Силы взаимодействияколёс и рельсов, обеспечивающие направление движения локомотива, зависят отконфигурации профиля бандажа, которую следует выбирать так, чтобыобеспечивалась безопасность движения и условия устойчивости колёс от схода срельс.
Взаимныепроскальзывание колёс, связанные с разностью их диаметров, снижают реализуемуюсилу тяги. Поэтому целесообразно выбирать такой профиль колеса, чтобы износыповерхности катания в процессе эксплуатации были минимальными.
В процессе эксплуатацииколёсные пары в наибольшей степени подвержены износу от сил трения икоррозионному, 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. Дляуменьшения дефектов тормозного происхождения применяются композиционные колодкивместо чугунных. На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокаятемпература, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода обода кдиску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода,значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальныенапряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут.
В последние годыучастились случаи образования неравномерного проката колёс. Этот дефектвозникает в основном из-за жёсткости пути, повышенной скорости и образования наповерхности катания колёс дефектов тормозного происхождения.
Для анализа причинпоявления дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеетклассификация, которая устанавливает связь между характеристиками износа,повреждения колёсной пары и условий эксплуатации. Качество и эффективностьремонта во многом зависит от исполнителей и организаторов производства вколёсных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.
3. Характерные неисправностии износы элементов конструкции
| 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 мм2 на шейках и глубиной до 1,0 мм на предподступичных частях обшей площадью до 50 мм2 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 мм2, 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. в)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, выщер-бины, 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 установленных 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. | ||||
| 15.Трещины во впадинах зубчатых колёс (венцах) | Зубчатое колесо (венец) бракуется. При обыкновенном и полном освидетельствовании бракуются колёса и венцы: с трещинами на переходных поверхностях длиной более 25,0 мм; — с трещинами, выходящими на торец, глубиной более 2.0 мм; — с трещинами любых размеров, развивающимися с обеих сторон зуба (встречные трещины); — при наличии трещин более, чем на 25 % зубьев. Остальные виды трещин разрешается выводить местной зачисткой с соблюдением требований н. 6.4.5 с последующей проверкой зубчатого колеса магнитной дефектоскопией. Глубина выемок от местной зачистки трещин не более 3,0 мм на зубьях без поднутрения и не более 2,5 мм на зубьях с поднутрением. | ||||
| 16.Ослабление или сдвиг венца с жёсткой посадкой на центре зубчатого колеса | Допускается однократный сдвиг. При повторном сдвиге колёсную пару изъять из эксплуатации. | ||||
| 17.Ослабление болтов крепления венцов зубчатых колёс | Болты заменить. Разрешается увеличить диаметр отверстия во фланце центра и зубчатом венце не более чем на 2 мм с постановкой соответственно увеличенных призонных болтов. | ||||
| При ослаблении более четырех болтов зубчатого венца или более трех болтов подряд все болты заменить новыми следующей градации с проверкой отверстий развёртками. | |||||
| 18.Уменьшение толщины зуба, измеряемое по делительной окружности, более допустимого | Зубчатое колесо бракуется | ||||
| 19.Поверхностная и точечная коррозия дорожки качения зубчатого венца для упругого зубчатого колеса (УЗК) | Зачистить поверхность дорожки качения. При этом, радиальный зазор между венцом или ступицей и роликами не должен превышать 1 мм. | ||||
| 20.Шелушение металла, выкрашивание дорожки качения зубчатого ненца | То же | ||||
| 21.Поверхностная и точечная коррозия дорожки качения ступицы | То же | ||||
| 22.Шелушение металла, выкрашивание дорожки качения ступицы. | Зачистить поверхность дорожки качения. При этом, радиальный зазор между венцом или ступицей и роликами не должен превышать 1 мм. | ||||
| 23.Рифление дорожки качения зубчатого венца. | То же | ||||
| 24.Рифление дорожки качения ступицы. | То же | ||||
| 25.Трещины диска тарелки. | При наличии трещин тарелка бракуется | ||||
| 26.Трещины диска ступицы. | То же | ||||
| 27.Трещины и разрыв стопорного кольца по отверстию. | Восстановить электросваркой в местах разрыва и трещин, зачистить места сварки | ||||
| 28.Деформация стопорного кольца. | Выправить стопорное кольцо | ||||
| 29.Местная выработка (износ) стопорного кольца. | Местную (торцовую) выработку на внутренних поверхностях ограничительных колец, превышающую 1,5 мм, устранить наплавкой с последующей зачисткой. | ||||
Примечания: