ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

НАЧАЛЬНОГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
 
 

« ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ-61»  
 
 
 
 

ПИСЬМЕННАЯ  ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ  РАБОТА 

Колесная  пара  ВЛ 11 
 
 
 
 
 
 

Исполнитель:

обучающегося группы 31п/м                                ______________             Субботин А.Ю.

                                                                              подпись       
 

Руководитель:

преподаватель                                                ______________                     Холкин В.П.

     подпись 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Верещагино

2010

 

Содержание

 

Введение

      Тема  моей курсовой работы  «Колесные пары». Я считаю, что тема является актуальной в наше время, так как все локомотивы и вагоны оборудованы этими колесными парами. Если слесарь вовремя не устранит дефект, то это может привести к аварии – сходу вагонов, что может привести не только к повреждению грузов, но и гибели пассажиров.

      Перед написанием этой работы, я поставил перед собой следующую цель: узнать больше и рассказать о колесных парах, каково их значение в наше время.

      Для достижения этой цели я поставил перед собой следующие задачи:

      - что такое колесные пары;

      -ее  основные части;

      -ее  устройство и принцип действия»

      -возможные  неисправности их устранения;

      -что  нужно сделать при сборке. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Назначение и типы колёсные пары

1.1 Колёсные пары

      Колёсные  пары являются ответственными частями подвижного состава и несут на себе всю нагрузку от веса кузова, тележек и их оборудования. При движении направляют электровоз по рельсовому пути.

      При движении они жестко воспринимают все удары от неровностей путей, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и в свою очередь жестко воздействуют на железнодорожный путь. От исправного состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов: поэтому к выбору материала, технологии изготовляют отдельные элементы и формируют колесные пары, представляя ей особые требования. В условиях эксплуатации колесной пары требуют тщательного ухода, своевременного ухода, осмотра и высококачественного ремонта.

      Колесные  пары формируют из отдельных элементов.

      Оси, двух колесных центров с бандажами или двух бандажных колес и одного или двух зубчаты колес. Условия работы существенно отличаются для различных элементов колёсной пары, в следствие чего, для каждого элемента необходимо выбрать такой материал, который более всего удовлетворяет этим условиям. Кроме того, имеется общее деление на типа:

1. Колесные пары, у которых зубчатые колеса посажены на подступичную часть оси.
2. Колесные пары, у которых зубчатые колеса насажены на удлиненные части ступиц, центров колес.

      В настоящее время для всех электровозов выпускаются колесные пары только второго типа. 

 

2. Устройство и работа колесных пар

2.1 Колесная пара электровоза ВЛ – 11

 

      Состоит:

      1. Оси

      2. Двух колесных центров

      3. Зубчатые колеса

      4. Бандажное кольцо

      5. Бандаж 

      Различают колесные пары с внешними и внутренними гайками, для буксовых подшипников.

      На  всех электровозах с индивидуальной передачей вращающего момента, внешние  рамы, вследствие чего, колесные пары имеют внешнюю шейку.

      Колесные  пары с внутренними шейками применяют  при групповой передаче тягового усилия. Колесные пары классифицируются в зависимости от конструкции колесного центра: спицевые, дисковые, цельнокатаные с бандажами. 

2.2 Форматирование колесных пар.

      Запрессовка оси в колесные центры производится в холодном состоянии, перед запрессовкой ось должна быть отшлифована и смазана растительным маслом или его заменителем. Разницу между внутренним диаметром колесной ступицы и подступичной части (натяг) у электровозных осей составляет: 0,25-0,35 мм. При расточке отверстия колесной ступицы необходимо закруглять ее кромки. Особенно с внутренней стороны колеса, т. е. у той стороны, которая обращена к центру оси.

      Может возникнуть вопрос: «Почему закругляют кромки ступиц?»

      Да  потому что, острые кромки снимают материал оси, не только при ее посадке, но и во время работы при боковых условиях и ударов. Давление запрессовки принимают из зачета по 35-45т на 100 мм. диаметр подступичной части.

      Для получения необходимого натяга диаметр  оси делают несколько больше внутреннего  диаметра колесной ступицы, поэтому во время запрессовки материал оси и колесного центра деформируется. Запрессовка оси в колесные центры производится на гидравлическом прессе. Снабженном манометром высокого давления и индикатором,  фиксирующим диаграмму усилий при запрессовке.

