Колесные пары

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Паровозные колесные пары разделяют на движущие, бегунковые и поддерживающие. К движущим относят все колесные пары, которые при помощи дышел соединены между собой и с паровыми машинами. Колесные пары воспринимают на себя массу всех частей паровоза, а движущие, кроме того, участвуют в преобразовании развиваемой паровозом силы тяги в поступательное движение по рельсам.

Колесную пару, соединенную поршневым дышлом с ползуном паровой машины, называют ведущей; остальные движущие колесные пары - сцепными.

Кроме движущих колесных пар, многие паровозы имеют передние направляющие (бегунковые) и задние поддерживающие колесные пары. Бегунковые колесные пары в количестве одной или двух служат для облегчения прохождения паровозом кривых участков пути и для восприятия части массы паровоза, а поддерживающие- воспринимают на себя часть массы паровоза и при движении задним ходом облегчают вписывание в кривые.

Комплект колесных пар паровоза называют скатом. Основными частями колесной пары являются ось, колесные центры и бандажи. У движущих колесных пар еще имеются пальцы кривошипов.

На рис. 198 изображена сцепная колесная пара паровоза Эр. На ось 1, изготовленную из специальной осевой стали, напрессованы гидрав-

Как устроен и работает паровоз

Рис. 198. Сцепная колесная пара паровоза Эр-.

1 - ось; 2 - колесный центр; 3 - шпонка; 4 - палец кривошипа; 5 - гайка; 6 - шайба; 7 - укрепляющее кольцо; 8 - бандаж

лическим прессом колесные центры 2. Часть оси, на которую напрессован колесный центр, называют подступичной частью. На следующую за подступичной частью шейку оси устанавливают буксу. С внутренней стороны шейки оси имеют упорные борты, ограничивающие перемещение букс. Шейки тщательно обрабатывают и накатывают роликами для образования гладкой и прочной поверхности. Шпонки 3 предназначены для фиксации положения колесных центров один относительно другого, что необходимо для сохранения заданного угла между кривошипами.

На каждый колесный центр надет бандаж 8, который при движении паровоза перекатывается по рельсу. Для посадки бандажа на колесный центр его предварительно нагревают до температуры 300-350° Сив таком состоянии надевают на колесный центр до имеющегося с наружной стороны упорного борта. С внутренней стороны в бандаже сделана проточка, куда закладывают укрепляющее кольцо 7. После вставки кольца внутреннюю кромку бандажа обжимают и плотно прижимают кольцо к ободу колесного центра. Для плотной посадки бандаж до нагревания растачивают по внутреннему диаметру с натягом 1-1,2 мм на каждый метр диаметра центра. Поэтому после остывания бандаж прочно охватывает обод колесного центра.

Колесный центр отливают из стали марки 25ЛШ. Центральная часть его с отверстием под запрессовку оси называется ступицей. При помощи спиц ступица соединена с наружной частью, называемой ободом. В одном из секторов центра сделан прилив-мотыль, в котором запрессован палец кривошипа 4. Со стороны, противоположной пальцу кривошипа, отлит утолщенный сегмент, называемый противовесом, назначение которого - уравновесить палец кривошипа, мотыль и часть дышел, приходящуюся на это колесо. Чем больше масса этих частей, тем больше должен быть противовес.

Для возможности трогания паровоза с места при любом положении кривошипов, как это уже отмечалось в разделе «Паровая машина паро-

воза», пальцы кривошипов правого и левого колес расположены под углом 90°. На шейку пальца кривошипа навешивают головку дышла с подшипником. Для удержания головки на пальце поставлена шайба 6, укрепленная корончатой гайкой 5, навернутой на хвостовик пальца.

Конструкция колесных пар более современного паровоза Л (рис. 199) несколько отличается от колесной пары паровоза Эр. Диаметр движущих колес паровоза Л равен 1500 мм, тогда как у паровоза Эр - 1320 мм. Ввиду того что паровоз Л обладает большей силой тяги, чем паровоз Эр, элементы колесных пар паровоза Л имеют большие размеры.

Оси колесных пар паровоза Л для облегчения и удаления возможного некачественного металла имеют центральное сверление. Бортов на оси не делают, так как ступицы колесных центров имеют более развитые поверхности и создают хороший упор в буксы при боковых перемещениях. Вместо спицевых колесных центров на паровозе Л применены так называемые дисковые центры, что уменьшило их массу. Каждый центр имеет два диска, в которых сделаны окна.

Противовес ведущей колесной пары ввиду большой массы ведущего пальца кривошипа и наличия контркривошипа имеет большие размеры и занимает значительную часть колесного центра.

