КГБОУ НПО “Профессиональное училище №2”

КГБОУ НПО “Профессиональное училище №2”

Курсовая работа

по предмету “Устройство электровоза”

Тема: Колёсная пара

Выполнил:

обучающийся 111группы

Волна Владимир Андреевич

Проверил:_____________

г. Барнаул, 2013г.

План:

1.Назначение колёсных пар

2.Техническая характеристика

3.Устройство

4.Графическая часть

5.Условия работы на ТПС

6.Характерные неисправности и их устранение

7.Используемая литература

1.Назначение колёсных пар

Колесные пары направляют электровоз или электропоезд по рельсовому пути, передают на автосцепку силу тяги, развиваемую локомотивом, и тормозную силу при торможении, воспринимают статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсами и колесами, и преобразуют вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение. Колесные пары жестко воспринимают все удары от неровностей пути в вертикальном и горизонтальном направлениях и сами жестко воздействуют на путь.

2.Техническая характеристика

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

Расстояние между внутренними торцами бандажей, мм………………..

Ширина бандажа, мм……………………………………………………….

Толщина нового бандажа по кругу катания, мм…………………………..

3.Устройство

Ось колёсной пары – кованная из специальной осевой стали. Для монтажа колёс, букс и двигателя она имеет буксовые, предподступичные, подступечные и моторно–осевые шейки. Все поверхности оси, за исключением торцов, шлифованные. Для увеличения усталостной прочности подступечные части, буксовые и моторно–осевые шейки оси подвергнуты упрочняющей накатке роликом. На буксовых шейках имеется резьба М170 для гаек, закрепляющих приставные кольца роликовых подшипников. На торцах оси нарезано по два отверстия М16 для крепления планок, предохраняющих гайки от отвинчивания. После окончательной механической обработки ось проверяют дефектоскопом.

Колёсные центры коробчатого сечения отлиты из стали 25ЛIII. Каждый колёсный центр подвергнут статической балансировке путём приварки накладок. На удлиненные ступицы центров напрессованы горячим способом зубчатые колёса. Бандажи изготовлены из специальной стали (ГОСТ 398-81). Размеры его выполнены в соответствии с ГОСТ 3225-80, профиль бандажа ГОСТ 11018-87. Правильность профиля проверяют специальным шаблоном. Бандаж посажен на обод колёсного центра в горячем состоянии при температуре 250-300 °C. Для предупреждения сползания с колёсного центра бандаж застопорен кольцом из стали специального профиля (ГОСТ 5267.10-78). Собранное кольцо с колёсным центром, бандажом, зубчатым колесом и бандажным кольцом напрессовано на ось с усилием 1080-1470кН (110-150 тс).

Формирование колёсных пар произведено в соответствии с Инструкцией ЦТ 4351.

4.Графическая часть

5.Условия работы на ТПС

В процессе движения колёсные пары передают нагрузки от веса локомотива на рельсы, направляют движение локомотива вдоль рельсовой колеи и при приложении вращающих моментов от двигателей обеспечивают реализацию силы тяги. Поэтому колёсные пары являются наиболее важными элементами локомотива и от их состояния зависит безопасность движения локомотива. Кроме того колёсные пары воспринимают дополнительные динамические силы, связанные с колебаниями локомотива и ударами при движение по рельсовому пути, имеющему неровности, и при наличии неровностей имеющихся на поверхности колёсных пар, а также когда при колодочном торможении рабочая поверхность колеса взаимодействует с тормозной колодкой. При движении по рельсам на колёсные пары действуют статические и динамические силы, которые при взаимодействии колёс и рельс существенно зависят от неподрессоренных масс локомотива, значительную часть которых составляют массы колёсных пар. Для снижения этих сил целесообразно уменьшить массу колёсных пар с сохранением механической прочности колёс. Динамическое взаимодействие колеса и рельса вызывает в тележке изгибные колебания оси колесной пары. Такие колебания возникают также под действием сил, создаваемых колесами с некруглостями, собственных колебаний колесной пары или отдельных колес, нагрузок на кузов, сил, возникающих при торможении, и т. д. Частота колебаний увеличивается нелинейно по мере повышения скорости движения подвижного состава. Изгибные колебания оси проявляются в размахе колебаний буксы. Колебания колес, напрессованных на ось с натягом, приводят к возникновению динамических сил, действующих на путь, повышению напряжений изгиба оси колесной пары, а также являются причиной фрикционной коррозии и возникновения трещин в осях (при недостаточной усталостной прочности материала).

Силы взаимодействия колёс и рельсов, обеспечивающие направление движения локомотива, зависят от конфигурации профиля бандажа, которую следует выбирать так, чтобы обеспечивалась безопасность движения и условия устойчивости колёс от схода с рельс. Взаимные проскальзывание колёс, связанные с разностью их диаметров, снижают реализуемую силу тяги. Поэтому целесообразно выбирать такой профиль колеса, чтобы износы поверхности катания в процессе эксплуатации были минимальными.

В процессе эксплуатации колёсные пары в наибольшей степени подвержены износу от сил трения и коррозионному, а в меньшей – тепловому и электрокоррозионному и другим видам. Коррозия возникает как в результате метеорологических условий, так и вследствии обмывки узлов подвижного состава с использованием моющих средств.

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 последние годы участились случаи образования неравномерного проката колёс.

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.

6.Характерные неисправности и их устранение

Дефект или поломка.	Характер нагрузки.	Вид износа.	Последствия возникновения дефекта.
1.	2.	3.	4.
1.Трещины поперечные и косые: а) на любой части оси (кроме подступичной) независимо от срока службы, а также в подступичной част оси при сроке службы более 10 лет. б) на подступичной части оси при сроке службы менее 10 лет	Механический	Абразивный	а)Ось бракуется, если после обработки (точение и шлифовка) в пределах допуска трещины остаются. б)Устранить обточкой, если глубина трещины не превышает 2 мм. Об точку производить не менее, чем на 0,5 мм в глубину за пределы трещины с последующей проверкой оси магнитным дефектоскопом и упрочнением накаткой. При большей глубине трещины ось бракуется.
2.Трещины и плети продольные: а) на средней части оси б) на других частях оси	Механический	Абразивный	а)Не допускаются. Колёсную пару, имеющую на средней части оси продольную трещину или плену, изъять из эксплуатации и отправить в ремонт. В ремонтном пункте продольные трещины или плены исследовать вырубкой канавочником до полного их исчезновения. Ось бракуется, если: глубина вырубки на средней части превышает 4.0 мм; количество вырубок в любом месте в средней части оси более трех, а общая длина всех вырубок глубиной более 1,0 мм превышает 1000 мм. Вырубки глубиной до 1,0 мм не учитываются. Вырубку трещин или плен производить только в направлении длины их залегания без резких переходов с гладким выводом кромок и разделкой по ширине, равной трехкратной глубине вырубленного слоя. б)Независимо от количества и размеров не допускаются. Устраняются обточкой.
3.Волосовины а) на галтелях оси б) на цилиндрических поверхностях шеек оси в) на под ступичной, предподступич-ной и средней частях оси	Механический	Абразивный	а)Не допускаются. Устранить обточкой в пределах допустимою ремонтного размера между галтелями с последующим упрочнением. б) Не допускаются и устраняются обточкой, если общее количество их более четырех и в любом поперечном сечении более двух или если длина отдельной волосовины превышает 10,0 мм. Волосовины длиной до 2,0 мм на шейках осей локомотива при нескученном и нестрочечном их расположении не учитываются в)Не допускаются и устраняются обточкой, если в любом поперечном сечении их более двух или если длина отдельной волосовины превышает 15,0 мм на подступичной части или предподступичной части и более 25,0 мм на средней части.
4.Темновины и светловины в любой части оси.	Механический	Абразивный	Допускаются, но без каких бы то ни было признаков расслоения металла.
5. Риски поперечные на шейках оси с подшипниками скольжения	Механический	Абразивный	В эксплуатации допускается оставлять без исправления мелкие, без острых кромок поперечные риски до первой выкатки колёсной пары. При выкатке устранить обточкой или шлифовкой.
6. Забоины, задиры на предподсту-пичных частях и на шейках оси с подшипниками скольжения	Механический	Абразивный	Колёсную пару изъять из эксплуатации. Шейки и предподступичные части обработать на станке до полного устранения задиров и забоин.