      Процесс запрессовки заключается в следующем:

      Надеваемое  колесо подвешивают вертикально  на балке гидравлического процесса с таким расчетом, чтобы геометрическая ось отверстия ступицы совпадала  с осью плунтера прессе и осью колесной пары. При запрессовке оси, отверстие ступицы колеса, несколько разделяется, а ось сжимается. Усилие запрессовки растет от нуля до некоторого максимального значения.

      Натяг является основным фактором, определяющим величину давления при запрессовке  колес на ось. Однако давление запрессовки  зависит также от конструкции и размеров колес, их материала, качества обработки отверстия ступицы колеса и подступичной части оси.

2.3 Ось колесной пары

 

      Ось колесной пары испытывает сильные удары  и значительные нагрузки от изгиба и скручивания. Ось колесной пары представляет собой брус кругового поперечного сечения. Диаметр оси по её длине не одинаков. Обработка всех поверхностей оси должна быть очень чистой, ее, переходя от одного диаметра к другому выполняются по главным. Электровозные оси изготовляют из поковок мартеновской или электростали с последующим отжигом. 

2.4 Ось колесной пары электровоза ВЛ - 11

 

      Ось колесной пары состоит из: (Приложение 1 )

      1. Средняя часть

      2. Шейка под МОП

      3. Подступичная часть

      4. Предпоступичная часть

      5. Буксовая шейка  

      Марганец, хром, никель. Заголовка оси подвергается ковке, или прессовке, а затем нормализации. При обработке осей шейки подступичные и предпоступичные части накатываются и шлифуются, кроме торцов и средней части.

      Буксовые, моторно–осевые и подступичные части подвергаются упрочняющей накатке профильными роликами с усилием наката 4-кн при начальной и 25-кн при механической обработке ось проверяют дефектоскопом на отсутствие трещин. У оси различают осевые шейки, являющиеся опорными поверхностями для буксовых подшипников; подступичной части к шейкам оси: шейки под моторно-осевые подшипники и средней части оси.

      При роликовых буксах крепление подшипников  на оси выполняют гайкой, которую  навертывают на цилиндрический хвостик, либо шайбой, которую крепят к торцу оси 3 болтами. При обнаружении поперечных или оси трещин, а также плены на поверхности оси бракуют.

 

2.5 Колесные центры

 

      На  электроподвижном составе применяют  спицевые и дисковые центры со съемными бандажами. Колесный центр отливается. Из углеродистой стали марки 25л, с содержанием 0,22-0,30% углерода. Он состоит из ступицы, обода, и связывающей промежуточной части-диска с овальными отверстиями. Удлиненная ступица имеет обработанную по наружному диаметру посадочную поверхность для осадки зубчатого колеса. По внутреннему диаметру ступица расточена соответственно диаметру, подступичной части оси с натягом 0,25-0,35 мм. Чтобы избежать снятия или повреждения оси при запрессовке центра. Внутренний диаметр ступицы по концам растачивается на конце. Обода колесных центров обтачиваются с торцов и поверху.

2.6 Бандаж

 

      Обычного  паровозного профиля с чистовой обработкой внутреннего диаметра на 1020 мм. толщиной нового бандажа 90-100 мм. Бандажи должны обладать прочностью и твердостью для сопротивления износу и снятию, что достигается, за счет введения в состав стали легирующих добавок и специальной теоретической обработки. Бандажи изготавливают из болванок, мартеновской стали, ковкой или прессовкой с последующим прокатом. Это сталь содержит углерод 0,57-0,65%, марганец и кремний.

      Бандаж  состоит из:

1. Внутренняя грань
2. Гребень
3. Поверхность катания
4. Круг катания
5. Фаска
6. Наружная грань
7. Упорный бурт бандажа
8. Внутренний диаметр
9. Канавка под бандажное кольцо
10. Бурт бандажного кольца

      Бандаж  обтачивается по внутреннему диаметру соответственно диаметру обода с натягом 1-1,5 мм. на каждый его метр. Бандаж одевается на обод в горячем состоянии и дополнительно закрепляется профильным кольцом, заводимым в ручей выточенный в бандаж. Поверхность бандажа по кругу катания выполняется с конусом 1:50 и 1:3,5 в наружную сторону. Уклон 1:50 – улучшает прохождение колесных пар при вписывании в кривые и предотвращает влияние электровоза по прямой. Второй, более крутой уклон 1:3,5 предназначен для поглощения наката металла. Образующегося у наружного края бандажа, во время его работы. Ширина бандажа 140 мм, диаметр по кругу катания 1250 мм. Толщина гребня при замере на высоте 20 мм. От вершины 33 мм. Для контроля за сдвигом бандажа после насадки на обод наносятся контрольные метки на наружные грани бандажа и колесного центра.