На маломощных паровозах, особенно с небольшим диаметром движущих колес (1200-1320 мм), противовесы ведущих колес (для возможности их размещения) заливали свинцом, который имеет значительно большую удельную массу, чем сталь (свинец - 11,3, сталь - 7,85). Это давало возможность уменьшить размеры противовесов и лучше их расположить в колесных центрах. Паровозы Еа, Ем и часть паровозов ФД также имеют противовесы ведущих колесных пар, залитые свинцом. В противовесах ведущих колесных пар паровозов Еа и Ем сделаны камеры, куда заливают свинец; затем противовес закрывают крышкой, которую приваривают.

Как устроен и работает паровоз

Рис. 199. Ведущая колесная пара паровоза Л:

1 - ось; 2 - колесный центр; 3 - бандаж; 4 - укрепляющее кольцо; 5 - шпонка; 6 - палец кривошипа; 7 -• контркривошип

Как устроен и работает паровоз

Ведущая колесная пара паровоза Л, так же как и большинства других паровозов, имеет бандажи без гребней. Это делается для возможности свободного прохода паровоза по кривым участкам пути при большой жесткой базе паровоза. Остальные сцепные колесные пары имеют гребневые бандажи.

Колесные пары паровоза П36 имеют диаметр по кругу катания 1850 мм. Как уже упоминалось, они оборудованы двухрядными коническими роликоподшипниками. Колесные центры двухдисковые, оси полые, бандажи всех колесных пар гребневые.

Бандажи изготовляют из углеродистой стали по ГОСТ 398-71: для пассажирских паровозов - марки I с временным сопротивлением разрыву 85 кгс/мм2; для сцепных, бегунковых и поддерживающих осей грузовых паровозов - марки II с временным сопротивлением разрыву 90 кгс/мм2; для ведущих осей грузовых паровозов - марки III с временным сопротивлением разрыву 95 кгс/мм2.

Наружную поверхность бандажей обтачивают по специальному профилю (рис. 200) с уклоном 1:20 в средней части и 1:7 у наружного края. В гребневых бандажах высота гребня равна 30 мм, а наружная грань его, соприкасающаяся с головкой рельса, имеет уклон 70°. Гребневые бандажи имеют ширину 140 мм, а безгребневые - 150 мм. У некоторых паровозов (ТЭ) бандажи ведущей колесной пары имеют гребни, но несколько меньших размеров, чем у сцепных колесных пар.

Коническая форма наружной поверхности бандажа необходима для лучшего прохождения паровоза по кривым. В кривой наружное колесо прижимается гребнем к рельсу, в результате чего бандаж этого колеса катится по наружному рельсу большим диаметром, а бандаж внутреннего колеса катится меньшим диаметром. Следовательно, наружное колесо проходит больший путь, чем внутреннее, что способ-

ствует нормальному проходу паровозов по кривым участкам пути с меньшим проскальзыванием колес по наружному рельсу. Кроме того, при следовании паровоза по прямой конусность бандажей обеспечивает центрирование колесной пары по оси пути.

В процессе работы паровоза бандажи изнашиваются по кругу катания и у них образуется так называемый п р о к а т. С увеличением проката бандажей работа паровоза ухудшается, так как нарушается правильность качения колесных пар по рельсам. Когда прокат достигает предельно допускаемой величины, бандажи обтачивают и придают им нормальный профиль. После достижения бандажами пре-предельной толщины их заменяют.

Причинами преждевременного и неравномерного износа бандажей паровоза являются главным образом боксование, появляющееся при нарушении сцепления колес с рельсами, и периодическое проскальзывание4 колес, которое происходит вследствие наличия увеличенных зазоров в сопрягаемых деталях движущего механизма и экипажа, а также неточности сборки. Поэтому для увеличения срока службы бандажей очень важно не допускать образования больших зазоров и перекосов в соединениях деталей машины и экипажа.

Пальцы кривошипов ведущих и сцепных колесных пар изготовляют из стали марок 40, 40У или из осевой стали. Для увеличения срока службы пальцы упрочняют накаткой роликами или закаливают. В колесные центры их также запрессовывают гидравлическим прессом.

Палец сцепной колесной пары представляет собой ступенчатый цилиндр с двумя различными диаметрами (рис. 201). Крепление шайб пальцев, удерживающих головки дышел, кроме способа, показанного на рис. 198 и 201, производят также при помощи длинного болта, пропущенного сквозь палец и укрепленного корончатой гайкой со шплинтом. На многих паровозах ввиду значительного приближения пальца первой оси к ползуну и параллели крепление шайбы сделано утопленным в пальце (паровозы Л, Еа, ФД и др.) или шайбу изготовляют за одно целое с болтом (в виде грибка), который проходит через палец и укреплен гайкой с внутренней стороны (паровозы Э, СО).

