев в зубчатой передаче возникают вследствие частого боксования колесных пар, износа в зубьях и нарушениях зацепления, загряз­нения и недостатка смазки в тяговом редукторе. Трещины и плены на поверхности оси образуются из-за скрытых пороков металла (пустот, неметаллических включений, микротрещин) и усталости металла от значительной знакоперемен­ной нагрузки, действующей на ось. Риски, забоины, вмятины на оси — результат неосторожного обращения в процессе перемещения, при хранении колесных пар, неправильного монтажа и проворачи­вания внутренних колец роликоподшипников, загрязнения и недоста­точного количества смазки.

ΙΙ. Неисправности, с которыми колесные пары не допускаются

Запрещается выпускать в эксплуатацию и допускать к следова­нию в поездах тепловозы с поперечной трещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, а также при следующих износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного соста­ва: прокат по кругу катания — более 7 мм при скорости движения до 120 км/ч; то же для тепловозов, включаемых в поезда, обращающиеся со скоростью от 121 до 140 км/ч,— более 5 мм; вертикальный подрез гребня высотой более 18 мм, изме­ряемый специальным шаблоном; ползун (выбоина) на поверхности катания у тепловозов с роликовыми буксовыми подшипниками более 0,7 мм и с подшипниками скольжения — более 1 мм; тол­щина гребня более 33 мм или менее 28 мм при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня для тепловозов, вклю­чаемых в поезда, обращающиеся со скоростью от 121 до 140 км/ч; при скоростях движения до 120 км/ч толщина гребня более 33 мм или менее 25 мм. Расстояние между внутренними гранями колес должно быть в пределах (1440±3) мм, а для тепловозов, обращаю­щихся в поездах со скоростью от 121 до 140 км/ч,— в преде­лах 1440. Кроме того, запрещается выдавать под поезда тепловозы с колесными парами, имеющими хотя бы одну из сле­дующих неисправностей: трещину или плену в бандаже; раковину на поверхности катания; выщербину на поверхности катания длиной более 25 мм и глубиной более 3 мм; ослабление бандажа на колесном центре, оси в ступице колеса, ступицы зубчатого ко­леса — на оси, продольную трещину или плену на средней части оси длиной более 25 мм, а на других обработанных поверх­ностях оси — независимо от размера; местное увеличение ширины бандажа в результате раздавливания более 5 мм; ослабление бан­дажного кольца в сумме на длине более 30%; неясности клейм последнего полного освидетельствования; отсутствие или неяс­ность клейм формирования; если колесной паре не производи­лось еще освидетельствования с выпрессовкой оси (при ремонте со сменой элементов); толщину бандажа колесной пары менее 36 мм.

ΙΙΙ. Осмотр и освидетельствование колесных пар

За время работы колесные пары подвергают осмотру под тепло­возом, обыкновенному и полному освидетельствованию, а также ос­видетельствованию с выпрессовкой оси. Колесные пары осматривают под тепловозом при всех видах технического обслуживания и теку­щего ремонта без выкатки из-под тепловоза, приемке и сдаче, выез­де под поезд, на пунктах оборота, а также после крушения, аварии, при столкновении или сходе с рельсов.

Во время осмотра проверяют плотность посадки и наличие сдвига бандажа на колесном центре. Ослабление бандажа обнару­живается по глухому дребезжащему звуку при обстукивании бан­дажа слесарным молотком. Сдвиг бандажа определяют по расхож­дению контрольных отметок на бандаже и центре колеса. Приз­наками ослабления бандажа могут быть выделение смазки и ржав­чины по окружности в месте прилегания бандажа к ободу колесного центра. При осмотре проверяют, нет ли на бандажах трещин, ползунов, плен, вмятин, раковин, выщербин, подреза и остроконечного наката гребня. Не реже 1 раза в месяц в каж­дом депо у всех колесных пар тепловозного парка специальными шаблонами измеряют прокат, толщину гребня и бандажа. Предельный износ отдельных элементов колесной пары приведен на рис. Обыкновенное освидетельствование колесных пар тепло­возов производят на текущем ремонте ТР-3 и перед каждой подкаткой колесной пары под тепловоз. При этом наружным ос­мотром проверяют состояние бандажей, колесных центров и зубча­того колеса, наличие соответствующих знаков и клейм на торцах оси, поверхности бандажа и зубчатом колесе, шаблонами измеряют прокат, толщину бандажа и гребня, шейки оси обследуют магнит­ным дефектоскопом.

Полное освидетельствование колесные пары тепловозов проходят при капитальных ремонтах, смене бандажей, ремонте с распрессовкой элементов, при неясности или отсутствии клейм и знаков последнего освидетельствования, повреждении колесных пар после аварии или крушения. При полном освидетельствовании колесную пару очищают от грязи и краски до металла, подступичные части оси проверяют ультразвуковым дефектоскопом, заменяют из­ношенные или дефектные элементы. После освидетельствования на ось колесной пары наносят клейма и знаки полного освидетельство­вания. Результаты обыкновенного и полного освидетельствования за­писывают в специальный журнал и технический паспорт колесной па­ры, в который заносятся также все данные, связанные с изго­товлением и эксплуатацией колесной пары. Освидетельствование ко­лесной пары с выпрессовкой оси производится во всех случаях непрозвучивания оси ультразвуковым дефектоскопом при полном освидетельствовании, при спрессовке двух колесных центров, при отсутствии или неясности клейм формирования и если колесная пара не проходила такого вида освидетельствования. При этом произво­дят все работы, предусмотренные для полного освидетельствования, а также выпрессовывают ось, проверяют магнитным дефектоскопом ее подступичные части для выявления поверхностных трещин, после чего на ось наносят клейма и знаки освидетельствования с выпрес­совкой оси.

ΙV. Ремонт колесных пар

Для колесных пар в зависимости от объема выполняемых работ установлены два вида ремонта — без смены и со сменой элемен­тов. При ремонте без смены элементов в условиях депо производят работы по устранению износа бандажей и шеек осей — обточку и перетяжку бандажей, обточку, накатку и шлифовку шеек и сварочные работы без распрессовки элементов.

Ремонт со сменой элементов предусматривает замену осей, колес­ных центров, бандажей, зубчатых колес, перепрессовку ослабших колесных центров, зубчатых колес и освидетельствование колесных пар с выпрессовкой оси. Такой вид ремонта разрешается произво­дить в колесных цехах ремонтных заводов и специализированных мастерских. Для ремонта колесные пары выкатывают из-под тепло­воза. Одиночную выкатку колесных пар с тяговыми электродвига­телями в депо производят на специальных канавах, оборудованных скатоопускным подъемником.

Прокат бандажей колесных пар устраняют обточкой на специальных станках с выкаткой и без выкатки из-под тепловоза. Бандажи колесных пар на текущем ремонте ТР-3 обтачивают на колесно-токарных станках, снабженных гидрокопировальным уст­ройством. По мере обточки толщина бандажа уменьшается и на­именьшая его толщина при выпуске из текущего ремонта допус­кается 43 мм и не менее 50 мм для тепловозов, работающих со скоростями свыше 120 км/ч. Наружный профиль бандажа при обточке контролируют шаблоном, а расстояния между внутренними гранями бандажей — штангенциркулем. Шаблон плотно прижимают к внутренней грани бандажа, при этом зазор по поверхности катания допускается до 0,5 мм, а по высоте и толщине гребня — до 1 мм. В условиях депо прокат бандажей без выкатки колесных пар устраняют при техническом обслуживании ТО-4 на специальных колесно-фрезерных станках КЖ-20М. Станок располагают в специ­альной канаве со съемными рельсовыми вставками. Для обработ­ки бандажей тепловоз устанавливают на канаву, домкратом тяго­вый электродвигатель приподнимают несколько вверх, а рельсовые вставки отводят в сторону, и колесная пара оказывается подве­шенной на моторно-осевых подшипниках. Вращается колесная пара от тягового электродвигателя, который питается током напряжением 220—380 В. К бандажам подводят суппорты с фрезами и обточку бандажа ведут до необходимых размеров. Время обработки одной колесной пары составляет 30—40 мин.

Изношенную поверхность гребня восстанавливают электронап­лавкой специальными двухдуговыми аппаратами А-482 под флюсом или вручную с выкаткой колесных пар из-под тепловоза с последующей обработкой на станке. Разрешается также наплавлять гребни бандажей без выкатки колесных пар из-под тепловоза двухдуговым аппаратом Р-643 с последующей обработкой на станке. Наплавка изношенных гребней позволяет примерно в полтора раза сократить снятие металла с бандажа при его обточке для полу­чения нормального профиля и продлить срок службы бандажа.