2.7 Особенности колесных пар

 

      1. С косозубой передачей

      - ось имеет меньший диаметр подступичной части

      - меньший диаметр бандажей по кругу катания

      - зубчатое колесо может быть составным, состоящим из венца, который в нагретом состоянии насаживается на центр зубчатого колеса.

      2. С прямозубой передачей

      - отличается размерами и устройством отдельных элементов колесной пары при косозубой передаче.

      - на ВЛ – 22 применялись зубчатые колеса с прямозубчатой передачей.

      - Такое зубчатое колесо состоит:

      1. Центр

      2. Боковая шайба

      3. Отверстие

      4. Заклепка

      5. Листовая пружина

      6. Венец

      7. Прокладка

2.8 Зубчатая передача

 

      Зубчатый  привод предназначен для передачи вращающего момента от двигателя к колесной паре. Передаточное число – это отношение числа зубьев большого зубчатого колеса к шестерке, насаженного на вал двигателя.

      На  ВЛ 11 передаточное число зубчатой передачи:

      88:23=3,82

      начальная окружность используется при условии  толщины зуба, износ зуба и при  определении зазора в зубчатой передаче.

2.9 Кожух зубчатой передачи

      Кожух зубчатой передачи металлический, предназначен для защиты зубчатой передачи от внешней  среды и является масляной ванной для смазывания её. Кожух сварен из листовой стали и состоит из двух половин - верхней и нижней, которые раскомплектованию не подлежат. Обе части стянуты болтами, двумя болтами МЗО по торцам и тремя болтами Ml6 по сторонам больших горловин. Для крепления к остову тягового электродвигателя к кожуху приварены три бобышки. Кожух прикреплен к тяговому двигателю двумя болтами М42 а к подшипниковому щиту - одним болтом МЗО. На кожухе смонтированы маслёнки для заливки масла. В каждый кожух заливают 4 кг осернённой смазки, зимой - марки 3, летом -марки Л.

2.10 Технические данные  и нормы износа  допустимые в работе

 

2.11 Освидетельствование колёсных пар, ремонт колёсных пар.

      В процессе эксплуатации на бандажах колёсных пар образуется естественные износ в виде проката и уменьшения толщины гребня. Возможны случай ослабления бандажа на центре, иногда с проворотом его, а также трещины выщербины, местные раздавливания, ползуны (выбоины) на поверхности бандажа. Из-за нарушения установленной технологии напрессовки на ось возможны ослабления колёсного центра, зубчатого колеса и разрыв ступицы. В раздольные и поперечные трещины. Кроме того, поверхности могут изнашиваться под моторно-осевыми буксовыми подшипниками. Возможны также трещины, излом зубьев и самих зубчатых колёс.

      Поскольку колёсные пары и их элементы являются весьма ответственными частями электровозов, а от их исправности в значительной степени зависит безопасность движения, при эксплуатации и ремонте их тщательно контролируют.

      За  время службы колёсные пары, помимо осмотра под электровозом при эксплуатации текущем обслуживании и ремонте, подвергаются обыкновенному и полному освидетельствованию, а также освидетельствованию с выпрессовкой оси

2.12 Обыкновенное освидетельствование колёсных пар

 

      Выполняют при каждой подкатке колёсных пар  под электровоз. Проводят все проверки предусмотренные осмотром колёсных пар под электровозом. Кроме того, колёсные пары очищают керосином  от грязи и смазки или обмывают в моечной машине, а также контролируют состояние осей дефектоскопом, проверяют соответствие размеров и всех элементов колёсных пар установленным нормам допусков и износов. Убеждаются в наличии клейм и знаков, осматривают пружинные пакеты и заклёпки зубчатых колёс, а также болты крепящие зубчатое колесо к центру колёсной пары, контролируют плотность посадки косозубых венцов .Разбирают корпусы роликовых подшипников опоры редуктора и осматривают их.

      БРАКОВОЧНЫМИ  ПРИЗНАКАМИ ЯВЛЯЮТСЯ:

      1.Местное  увеличение ширины бандажа более  чем на 5мм в результате раздавливания;

      2.Ослабление  бандажного кольца по длине  более 30%,а также ближе 100мм  от знака кольца;

      3.Толщина  бандажей менее допускаемой, а  также разница диаметров бандажей  у одной колёсной пары 2мм и  более.

      При наличии выбоин, предельного проката  бандажей, износа или подреза гребня, бандажи должны быть обточены.

      Обыкновенное  освидетельствование колёсных пар  отремонтированных локомотивов  выполняют мастер и приёмщик. Клеймения  колёсных пар после обыкновенного  освидетельствования не требуется, а результаты освидетельствования заносят в журнал и технический паспорт.

2.13 Полное освидетельствование колёсных пар

      Выполняют на заводах и в дорожных колёсных мастерских при ремонтах электровозов, связанных с выкаткой колёсных пар, смене хотя бы одного элемента, неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования, наличии повреждения колёсной пары после столкновения или схода электровоза с рельсов. Полное освидетельствование отличается от обыкновенного тем, что при нём очищают колёсную пару от краски до металла, проверяют  подступичные части ультразвуковым дефектоскопом, осматривают пружинные пакеты и пазы зубчатых колёс, при этом снимают боковые шайбы. По окончании полного освидетельствования ставят соответствующие клейма и знаки на левом торце оси колёсной пары. При непрозвучивании ультразвуком или обнаружении трещин в подступичной части оси её выпресовывают.

2.14 Освидетельствование колёсных пар с выпрессовкой оси

      Проводят  во всех случаях непрозвучивания  оси ультразвуком, при необходимости снятия одновременно обоих центров, а также при отсутствии или неясности клейм формирования.

      Результаты  полного освидетельствования и  освидетельствования с выпрессовкой оси записывают в журнал и технический  паспорт. Все обнаружения при освидетельствовании износы и дефекты устраняют при ремонте, после которого на торце наносят клеймо полного освидетельствования. При освидетельствовании с выпрессовкой оси дополнительно к клеймам полного освидетельствования ставят клеймо в виде знака Д в кружке.

 

3. Неисправность возможные в эксплуатации.

      Для того, чтобы обеспечить безопасность движения,

        Необходимо прежде всего тщательно  контролировать работу механического  оборудования и в первую очередь  осматривать ходовые части.

      Особенно  осматривается внимательно бандаж. При осмотре их надо проверить состояние поверхности катания, нет ли трещин, раковин, выщебин, ползунов, подреза или остроконечного наката гребней. Допускаться равномерный наплыв на передней кромке бандажа не более 8 мм и местное увеличение ширины его 3 мм. Вертикальный подрез гребней определяется специальными шаблонами, утвержденными МПС. Если браковочная грань шаблона высотой 18 мм соприкасается с боковой поверхностью гребня ( хотя бы только в верхней части) то бандаж бракуется при любой толщине гребня. Если подрез не вертикален, то браковочная грань шаблона не прилегает верхней своей частью к поверхности подреза, такой бандаж не бракуется.

      При наличии ступенчатого или остроконечного наката у гребня бандажа бракуется  независимо от его состояния.

      Обстукивание  бандажей и осмотром контрольной риски проверяется состояние крепления бандажей на ободе колесного центра. Ослабленный бандаж при обстукивание издает глухой звук, а также выделением смазки и грязи в местах прилегания бандажа к ободу колесного центра, образованием кругового зазора между упорным буртом бандажа и ободом колесного центра. Проверяется состояние колесных центров, при этом необходимо убедится в отсутствии трещин в ободках, ступицах и спицах, а также в отсутствии ослабления или сдвига ступиц на оси.

      Ослабление посадки колесных центров может быть обнаружено по увеличению расстоянию между внутренними гранями бандажей, о чем свидетельствует набегание тормозных колодок на грани бандажей, а также прижатия гребней обоих бандажей одной колесной пары к рельсам.