Как устроен и работает паровоз

Рис. 201. Палец сцепной колесной пары паровоза Л:

1 - палец, 2- масленка, 3- гайка, 4 - шайб^; 5 - штифт; 6 - шплинт

Как устроен и работает паровоз

Рис. 202. Палец ведущей колесной пары паровоза: 1 - палец кривошипа; 2 - контркривошип; 3 - болт, 4, 7 - корончатые гайки, 5 -

шпонка; 5 - шайба

Палец ведущей колесной пары паровоза (рис. 202) имеет три части различного диаметра: а - подступичная часть под запрессовку в колесный центр; б - шейка центрового дышла ив - шейка поршневого дышла. Для уменьшения массы пальца внутри него сделано центральное сверление. Палец 1 имеет хвостовик, на котором насажен съемный контркривошип 2, закрепленный на хвостовике пальца двумя болтами 3 с корончатой гайкой 4. Кроме того, для надежности соединения поставлена шпонка 5. Контркривошип имеет палец для головки кулисной тяги, которая удерживается шайбой 6 и корончатой гайкой 7.

Дышловые подшипники паровозов Л, ЛВ, Ем, П36 смазывают через пальцы кривошипов. Для этого в пальце (см. рис. 201) просверлено отверстие, в которое через масленку 2, ввернутую в торец пальца, запрессовывают твердую смазку. При нагревании подшипника смазка становится более жидкой и выходит через радиальные отверстия на поверхность шейки. Подобный способ подачи смазки предусмотрен и в пальце ведущей оси (см. рис. 199).

На элементах колесных пар согласно Инструкции по освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар локомотивов и электросекций (ЦТ/2306) должно быть четко написано клеймо в форме прямоугольника, указывающее присвоенный условный номер ремонтного пункта, которому разрешено производить изготовление элементов, формирование, освидетельствование с выпрессовкой оси или полное освидетельствование колесных пар. Цифры и буквы применяют для обозначения даты и других данных. Месяц обозначают римскими цифрами, а две последние цифры года - арабскими. На каждой колесной паре локомотива должны быть поставлены: клеймо приемщика («Серп и молот»); клеймо инспектора ОТК; клеймо в форме

круга с буквой «ф», обозначающее формирование новой колесной пары или смену оси; клеймо в форме круга с буквой «д», обозначающее освидетельствование колесной пары с выпрессовкой оси; клеймо в форме круга с буквами «СБ», обозначающее смену бандажей; клеймо в форме круга с буквами «ПБ», обозначающее перетяжку бандажей; клеймо в форме круга с буквами «ТЧ» и цифрой, обозначающее порядковый номер депо на дороге, в котором производилась перетяжка бандажей. Кроме того, элементы колесных пар должны иметь следующие четкие знаки и клейма:

а) грубо или окончательно обработанные оси паровозов на правом торце: номер завода-изготовителя; месяц и год изготовления; номер оси; клейма, удостоверяющие правильность переноса знаков (с необработанной оси); номер пункта, перенесшего знаки, клеймо формирования колесной пары или смены оси; номер ремонтного пункта; дату формирования или смены оси; клеймо освидетельствования с в;ыпрес-совкой оси и номер ремонтного пункта; дату освидетельствования клейма приемки;

б) бандажи на боковой наружной грани: номер завода-изготовителя; марку бандажа; клеймо приемки; номер плавки; номер бандажа; дату изготовления; твердость по Бринеллю;

в) литые центры колеса: отлитые знаки и клейма согласно техническим условиям;

г) грубо или окончательно обработанные пальцы кривошипов на наружном торце: номер завода-изготовителя; дату изготовления; клейма, удостоверяющие правильность переноса клейма (с необработанного пальца); номер пункта, перенесшего знаки; номер пункта, запрессовавшего палец; дату запрессовки; клейма приемки запрессовки.

При ремонте и формировании ведущих колесных пар на наружной поверхности щек контркривошипов выбивают номер оси колесной пары, которой принадлежат эти щеки. При перетяжке бандажа на не-срабатывающемся торце ступицы центра ставят клеймо «БП», условный номер пункта, производившего перетяжку, дату и клеймо инспектора ОТК, приемщика или мастера.

⇐ | Централизованная смазка букс || Как устроен и работает паровоз || Типы рессорного подвешивания | ⇒