После обработки наплавленного гребня бандаж тщательно осмат­ривают и проверяют дефектоскопом. Выбоины (ползуны) на поверх­ности катания бандажа устраняют обточкой или электронаплав­кой с последующей обработкой (для пассажирских тепловозов наплавку производить не разрешается). При смене и перетяжке бандажей в условиях депо годные бандажи снимают нагреванием их до температуры не свыше 320 °С. Негодные бандажи срезают газовой горелкой так, чтобы не повредить колесного центра. Перед нагревом бандажа выбивают или вырезают на станке бандажное (укрепительное) кольцо. Снятый бандаж дефектоскопируют и обме­ряют для определения натяга, овальности и конусности. Натяг при перетяжке бандажей (1 —1,5 мм на 1000 мм диаметра обода) обеспечивается прокладками толщиной до 2 мм, в количестве до 4 шт., укладываемых в один слой с расстоянием между ними до 10 мм. Для посадки бандаж нагревают в электрических, нефтяных или газовых горнах, обеспечивающих равномерный нагрев до 250—320 °С. После насадки в выточку бандажа, остывшего до температуры не ниже 200° С, заводят укрепительное кольцо и об­жимают борт бандажа. Плотность насадки бандажа проверяют пос­ле его остывания по звуку от ударов слесарным молотком по поверх­ности катания. Для контроля за сдвигом бандажа после посадки на наружную грань бандажа и на обод наносят контрольные метки, которые располагают по радиусу на одной прямой линии. Для этого на бандаж наносят 4—5 кернов глубиной 1 —1,5 мм на дли­не 25 мм, а на ободе затупленным зубилом — риску глубиной до 1 мм. Контрольные полосы при окраске колесной пары делают на бандаже в месте постановки контрольных отметок — краской красного цвета на всю толщину бандажа, а на ободе — как продолжение контрольной полосы на бандаже — белилами на всю толщину обода.

Посадочные поверхности обода и ступицы колесного центра при износе восстанавливают наплавкой с последующей обточкой до размера, обеспечивающего необходимый натяг.

Поперечные и продольные риски и задиры, забоины и следы коррозии на шейках оси, не превышающие допускаемых величин, зачищают. После зачистки поперечных трещин и забоин шейки оси подвергают дефектоскопии. Забитые или разработанные центровые отверстия восстанавливают электронаплавкой с последующей меха­нической обработкой по чертежу.

Наличие поперечных трещин на шейках не допускается. Если обнаруживают продольную трещину или плену длиной бо­лее 25 мм на средней части оси, а также продольные трещины или плены на других частях оси, то колесную пару отправляют в ремонтный пункт для полного освидетельствования. На шейках под моторно-осевые подшипники местный износ, а также овальность и конусность более 0,5 мм устраняют шлифовкой и полировкой на станке. Уменьшение диаметра шейки оси под моторно-осевые подшипники у колесных пар тепловозов допускают до 12 мм.

На текущем ремонте ТР-3 осматривают зубчатое колесо и проверяют, нет ли трещин зубьев, износа, ослабления ступицы зубчатого колеса на оси. При наличии излома зубьев или трещины у их основания зубчатое колесо подлежит замене. Уменьшение толщины зуба вследствие износа, измеренное по делительной окружности штангензубомером, допускается до 3 мм. На колесных парах с упругими зубчатыми колесами при текущем ремонте ТР-3 осматривают и проверяют состояние резиновых и металличес­ких втулок.

При выпуске тепловозов из текущего ТР-3 и капитальных ре­монтов колесные пары подбирают из числа отремонтированных или нового формирования с разницей диаметров по кругу катания: не более 12 мм при выпуске из текущего ремонта ТР-3 и не более 9 мм при выпуске из капитальных ремонтов, удовлетворяющих требованиям правил технической эксплуатации, с нулевым прокатом.

Под формированием колесной пары понимают изготовление колес­ной пары из новых элементов. Замена отдельных частей колес­ной пары (осей, центров, зубчатых колес) новыми или годными, но бывшими в эксплуатации относится к ремонту колесной пары со сменой элементов. Колесные центры на ось напрессовывают на специальном гидравлическом прессе в холодном состоянии. Перед запрессовкой оси и колесные центры подбирают по размерам для обеспечения необходимых натягов, посадочные поверхности очищают, протирают и смазывают натуральной олифой. Усилие при запрессовке центра с бандажом на 100 мм диаметра подступичной части составляет (45-4-65) 10 4 Н, а при напрессовке центра без бандажа — соответственно (40 4-60)10 4 Н. В процессе напрессовки специальным индикатором снимается диаграмма запрессовки. Фор­мирование колесной пары завершается полным освидетельствовани­ем, клеймением и заполнением технического паспорта колесной пары.

1.Волошин Н. П., Попов В. Я., Тартаковский И. Б. Капитальный ремонт быстроходных дизелей. М.: Машиностроение, 1971, 198 с.

2.ГизатулинЭ. 3., Стеценко Е. Г. Организация поточного производства при капитальных ремонтах тепловозов. М.: Транспорт, 1982, 120 с.

3.Дефектоскопия деталей локомотивов и вагонов / Ф. В. Левыкин, И. М. Лысенко, А. Н. Матвеев и др. Под ред. Ф. В. Левыкина. М.: Транспорт, 1974. 238 с.

4.Иванов В. П., Антропов В. С, Савин Н. М. Повышение надежности втулок цилиндров транспортных дизелей. М.: Транспорт, 1976. 176 с.

5.Инструкция по освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар локомотивов и электросекций. МПС СССР. ЦТ/2306. М.: Транспорт, 1964. 163 с.

6.Инструктивные указания по сварочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и моторвагонного подвижного состава. МПС СССР, ЦТ/251. М.: Транспорт, 1975. 207 с.

7.Инструкция по применению эластомера ГЭН-150 (В) при ремонте локомотивов. М.: Транспорт, 1968. 54 с.

8.Коломийченко В. В., Голованов В. Т. Автосцепка подвижного состава. М.: Транспорт, 1973. 191 с.

9.Комплексная механизация и автоматизация ремонта подвижного состава / Д. Я. Перельман, Я. А. Норкин, И. Ф. Скиба и др. М.: Транспорт, 1977. 279 с.

10.Поточные линии ремонта локомотивов в депо / Н. И. Фильков, Е. Л. Дубинский, М. М. Майзель, И. Б. Стерлин. Изд. 2-е М.: Транспорт, 1983. 302 с.

11.Правила деповского ремонта тепловозов типов ТЭЗ и ТЭ10. ЦТ/2586. М.: Транспорт, 1969. 312 с.

12.Правила заводского ремонта тепловозов типов ТЭЗ и ТЭ10. МПС СССР. М.: Транспорт, 1972. 285 с.

13.Правила ремонта электрических машин тепловозов (ЦТ/3542). М.: Транспорт, 1979. 142 с.

Изучение норм статистической нагрузки на рельсы и методов выявления неисправностей колёсных пар. Характеристика испытаний дефектоскопом осей колесных пар. Исследование основных правил техники безопасности при ремонте со сменой и без смены элементов.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 15.11.2010
Размер файла 811,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Курсовой проект

Ремонт колесных пар

по дисциплине: Технология ремонта подвижного состава

Оглавление

1. Неисправности колесных пар

2. Причины и методы выявления неисправностей колёсных пар

3. Виды освидетельствования и ремонта

4. Испытание дефектоскопом осей колесных пар

5. Ремонт колесных пар со сменой элементов

6. Ремонт колесных пар без смены элементов

7. Приемка и клеймение колесных пар после ремонта

8. Окраска колесных пар

9. Учетные и отчетные формы по колесным парам

10. Техника безопасности при ремонте колесных пар

11. Экология

Введение

Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты.

Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана система выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление дефектов колёсных пар. В эксплуатации колёсная пара испытывает статические и динамические нагрузки.

Для грузовых вагонов норма статической нагрузки на рельсы от колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских и составляет 176,4 кН. Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это происходит в результате изменения жёсткости пути и увеличения дефектов на рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые обращаются на участках с деревянными шпалами. Это происходит вследствие того, что жёсткость железобетонной шпалы по сравнению с деревянной в 2 раза больше, а зимой она возрастает ещё в 2 раза по сравнению с летом.

Для уменьшения дефектов тормозного происхождения применяются композиционные колодки вместо чугунных.

На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокая температура, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут. В последнее время увеличилось число изломов дисков колёс, из-за увеличения загрузки вагонов.

Применение роликовых подшипников в вагонных буксах привело к видоизменению шеек оси. Помимо совершенствования шеек оси, так же совершенствовались химический состав и механические свойства материала осей, а так же технология их изготовления. В 1976г. было освоено изготовление осей способом винтовой прокатки, что способствовало сокращению на 15% материала для изготовления колёсных пар.

В последние годы участились случаи образования неравномерного проката колёс. Главным образом он возникает у колёс пассажирских вагонов из-за значительной перегрузки элементов колёсной пары и рельсового пути. При скорости движения более 120 км/ч возникают наибольшие силы и ускорения буксы и при этом влияние видов дефектов колёс сказывается в меньшей степени.

Этот дефект возникает в основном из-за жёсткости пути, повышенной скорости и образования на поверхности катания колёс дефектов тормозного происхождения.

Для анализа причин появления дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеет классификация, которая устанавливает связь между характеристиками износа, повреждения колёсной пары и условий эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от исполнителей и организаторов производства в колёсных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.

Требования к колёсным парам в эксплуатации регламентированы:

"Инструкцией осмотрщику вагонов"

"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками, при плановых ремонтах вагонов"

"Инструктивными указаниями по эксплуатации и ремонту колёсных пар, при плановых ремонтах вагонов"

1. Неисправности колесных пар

В процессе эксплуатации происходит естественный износ, в частности равномерный прокат обода колеса возникает в результате трения его о рельсы.

Исправное содержание ходовых частей в эксплуатации обеспечивается периодическими видами ремонта (заводскими и деповскими), выполняемые в депо и на заводах, а так же текущим ремонтом. При деповском ремонте колёсных пар восстанавливаются узлы и детали (негодные заменяются новыми, а неисправные ремонтируются с доведением до альбомных размеров). Этот вид ремонта наиболее трудоёмок, требует большой затраты новых материалов и запасных частей.

Износ и повреждения колёсных пар выявляют наружным осмотром, шаблонами и измерительным инструментом.

Наружным осмотром выявляют видимые неисправности, например, трещины и отколы обода, диска и ступицы, цельнокатаных колёс.

Шаблоны применяют для проверки профиля обода цельнокатаных колёс, радиуса закруглений осей колёсных пар, а так же других деталей. Из измерительных инструментов наиболее распространены шаблоны, микрометры различных конструкций, штихмасы, линейки и угольники. Особенно широко применяют микрометры при ремонте деталей букс с роликовыми подшипниками и колёсных пар.

Для выявления трещин в металле, которые нельзя обнаружить наружным осмотром, проверяют магнитными и ультразвуковыми дефектоскопами.

Исправная работа колесных пар зависит от точности изготовления деталей и качества их обработки. Поэтому при ремонте колёс необходимо строго выполнять технические требования и соблюдать установленные размеры.

2. Причины и методы выявления неисправностей колёсных пар

Главными неисправностями колёсных пар являются: прокат ободьев колёс; износ ободьев по толщине, а так же вертикальный подрез гребней; ползуны, выщерблины и раковины на поверхности катания; износ и повреждения шеек осей; трещины в осях; протёртость и изгиб оси; ослабление и сдвиг колеса на оси; трещины в колёсах.

Неисправности колёс.

Прокат по поверхности катания колеса образуется вследствие его трения о рельсы (рис.1). Практически принято считать, что 1мм проката обода цельнокатаного колеса возникает в среднем после пробега колёсной парой 30000 км. При большом прокате увеличивается сопротивление движению поезда, кроме того, гребень колеса низко опускается и может касаться болтов рельсовых креплений, ослаблять соединение рельсов и даже срезать их болты, что создаёт угрозу для безопасности движения поездов.

Наибольшие допускаемые размеры равномерного проката при периодическом и текущем ремонте вагонов, а так же при их эксплуатации, установленные Инструкцией по освидетельствованию, формированию и ремонту вагонных колёсных пар, приведены в таблице 6.

Прокат измеряется абсолютным шаблоном (рис.2).

При измерении вертикальный движок шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса, а шаблон свободно накладывают на обод колеса. Чтобы вертикальный движок установить на расстоянии 70мм от внутренней грани колеса, необходимо поворотом стопорного винта ослабить рамку движка, передвижением последнего по прорези совместить риски на шаблоне и рамке и завернуть стопорный винт. Величину проката отсчитывают по делениям, нанесённым на рамке вертикального движка и риске, имеющейся на самом движке. Если прокат смещён относительно круга, измерительную ножку ставят в месте наибольшего износа. Для выявления наибольшего проката измерения производят в нескольких местах по окружности обода колеса.

Износ по толщине ободьев колёс наблюдается после продолжительной работы колёсных пар в эксплуатации и неоднократных обточек колёс на станке. Наименьшие допустимые размеры толщины ободьев колёс при подкатке колёсных пар под вагоны, выпускаемые из периодических видов и текущего ремонта, установлены Инструкцией по освидетельствованию, формированию и ремонту колёсных пар и приведены в таблице 1. Измеряют толщину ободьев в наиболее тонком месте шаблоном, называемом толщиномером (рис.3).

Для этого ножку шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм и толщиномер линейкой плотно прижимают к внутренней грани обода. Затем, двигая движок, подводят ножку к поверхности катания. Цифры, нанесённые на линейке шаблона и совпадающие с указательной чертой на движке, показывают действительную толщину обода с учётом износов на поверхности катания колеса.

Износ и вертикальный подрез гребней колёс.

Износ гребня образуется от соприкосновения с рельсом вследствие извилистого движения колёсной пары на прямых участках пути и при прохождении вагона по кривым.

Введение
Железнодорожный транспорт в РФ имеет исключительное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке пассажиров.

Железнодорожный транспорт последовательно продвигается по пути реформ, гарантированно решая транспортные задачи государства. И впредь он останется основным видом транспорта, обеспечивающим перевозки грузов и пассажиров в стране. Для решения задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, необходимо тесное взаимодействие всех служб, связанных с перевозочным процессом.

Большое значение в достижении этих целей придается вагонному хозяйству. С целью повышения безопасности движения поездов в вагонном хозяйстве необходимо:

-разрабатывать и внедрять комплексные диагностические устройства контроля основных параметров грузовых вагонов при движении поезда с размещением их на подходах к станциям, имеющим ПТО;

-совершенствовать и внедрять средства повышения надежности тормозной системы поездов;

-автоматизировать контроль за своевременным обеспечением нормативных сроков службы и плановых видов ремонта, технического освидетельствования вагонов - собственности промышленных предприятий и организаций;

-обеспечивать эффективный контроль за качеством закупаемых запасных частей, узлов вагонов, оборудования и основных эксплуатационных материалов, приобретение только сертифицированной продукции;

-создавать и внедрять технические средства для обеспечения безопасности эксплуатации пассажирских вагонов.

Главными стратегическими задачами в вагонном хозяйстве являются:

-поддержание работоспособности парка грузовых и пассажирских вагонов за счет повышения качества их ремонта и модернизации узлов:

-создание нового поколения грузовых вагонов повышенной комфортности;

-необходимо добиться уменьшения динамического воздействия вагонов на путь и резкого снижения эксплуатационных расходов на его текущее содержание и ремонт.

При создании нового поколения грузовых вагонов необходимо предусмотреть:

- расширение их специализации;

- применение в тележках конструктивных решений, обеспечивающих их работу без восстановительного ремонта от постройки до первого капитального ремонта и в период между капитальными ремонтами;

- применение новой конструкции тележек с жесткой рамой и надбуксовым

- введение новых конструктивных решений в основные элементы кузова вагона;

- внедрение буксовых узлов кассетного типа, снижающих инерционные нагрузки на путь;

- изготовление элементов конструкций из новых антикоррозийных материалов;

- использование эпоксидных покрытий для защиты от коррозии;

- совершенствование конструкцию вагонов с учетом требований экологической безопасности;

-изготовление вагонов с нагрузкой на ось 25 тонн и применение колес с повышенной твердостью обода, что продлит срок их службы за счет уменьшения износа гребней.

На протяжении всего существования вагонного хозяйства острой проблемой была и остается проблема обеспечения качественного изготовления, ремонта и диагностики в эксплуатации ходовых частей, а именно, колесных пар. Являясь наиболее ответственным узлом, колесные пары зачастую требуют ремонта со сменой элементов, но наиболее эффективно использовать ресурс колесных пар, ремонтируя их обточкой по современным

требованиям технологии ремонта, на современном оборудовании с привлечением квалифицированных работников, что обеспечит высокое качество ремонта и позволит минимизировать дефицит колесных пар, имеющий место в настоящее время.


  1. Исходные данные для разработки технологического процесса.

1.1.Назначение и конструкция колесных пар.
Колёсные пары – наиболее ответственные узлы вагонов, от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов и работоспособность вагона.

Колёсные пары предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и воспринимают все нагрузки от вагона на рельсы и обратно.

В связи с этим колёсные пары должны:

- обладать достаточной прочностью – для обеспечения безопасности движения;

- иметь небольшую массу - для снижения массы вагона и уменьшения динамического воздействия на верхнее строение пути;

- обладать упругостью - для смягчения динамических сил, возникающих при движении вагона.

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление вагонных колёсных пар определяются Государственными стандартами, а содержание и ремонт - Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колёсных пар.

Колесная пара (рис. 1 ) состоит из оси 1 с напрессованными на нее двумя колесами 2. Наружная поверхность колеса 3, соприкасается с рельсом, называется поверхностью катания. Профиль поверхности катания имеет определенную форму и размеры. Гребень 4 обода направляет колесную пару и предохраняет вагон от схода с рельсов.