7. Риски, задиры, забоины и коррозия на шейках и предподступичных частях осей с подшипниками качения: а) риски и задиры поперечные на шейках б) риски и задиры продольные на шейках и предподступичных частях в) забоины на шейках и предподступичных частях г) коррозия на шейках и предподступичных частях	Механический	Абразивный	а)Риски и задиры глубиной до 0,5 мм не ближе 100 мм и глубиной до 1.5 мм не ближе 160 мм от предподступичной части оси зачистить шлифовальной шкуркой с зернистостью 5 или 6 с применением масла. Площадь зачистки не должна превышать 15 % посадочной поверхности подшипника. После зачистки шейки продефектоскопировать. При больших размерах повреждения ось бракуется б)Риски и задиры на шейках глубиной до 0,5 мм не более трех не ближе 50 мм от торца галтели, а на предподступичных частях глубиной до 1,0 мм без ограничения количества зачистить вдоль оси шлифовальной шкуркой с зернистостью 5 или 6 с применением масла. При больших размерах дефекта ось бракуется. в)Острые края забоин глубиной до 0,8 мм не ближе 60 мм от горна галтели, обшей площадью до 50 мм^2 на шейках и глубиной до 1,0 мм на предподступичных частях обшей площадью до 50 мм^2 разрешается притупить, не оставляя выступов над поверхностью. После исправления шейки и предподступичной части продефектоскопировать. При больших забоинах ось бракуется. г)Коррозию устранить шлифовальной шкуркой с зернистостью 5 или 6 с применением масла. На глубокую очечную коррозию допуски, как и на забоины.
8. Потёртость, забоины на средний части оси			При потёртости более допустимого значения, ось бракуется. При потёртости в пределах допуска выполнить плавный переход от протёртого места к образующей оси. Допускаются забоины глубиной до 2 мм, обшей площадью до 100 мм^2, с зачисткой острых кромок.
9. Диаметр шеек менее допустимого			Ось бракуется. Буксовые шейки восстанавливают по отработанной и утверждённой технологии, обеспечивающей достаточную усталостную прочность оси
10. Смятая или изношенная резьба на колёсных парах с подшипниками качения: а) на конце оси б) на торце оси под болты			а)Разрешается оставлять в эксплуатации при обыкновенном освидетельствовании колёсные пары, имеющие сорванную резьбу не более 15 % рабочей длины на каждом конце оси, соответственно при полном освидетельствовании – 5 %. При большем значении повреждения, резьбу сточить, место наплавить и нарезать новую резьбу. б)Дефектную резьбу срезать, отверстия заварить, просверлить вновь и нарезать новую резьбу.
11. Забитые и разработанные центровые отверстия оси			Восстановить до чертёжных размеров электронаплавкой с последующей механической обработкой.
12.Отсутствие или неясность клейм формирования			Номер оси восстановить по паспорту, произвести полное освидетельствование оси.
13. Неясности клейм последнего полного освидетельствования			Колёсной паре произвести полное освидетельствование
14. Следы электродугового ожога	Механический	Абразивный	Следы электродугового ожога на средней части оси (свободной от опорных и посадочных поверхностей) удалить зачисткойс плавным переходом к остальной поверхности с последующей шлифовкой и проверкой магнитным дефектоскопом. При следах ожога на других частях ось бракуется.
15. Риски и задиры торцах оси с торцевым упором скольжения	Механический	Абразивный	Устранить обточкой
16. Риски и задиры на подступичной части оси	Механический	Абразивный	Устранить обточкой в пределах допустимого ремонтного размера с последующими дефектоскопией и упрочнением
НЕИСПРАВНОСТИ БАНДАЖЕЙ И ОБОДЬЕВ
1.Трещины поперечные или косые независимо от размера, количества и места расположения			Бандаж бракуется. Допускается устранить обточкой термические трещины на вершине гребня глубиной до 5,0 мм со снятием металла за её пределы на глубину 1,5 – 2,0 мм.
2. Трещины и плены продольные: а) на поверхности катания бандажа или обода цельнокатаного колеса, поверхности гребня и внутренней боковой поверхности б) на наружных боковых гранях бандажа или обода цельнокатаного колеса в) на внутренней поверхности бандажа и в выточке для бандажного кольца	Механический	Абразивный	а)Устранить обточкой на станке до полного исчезновения б)Устраняется вырубкой или шлифовальной машинкой с плавным переходом к основной поверхности бандажа или обода. Глубина вырубок допускается не более 5,0 мм. Общая длина вырубок на одном бандаже или ободе цельнокатаного колеса не должна превышать 300 мм. Количество вырубок в одном поперечном сечении не должно быть более двух у бандажей. Бандаж бракуется
3.Раковины на поверхности катания бандажа или обода цельнокатаного колеса	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
4.Выщербины на поверхности катания бандажа, обода цельнокатаного колеса	Механический	Абразивный	Разрешается оставлять без исправления до первой пары: длиной не более 10,0 мм, глубиной не более 3,0 мм. Выщербины больших размеров устраняют обточкой.выкатки или обточки колёсной
5.Сколы, выкрашивания, выщербины, раковины, уходящие под упорный бурт или бандажное кольцо (независимо от размеров			Колёсная пара бракуется
6.Задир у подножья рабочей части гребня	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
7.Задир бандажа в районе круга катания (независимо от размеров)	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
8.Ползун (выбоина) на поверхности катания бандажей или цельнокатан ных колёс более допустимого значения	Механический	Абразивный	Устранить обточкой.
9.Ослабление бандажа на ободе центра, определяемое по звуку при ударе по бандажу слесарным молот ком или по взаимному смещению контрольных отметок на бандаже и ободе			Если при сдвиге контрольной отметки звук при ударе по бандажу подтверждает его ослабление, устранить сменой бандажа. Если при сдвиге контрольной отметки звук при ударе по бандажу не подтверждает его ослабление и бандажное кольцо не ослабло, разрешается дальнейшая эксплуатация. При этом против отметки на бандаже поставить новую отметку на ободе с записью в журнал технического состояния локомотива (формы ТУ-152) и книгу ремонта (формы ТУ-28). а старую зачеканить. При повторном сдвиге бандажа, даже без признаков его ослабления, вторичное перенесение отметки не допускается. Бандаж подлежит замене. На первом виде ремонта, предусматривающего выкатку колёсной пары из-под ТПС, бандаж подлежит замене
10.Прокат (высота гребня) бандажей или цельнокатаных колёс более допустимого	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полной ликвидации проката и до ведения высоты гребня до чертёжных размеров
11.Местное или по всему кругу ката -ния увеличение ширины бандажа или обода цельнокатаного колеса более допустимого	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
12.Толщина гребня менее допустимого значения	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения При ремонте в депо гребень разрешается восстанавливать электронаплавкой с последующей обточкой на станке.
13.Вертикальный подрез гребня	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
14.Остроконечный накат на гребне	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке или при помощи переносного суппорта.
15.Опасная форма гребня, измеряемая специальными шаблонами	Механический	Абразивный	Устранить механической обработкой
16.Толщина и ширина бандажа или обода цельнокатаного колеса менее допустимых значений			Бандаж или цельнокатаное колесо бракуется
17.Навар метала на поверхности катания	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке до полного исчезновения
18.Ослабление бандажного кольца более допустимых размеров			Не допускается. Устранить путем замены бандажного кольца или обжатием прижимного бурта бандажа на вальцовочном станке, пневматическим молотком с обжимкой или кувалдой под гладилку. До обжатия прижимного бурта бандаж нагреть до 220 – 270 °С.
19.Толщина прижимного и упорною буртов бандажа менее допустимого значения	.		Бандаж бракуется
20.Зазор между боковой гранью обода и упорным буртом бандажа			Допускается не более 0.5 мм по всей окружности на глубину не более половины высоты бурта. При больших размерах бандаж бракуется
21.Разность, расстояний между внутренними гранями бандажей у одной колёсной пары более допустимого значения или несоответствие этих расстояний установленным нормам (измерять у не	Механический	Абразивный	Устранить обточкой или сменой бандажей, перепрессовкой центров и цельнокатаных колёс, перенасадкой бандажей с наплавкой и последующей обработкой боковых граней обода, сменой оси при ее изогнутости.
подкаченной колёсной пары в четырех местах в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр оси)
22.Высота гребня, меньше установ-ленных нормативов.	Механический	Абразивный	Устранить обточкой на станке, доведя размеры до чертежных.
НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЕСНЫХ ЦЕНТРОВ И ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.
1.Ослабление колёсного центра или цельнокатаного колеса на оси			Колёсную пару с явными признаками ослабления (сдвиг центра или колеса вдоль образующей оси или в окружном направлении) изъять из эксплуатации. За колёсной парой, находящейся в эксплуатации, с выступающей смазкой, ржавчиной или трещинами краски в местах соединения центра с осью без явных признаков ослабления установить особое наблюдение. При полном освидетельствовании при выступающей смазке, ржавчине и трещинах краски в местах соединения центра с осью плотность посадки центра на оси опробовать на прессе на максимальное давление, установленное для запрессовки. Опробование на прессе производить в направлении от середины оси к её концу.
2.Ослабление зубчатого колеса на удлиненной ступице колёсного центра или на оси			Колёсную пару изъять из эксплуатации для перенасадки зубчатого колеса.
3.Трещины в ступице			Центр или зубчатое колесо бракуются.
4.Трещины в ободе или спице центра колёсной пары			Колёсную пару, имеющую хотя бы одну трещину в спице или ободе, изъять из эксплуатации. В ремонтном пункте в соответствии с требованиями действующих Инструктивных указаний по сварочным работам при ремонте электровозов (ЦТтеп/251) трещины заварить или забраковать центр.
5.Допуск непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечениях обода колёсною центра более допустимых значений	Механический	Абразивный	Устранить обточкой или наплавкой с последующей механической обработкой.
6.Диаметр или ширина обода менее допустимых значений	Механический	Абразивный	Восстановить наплавкой с последующей обработкой.
7.Плены, закаты, раковины, засоры и другие пороки в дисках колёсных центров			Устранить согласно действующих стандартов, технических условий на поставку центров.
8.Задиры, черновины, раковины и засоры на внутренней обработанной поверхности отверстия ступицы колёсною центра и центра зубчатого колеса	Механический	Абразивный	Устранить расточкой или наплавкой с последующей обработкой, согласно действующих стандартов, технических условий на поставку центров и зубчатых колёс.
9.Износ внутренней торцовой поверхности ступиц колёсных центров и зубчатых колёс локомотивов более допустимого значения	Механический	Абразивный	Восстанавливать наплавкой с последующей обработкой до чертёжных размеров. При ремонте колёсных пар с внутренними буксовыми и моторно-осевыми шейками без выпрессовки оси разрешается приварка к ступице разрезной шайбы толщиной не менее 8 мм с последующей обработкой на станке до чертёжных размеров
10.Износ наружной торцовой поверхности ступицы колёсных центров локомотивов под антифрикционный диск более допустимого значения	Механический	Абразивный	Произвести выпрессовку оси и восстановить ступицу наплавкой с последующей обработкой на станке до чертёжных размеров
11.Износ посадочной поверхности удлиненной ступицы колёсного центра под зубчатое колесо	Механический	Абразивный	Произвести выпрессовку оси и восстановить ступицу наплавкой с последующей обработкой на станке до чертёжных размеров
12.Излом зуба			Зубчатое колесо бракуется
13.Вмятины, раковины, выкрошившиеся места на поверхности зуба более допустимого значения			Разрешается оставлять в работе зубчатые колёса (венцы), если глубина раковин, вмятин и выкрашиваний не превышает 2,0 мм (отдельных до 3,0 мм), а общая площадь на зубе прямозубой и на головке зуба косозубой передачи составляет в эксплуатации не более 25 % рабочей поверхности, при обыкновенном освидетельствовании – не более 10 % и при полном освидетельствовании – не более 5 %, а на ножке зуба косозубой передачи соответственно 60 % и 40 %
14.Отколы на поверхности зуба (от торца)			Разрешается оставлять в эксплуатации и при обыкновенном освидетельствовании зубчатые колёса (венцы), если отколотые места имеют длину не более 15 мм и глубину не более 3,0 мм, а при полном освидетельствовании – 10 мм и не более 2,0 мм. Заусенцы и острые кромки закруглить.

7.Используемая литература

1. Как устроен и работает электровоз/ Н.И. Сидоров, Н.Н. Сидорова, “Транспорт” 1988г.

2.Электровоз ВЛ80^с: Руководство по эксплуатации/ Н.М. Васько, А.С. Девятков, “Транспорт”, 1990г.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Колёсная_пара

Дата добавления: 2015-09-29