3.1 Неисправности колесных пар, хотя бы при одной из которых запрещается их выпускать в эксплуатацию электровозы и допускать к следованию поезда

 
      

1. Ползун  на поверхности катания бандажа  боле 1 мм
2. В эксплуатации глубину ползуна определяют по длине ползуна

 
 

3. Прокат  бандажа более 7 мм
4. Толщина гребня более 33 мм или менее 25 мм, при измерении 20 мм от вершины гребня.
5. Вертикальный подрез гребня высотой более 18 мм
6. Продольная трещина или плена более 25 мм на средней части оси, а на другой обработанных поверхностях независимо от размера.
7. Протертое место на средней части оси более 4 мм.
8. Отклонение расстояния между внутренними гранями колес от нормального 1440+1 мм
9. Местное увеличение ширин бандажа более 5 мм.
10. Поперечная трещина в любой части оси колесной пары.
11. Трещина в бандаже
12. Острые поперечные риски, задиры на (рисках) шейках или предпоступичной части оси.
13. Ослабление бандажа на центре оси в ступице.
14. Трещина в спице и одновременно наличие двух трещин в двух сложных со спицей в секторах или наличие двух трещин в одном секторе.
15. Остроконечный накат на гребень
16. Раковина на поверхности катания бандажа.
17. Выщербила на поверхности катания бандажа.

3.2 Неисправности зубчатой передачи

1. Излом зубчатого  колеса или малой шестерни;
2. Трещина у основания зуба;
3. Вмятина, раковины, отколы или выкраивания на поверхности зуба;
4. Трещины в зубчатом колесе;
5. Износ зубьев более чем на 3,5 мм;
6. Разница толщины зубьев по начальной окружности двух шестерен тягового  двигателя более 1 мм;
7. Общий боковой зазор по начальной окружности между зубьями зубчатого колеса и шестерни находящейся в зацеплении 5,5 мм;
8. Радиальный зазор между вершиной м впадиной зубьев менее 2,5 мм и более 5,5 мм;
9. Сползание малой шестерни.

 

4. Техника безопасности при обслуживании электроподвижного состава.

 

      Защитные  меры при поражении электрическим  током.

      Предупреждающие знаки и надписи на дверях высоковольтной камеры, на задних стенках щитков измерительных приборов: «При поднятом токоприемнике не вскрывать!»; у лестниц на крышу электровоза «При поднятом токоприемнике на крышу не подниматься!»; на крышах люков вспомогательных машин «При поднятом токоприемнике не вскрывать!»; у аппаратов не имеющих заземления «Смертельно!». Ключ КУ блокирует кнопочные щитки в выключенном положении. Электрические блокировки дверей высоковольтной камеры предотвращают подъем токоприемника при открытых дверях. Пневматическая блокировка высоковольтной камеры и лестниц на крышу электровоза предотвращают открытие дверей и раскрытие лестниц при поднятом токоприемнике.

      Механические  блокировки съемных щитков и сеток  высоковольтной камеры предотвращают  снятие щитков и сеток при поднятом токоприемнике. Контактор заземления Р₃-2 включается при открытых дверях высоковольтной камеры на 100-120мм, обеспечивает защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током при обрыве контактного провода и падения его на опущенный токоприемник. При работе высоковольтной камеры используется резиновый коврик, который испытывается при изготовлении напряжением 15000В, ток утечки не более 15МА. Изолированная штанга испытывается 1 раз в 2 года напряжением 40000В. Перчатки проверяются 1 раз в 6 месяцев в течение 1 мин. Подается напряжение 6кв, утечка тока не свыше 6МА. Боты 1 раз в год, в течение 5 минут. Подается напряжение 15кв. На каждой изолирующей: штанге перчатках, коврике должны быть штампы и время проверки. 

4.1 Меры предосторожности при нахождении на железнодорожных путях.

 

      Подходя к железнодорожным путям необходимо осмотреться, и убедится в том, что  по путям, которые нужно перейти, не движется поезд.

      Пути  необходимо переходить только под прямым углом.

      Запрещается ходить по стрелочным переходам, внутри колен, по шпалам, наступать на рельсы. В районе стрелочных переводов разрешается ходить за 20 м от предельного столбика.

      При переходе вдоль пути, разрешается  ходить, но между путями или по обочинам.