Ширина обода В нового колеса – 130 мм. Диаметр колеса измеряют по кругу катания, которым называется совокупность точек на поверхности катания колеса, удаленных от внутренней грани на расстояние 70 мм. В этом же сечении следует измерять толщину обода и прокат колеса, так как с рельсами колесная пара соприкасается точками , расположенными на поверхности катания, и износ из-за трения о рельс, как правило, в этом сечении наибольший.

Расстояние между кругами катания колес одной колесной пары 1580 мм. Расстояние между внутренними боковыми поверхностями колес L составляет : для колесных пар, предназначенных для скоростей движения до 120 км/ч – 1440 (+1,-2 ) мм, свыше 120 км/ч, но не более 160 км/ч – 1440 (+2,-1 ) мм.



Рис. 1. Колесная пара:

1 – ось; 2 - колесо.

Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колёс. Для вагонов магистральных железных дорог широкой колеи, кроме вагонов электроподвижного состава (ГОСТ 4835-80), выпускаются два типа колёсных пар РУ1-950, РУ1Ш-950.
Таблица 1. Типы колесных пар

Оси колесных пар.
Ось служит для размещения колес и представляет собой круглый стержень переменного по длине поперечного сечения. Ось (рис.2) имеет шейку 1 для размещения роликовых подшипников предподступичной части 2, являющиеся ступенью перехода от шейки к подступичной части оси и служат для установки уплотнительных деталей букс; подступичные части 3, на которые прочно насаживают колеса; среднюю часть 4. Все части оси имеют цилиндрическую форму. Средняя часть выполняется цилиндрической или с коническими переходами от подступичных осей к средней части оси.



а) с торцовым креплением гайкой, б) с торцовым креплением шайбой.
Таблица 2. Размеры вагонных осей


 предподсту-пичной части, мм

Длина пред-подсту-пичной части, мм


подсту-пичной части, мм

Длина подступичной части, мм

Ось типа РУ1 имеет на торцах шеек резьбу М110 для крепления подшипников гайкой и паз для стопорной планки. Для удержания стопорной планки на каждом торце оси предусмотрено 2 резьбовых отверстия М12. Оси типа РУ1Ш на каждом торце имеют 4 резьбовых отверстия М20.

Вагонные оси по конструкции различаются:

Размерами основных элементов – в зависимости от значения воспринимаемой нагрузки;

Формой шейки оси – для подшипников качения и подшипников скольжения;

Формой поперечного сечения – сплошные или полые.

Кроме этих признаков, определяющих конструкцию, оси классифицируются: по материалу, способу изготовления, способу торцевого крепления подшипников качения – корончатой гайкой или шайбой.


  • две шейки;

  • две предподступичные части;

  • две подступичные части;

  • средняя часть оси.

Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается разгружающей канавкой, расположенной у начала задней галтели шейки оси.


Рис.3. Профили галтелей шеек.
Элементы вагонной оси:

Шейки вагонных осей выполняют цилиндрической формы для размещения на них подшипников.

Предподступичные части оси - это переходные зоны от шеек к подступичным частям. На предподступичных частях размещаются задние уплотнения буксовых узлов лабиринтные кольца.

Подступичные части оси предназначены для размещения колес.

Средняя часть оси имеет конический переход от подступичных частей.
Центровые отверстия осей


На торцах всех типов вагонных осей имеются центровые отверстия для установки и закрепления оси или сформированной колесной пары в центрах токарных станков. Форма и размеры центровых отверстий установлены стандартом и должны соответствовать рис. 4.

Рис.4.Центровые отверстия:

в – оси типа РУ1

г – оси типа РУ1Ш

Торцевое крепление
В колёсных парах РУ1-950, крепление подшипников на шейке оси выполнено при помощи корончатой гайки.

В колёсной паре РУ1Ш-950 крепление подшипников на шейке оси выполнено при помощи шайбы (буква Ш означает "шайба").
Таблица 3. Стандартные типы осей вагонов.

Для грузовых вагонов новой постройки с повышенными осевыми нагрузками разработана колесная пара с усиленной осью, у которой диаметр шейки оси 140 мм, диаметр предподступичной части – 175 мм, диаметр подступичной части – 204 мм. Средняя часть имеет цилиндрическую форму диаметром 180 мм.


  • по конструкции - цельнокатаные и бандажные, состоящие из колесного центра, бандажа и предохранительного кольца;

  • по изготовлению - катаные и литые;

  • по диаметру, измеренному по кругу катания - 950 и 1050 мм.

