Колесные пары

/ Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 / Колесные пары

Главными частями колесной пары (рис. 140) являются: ось, колесные центры, бандажи с укрепляющими кольцами, полый вал, приводы и пальцы эластичной муфты и ведомая шестерня тягового редуктора.

Отличие колесной пары тепловоза ТЭП60 от колесных пар других тепловозов обусловливается принятой системой опорно-рамного подвешивания тяговых электродвигателей.

Ось колесной пары изготовлена из стали ОСЛ (ГОСТ 4728-59), для уменьшения ее веса она выполнена полой с диаметром выточки 70 мм. Концы оси имеют выточку диаметром 80 мм для вкладыша

14, привариваемого к торцу оси, который является центром для установки колесной пары на станке. Во вкладыш запрессовывают втулку

15, в которую помещают хвостовик привода скоростемера.

Все колесные пары без насаженных на шейки оси подшипников обезличены. Для возможности проверки осей на собранной колесной паре ультразвуковой установкой (с тепловоза № 0368) вкладыши соединяют с осью не приваркой, а креплением шпильками, при этом, удалив вкладыш 14, в освободившееся отверстие можно будет заводить щуп для проверки оси. Шейку и подступичную часть оси с прилегающими к ним галтелями накатывают двумя роликами за один проход при давлении 4000 кгс, при этом после накатки остается припуск на шлифовку не более 0,5 мм. Технология накатки и форма рабочих поверхностей роликов подбирались на многочисленных образцах опытным путем. При изготовлении оси соблюдают технические требования, приведенные в табл. 27.

К оси колесной пары предъявляются технические требования по ГОСТ 3281-59.

Таблица 27

* Конусность направлена большим диаметром к середине осн.

Колесный центр 12 имеет наружный диаметр 900 мм. Он отлит из стали 25Л1П (относительное удлинение не менее 22%, содержание углерода в пределах 0,24-0,32% при анализе стали, взятом при заливке центров).

Опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей потребовало изменить форму колесного центра.

На колесном центре имеется два прилива А с отверстиями диаметром 70 мм, служащих для запрессовки в них пальцев 13. Другие два отверстия диаметром 200 мм необходимы для прохода через них цапф приводов эластичной муфты. На поверхности диаметра 235 мм, служащей для посадки на ось, имеется проточка шириной 10 мм и глубиной 3 мм, а в ступице колесного центра предусмотрены специальные каналы для прохождения по ним масла под давлением пресса с целью ослабления соединения колесного центра с осью при демонтаже колесной пары; эти каналы заглушают пробкой с резьбой М20. При изготовлении колесного центра соблюдают следующие технические требования: относительно поверхности диаметра 235 мм радиальное биение поверхности под посадку бандажа не более 0,3 мм, радиальное и торцовое биение обработанных поверхностей не более 1 мм, кроме поверхностей, соприкасающихся с бандажом и укрепляющим кольцом, для которых торцовое биение не более 0,3 мм.

Овальность и конусность поверхности диаметра 235 мм не более 0,05 мм. Направление конусности цилиндрической поверхности под насадку бандажа должно совпадать с аналогичной поверхностью бандажа, разница в конусностях не более 0,1 мм.

Смещение отверстий диаметром 70 и 200 мм от номинального положения допускается не более 0,5 мм. К колесному центру предъявляются также технические требования, регламентированные ГОСТ 4491-48. Обработанный колесный центр проходит статическую балансировку, при этом допускаемый дисбаланс составляет не более 12,5 кгс • см.

Бандаж 10 шириной 140+^ мм и диаметром по кругу катания 1050+| мм имеет нормальный локомотивный профиль. Материал бандажа (марка III) определяется специальными временными ТУ 65-67 и разделами II, III и IV ГОСТ 398-57, введенными с 1961 г.

с целью широкой эксплуатационной проверки для повышения качества работы бандажей.

Химический состав стали бандажей этой марки следующий: углерод 0,55-0,65%, кремний 0,20-0,42%, марганец 0,60-0,90%, фосфор не более 0,035%, сера не более 0,040%. Допускается содержание никеля, хрома и меди не более 0,25% каждого. Механические свойства термически обработанных бандажей: временное сопротивление не менее 96 кгс/мм2, относительное удлинение не менее 10%, относительное сужение не менее 12%, твердость НВ не менее 269, ударная вязкость при температуре +20° С не менее 3 кгсм/см2, при температуре -20° С не менее 1,5 кгсм/см2.

Раньше бандажи изготовляли из стали 6011 по ГОСТ 398-57 с временным сопротивлением не менее 88 кгс/мм2. С выходом ГОСТ 398-71 бандажи изготовляют из стали марки III.

Обработанную внутреннюю поверхность бандажа перед насадкой его на колесный центр проверяют дефектоскопом. Каждый бандаж проверяют на твердость на заводе-изготовителе бандажей. При обработке бандажа овальность цилиндрической поверхности диаметра 900 мм допускается не более 0,2 мм, конусность не более 0,15 мм.

Бандажи насаживают на колесные центры в горячем состоянии с натягом 1-1,45 мм. Бандаж нагревают электроиндуктором до температуры 250-320° С, при этом неравномерность нагрева допускается не более 15° С.

Укрепляющее кольцо 11 имеет профиль, определяющийся ГОСТ 5267-63 (профиль 7-1), оно заводится в выточку бандажа при температуре не ниже 200° С. После заводки кольца прижимной бурт бандажа обжимают на специальном приспособлении так плотно, чтобы при ударах слесарным молотком не было дребезжащего звука.

Для определения диаметров бандажей по кругу катания при обточке их без выкатки колесных пар из-под тепловоза, после обжимки прижимного бурта бандажа поверхность его протачивают (см. узел 1 на рис. 140), диаметр проточки равен 900_о,8 мм. На внутренних сторонах колесных центров выбивают действительные размеры диаметров проточек, измеренных с точностью до 0,1 мм.

Полый вал 6 является несущим вспомогательным элементом, обеспечивающим опорно-рамную систему подвешивания тяговых электродвигателей. Вращающий момент от тяговых электродвигателей через полый вал передается колесной паре. Полый вал заключен между колесными центрами, на концах его диаметром 320 мм насажены приводы 9 эластичной муфты. Полый вал изготовлен из трубы размером 325 X 25 или 325 X 28 мм по ГОСТ 8732-58, материал трубы сталь 20 или 25. Шейки полого вала диаметром 315 мм, вращающиеся в подшипниках тягового электродвигателя, накатывают двумя роликами за восемь проходов при давлении 1000 кгс, подаче 0,36 мм и 55-70 об/мин, глубина уплотнения металла 5 мм, при этом припуск на обработку шеек после накатки должен быть не более 1 мм.

На средней части вала имеются шесть резьбовых отверстий М16, служащих для фиксирования полого вала относительно оси колесной пары путем ввертывания в них соответствующих болтов; фиксирование необходимо при транспортировке или обработке бандажей колесной пары; в окончательно готовой колесной паре эти отверстия заглушают. Диаметральная канавка на средней части полого вала глубиной 4 мм и шириной 6 мм с отверстием диаметром 10 мм служит для фиксирования шестерни привода шестеренчатого насоса, предусмотренного для смазки шеек полого вала.

Окончательно обработанный полый вал на участке между насаженными на него приводами эластичной муфты проверяют дефектоскопом.

Привод эластичной муфты 9 служит для укрепления на нем ведомой шестерни 4 тягового редуктора и ведущих пальцев 2 эластичной муфты; на противоположном ему приводе укрепляют только ведущие пальцы эластичной муфты. Приводы отлиты из стали 25ЛП1. Для удержания смазки в кожухе тягового редуктора и смазки, подводящейся к моторно-осевым подшипникам, на приводах предусмотрены лабиринтные гнезда.

При формировании полого вала с приводами руководствуются следующими техническими требованиями: смещение отверстий под пальцы в цапфах приводов от своего номинального положения - не более 0,5 мм, непараллельность осей отверстий под пальцы относительно поверхности шейки полого вала диаметра 315С3 - не более 0,3 мм на длине 120 мм, биение поверхностей диаметров 615 и 318 мм, а также торцов С и Д - не более 0,03 мм, биение поверхностей диаметров 490 и 365 - не более 0,2 мм. Приводы эластичной муфты на полый вал насаживают горячей посадкой с температурой нагрева приводов до 120-150° С, каждый из приводов фиксируют на валу четырьмя штифтами. Для более надежного соединения приводов с полым валом их обваривают по наружным торцам.

Колесные пары формируют тепловым способом. По сравнению с механическим тепловой способ имеет ряд преимуществ. Так, например, при тепловом способе можно нанести антикоррозионное покрытие и повысить усталостную прочность подступичной части упрочняющей накаткой, повысить прочность соединения оси с колесным центром при уменьшенных натягах, устранить технологический брак при-запрессовке и уменьшить трудоемкость при формировании.

При тепловой посадке колесного центра поверхность оси под посадку покрывают лаком ВДУ-3 или ГЭН-150 в 12-15 слоев. Суммарная толщина покрытия составляет 0,015-0,020 мм на сторону; после покрытия лаком поверхности подсыхают в течение 30 мин при температуре 160° С. Натяг между посадочными поверхностями оси и колесного центра составляет 0,20-0,24 мм, который подбирают до покрытия поверхностей оси лаком.

При посадке колесных центров на ось контролируют положение полого вала относительно колесных центров, при этом проверяют размеры а одновременно для обоих центров. Наибольшая разница в размерах а допускается до 1 мм. Для контроля цапфы приводов полого вала снаружи обрабатывают до диаметра 120 мм на длине 75 мм.

После полного остывания насаженного на ось колесного центра проверяют прочность его посадки путем трехкратного давления пресса на колесный центр силой 150±5 тс с выдержкой по 10 с.

К сформированной и обработанной колесной паре при проверке ее на центрах предъявляются следующие требования: взаимное радиальное биение цилиндрических поверхностей оси должно обусловливаться техническими требованиями на ось, радиальное биение рабочего профиля бандажа по кругу катания - не более 0,5 мм, торцовое биение внутренних граней бандажей - не более 0,5 мм, разница расстояний между внутренними гранями бандажей в разных местах - не более 1 мм. Разность диаметров бандажей колесной пары по кругу катания - не более 0,5 мм. Просветы по профилю бандажа при проверке его шаблоном допускаются: по кругу катания - до 0,5 мм, по высоте гребня -до 1 мм и по толщине гребня - до 0,5 мм.

Рессорное подвешивание | Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 | Эластичная муфта