  • Контактные нагрузки. Соприкасаясь с рельсом малой поверхностью, колесо передает ему значительные статические и динамические нагрузки;

  • Ударные нагрузки. Удары колес на стыках рельсов могут вызвать появление трещин в ободе;

  • Трение от соприкосновения с рельсами и тормозными колодками. В процессе торможения между колесами и колодками создаются большие силы трения, вызывающие нагрев обода, что способствует образованию в нем ряда дефектов.

  • Обод 1. Ширина обода – 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней базовой грани поверхности обода находится так называемый круг катания, по которому измеряют прокат, диаметр колеса и толщину обода.

  • Диск 2. Переход от ступицы к ободу выполнен в форме диска, расположенного под некоторым углом к этим частям, что придает колесу упругость и снижает воздействие динамических сил.

  • Ступицу 3. Ступица колеса в холодном состоянии прочно запрессована на ось.


Рис. 5. Цельнокатаное колесо:

1 - обод; 2 – диск; 3 - ступица.

Для рационального взаимодействия колес с рельсами важное значение имеет профиль поверхности катания колес. Стандартный профиль поверхности катания колеса (рис.5) характеризуется гребнем и конической поверхностью с конусностями 1:10, 1:3,5 и фаской6х45°.


  • Гребень колеса направляет движение и предохраняет колесную пару от схода с рельсов. Он имеет высоту 28 мм и толщину 33 мм, измеренную на высоте 18 мм.

  • Конусность поверхности 1:10 обеспечивает центрирование колесной пары при движении ее на прямом участке пути, предотвращая образование неравномерного проката по ширине обода, и улучшает прохождение кривых участков пути. Вместе с этим конусность 1:10 создает условия для извилистого движения колесной пары, что неблагоприятно сказывается на плавности хода вагона.

  • Конусность поверхности 1:3,5 и фаска 6х45° приподнимают наружную грань колеса над головкой рельса, что улучшает прохождение стрелочных переводов, особенно при наличии проката и других дефектов поверхности катания колес.


Рис. 6. Профили поверхности катания колес:

а – стандартный; б – объединенный; в – криволинейный.
Таблица 4. Основные размеры колесных пар.

Введение
1. Назначение и устройство оси колесной пары
2. Периодичность, сроки и объемы плановых технических обслуживаний и технических ремонтов
3. Способы очистки, осмотра и контроля технического состояния
4. Магнитопорошковая дефектоскопия оси колесной пары
5. Предельнодопустимые размеры оси при эксплуатации и различных видах ремонта
6. Приспособления, средства механизации,применяемые при ремонте оси колесной пары
7. Организация рабочего места дефектоскописта
8. Требования безапасности
Заключение
Список используемой литературы
колесная пара ремонт дефектоскопия


1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ

Ось колесной пары — наиболее ответственная деталь ходовых частей вагона. Конструкция оси, ее материал и технология производства строго регламентированы. Размеры и конструкцию оси определяют взависимости от величины допускаемой нагрузки, типа подшипника, применяемого в буксовом узле, и назначения колесной пары (с тяговым приводом или без него, с типовым дисковым или колодочным тормозом и т.д.).
В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов в основном применяют ось РУ1 (унифицированная роликовая под подшипники качения).
Ось изготавливается ковкой из осевой стали Ос.Л с последующейнормализацией и отпуском. У оси различают следующие участки: буксовые шейки, предподступичные части, подступичные части, шейки под моторно-осевые подшипники тягового двигателя и среднюю часть. Диаметры отдельных частей различны и переходы должны быть плавными; их называют переходными галтелями. На концах оси имеется резьба для гаек роликоподшипников, паз для стопорной пластины и два отверстия М16 для болтов, крепящихпластину.
После обточки подступичные части и шейки оси колесной пары накатывают роликами и шлифуют. Особое внимание уделяют обработке переходных галтелей, так как от этого зависит степень концентрации напряжений и усталостная прочность оси.
Центр движущего колеса коробчатой конструкции изготавливается отливкой, состоит из удлиненной ступицы, обода и соединяющей их средней двустенной части соблегчающими отверстиями. На обод насаживают бандаж. Канал, закрываемый пробкой, предназначен для подачи масла под давлением при распрессовке колесной пары. После отливки колесные центры отжигают для снятия внутренних напряжений.

Рисунок 1- Ось колесной пары
1-средняя часть; 2-шейка под моторно-осевой подшипник; 3-подступичная часть; 4-предпдступичная часть;.

Читайте также: