Колесные пары: техническое обслуживание и ремонт

Основные повреждения и износы колеса[править | править код]

Вагонная колёсная пара

Вагонные колёсные пары

1. Трещина. Не допускается ни в какой части колёсной пары.
2. Навар — смещение металла на поверхности катания (не более 0,5 мм)
3. Ползун — площадка на поверхности катания, образовавшаяся в результате юза.
4. Прокат — контактирующая поверхность колеса по кругу катания с головкой рельса. Износ по прокату допускается:
   • в скорых поездах (свыше 120 км/ч) — до 5 мм
   • в дальних поездах (до 120 км/ч) — до 7 мм
   • в пригородных и местных — до 8 мм
   • в грузовых — до 9 мм
5. Вертикальный подрез гребня. Прогрессивно образуется в результате некачественной:
   • сборки тележки;
   • либо обточки (нарушение допустимых геометрических параметров колёсной пары);
   • либо сборки дорожной плети и укладки дорожного полотна с нарушением угловых скоростей на участках дороги, где движения поезда ограничивается (нарушается) по скорости при прохождении поезда в кривые (см. выше колёсная пара).

Общее описание[править | править код]

Вписывание в кривые больших радиусов (порядка 500 м и более) осуществляется за счёт разности диаметров колёс по окружностям катания, возникающей при смещении колёсной пары поперёк пути. Эта разность обусловлена тем, что поверхность катания колёс (профиль колеса) — не цилиндрическая, а коническая: радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней, что, учитывая профиль головки рельса, позволяет колёсной паре сдвигаться от центра рельсового пути наружу поворота тем самым переходя на разные радиусы круга катания для правого и левого колёс. Движение колёсной пары по дуге малого радиуса (например, на стрелочных переводах) обеспечивается наличием гребней (реборд) на колёсах. Колёсная пара при этом направляется силами, возникающими в результате контакта внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса. При движении по прямой гребни колёс несут скорее страховочную функцию, чем функцию поддержания стабильного прямолинейного движения.

Силы, действующие в контакте колеса и рельса и направляющие движение подвижного состава, называются силами крипа (от англ. creep — ползти). Они обусловлены тем, что материалы колеса и рельса не абсолютно твёрдые. В контакте наблюдаются микродеформации рельса и колеса, это определяет постепенное нарастание силы крипа с ростом относительного проскальзывания колеса по рельсу.

В случае, если на рельсовом транспортном средстве применена система из пары колёс на одной оси, способных вращаться с разными угловыми скоростями, то это колёсной парой не является. Подобная система не обеспечивает стабилизацию, но может применяться на относительно тихоходных рельсовых транспортных средствах.

Основная классификация РЖД

Широкое разнообразие типов и моделей вагонов обусловлено необходимостью удовлетворения множества требований и условий, касающихся процесса перевозки. Общее число вариантов превышает несколько десятков подвидов.

При составлении определенной таблицы классификаций моделей учитывается, по каким параметрам подразделяются вагоны на отдельные виды. К ним относятся: технические параметры, назначение и место использования. Классификация по видам также может подразумевать внутреннее деление на отдельные типы.

По техническим параметрам вагоны относят к разным подвидам с учетом ширины колеи и осности. В первом случае модели делятся на три вида: нормальные, узкие или широкие. А определяется тип по ширине колеи. Если она равна 1435 мм, то относится к нормальной.

Более узкие или широкие причисляют к соответствующим категориям. По осности же вагоны делятся на двух-, четырех-, шести-, восьми- и многоосные. Двухосные отличаются наименьшей грузоподъемностью. А самым распространенным видом стали четырехосные модели.

По назначениям вагоны разделяют на два типа: пассажирские и грузовые. Первые включают также модели самоходного или несамоходного типа. Разница между ними заключается в возможности самостоятельного перемещения по железнодорожным путям.

Если самоходные виды имеют собственную энергетическую установку либо используют контактную сеть, то несамоходные способны ехать только под тягой локомотива. К последним относят вагоны для составов дальнего следования, а также межобластные, пригородные, ресторанные и специальные модели.

Пассажирскими считаются также специализированные вагоны от РЖД из составов для перевозки людей: конференц-зал, детские, санитарные, почтовые, багажные, служебные и другие подвиды.

По зоне эксплуатации модели вагонов делятся на типы с учетом месторасположения железных дорог, для которых они предназначены.

К ним относятся три вида:

• Магистральные вагоны предназначены для перемещения по всем линиям ЖД на территории РФ или СНГ.
• Городские типы моделей используются для пассажироперевозок в рамках внутригородских и пригородных маршрутов. К ним относятся также трамвайные вагоны и модели для метро.
• Промышленные же виды применимы на любых дорогах, но только с целью перевозки грузов.

Названия полностью соответствуют зонам эксплуатации.

Принцип использования различных способов проката

Для выявления неравномерного проката различных поверхностей и материалов, используются различные способы проката. Они позволяют эффективно определить плотность и прочность материала, а также выявить возможные дефекты.

Один из основных принципов использования различных способов проката — это адаптация методики к конкретной задаче. Каждый метод имеет свои особенности, преимущества и ограничения, поэтому выбор конкретного метода зависит от требуемой точности измерений, состояния поверхности, доступности оборудования и других факторов.

Принцип использования различных способов проката также заключается в комбинировании различных методов для достижения максимальной эффективности и точности результатов. Например, для исследования поверхности можно применить метод визуального контроля, а затем дополнительно использовать методы ультразвукового, магнитного или рентгеновского контроля.

Очень важным принципом использования способов проката является правильная подготовка образцов и поверхностей перед измерениями. Неправильная подготовка может привести к искажению результатов и неправильной интерпретации данных.

Также стоит отметить, что выбор метода проката зависит от целей и задач исследования. Например, для контроля сварных соединений применяются методы ультразвукового контроля, а для определения твердости и прочности материалов — методы индентации и различные виды тестов на растяжение и сжатие.

Осмотр и освидетельствование колесных пар

За время работы колесные пары подвергают осмотру под тепловозом, обыкновенному и полному освидетельствованию, а также освидетельствованию с выпрессовкой оси. Колесные пары осматривают под тепловозом при всех видах технического обслуживания и текущего ремонта без выкатки из-под тепловоза, приемке и сдаче, выезде под поезд, на пунктах оборота, а также после крушения, аварии, при столкновении или сходе с рельсов.

Во время осмотра проверяют плотность посадки и наличие сдвига бандажа на колесном центре. Ослабление бандажа обнаруживается по глухому дребезжащему звуку при обстукивании бандажа слесарным молотком. Сдвиг бандажа определяют по расхождению контрольных отметок на бандаже и центре колеса. Признаками ослабления бандажа могут быть выделение смазки и ржавчины по окружности в месте прилегания бандажа к ободу колесного центра.

При осмотре проверяют, нет ли на бандажах трещин, ползунов, плен, вмятин, раковин, выщербин, подреза и остроконечного наката гребня. Не реже 1 раза в месяц в каждом депо у всех колесных пар тепловозного парка специальными шаблонами измеряют прокат, толщину гребня и бандажа. Предельный износ отдельных элементов колесной пары приведен на рис. Обыкновенное освидетельствование колесных пар тепловозов производят на текущем ремонте ТР-3 и перед каждой подкаткой колесной пары под тепловоз. При этом наружным осмотром проверяют состояние бандажей, колесных центров и зубчатого колеса, наличие соответствующих знаков и клейм на торцах оси, поверхности бандажа и зубчатом колесе, шаблонами измеряют прокат, толщину бандажа и гребня, шейки оси обследуют магнитным дефектоскопом.

Полное освидетельствование колесные пары тепловозов проходят при капитальных ремонтах, смене бандажей, ремонте с распрессовкой элементов, при неясности или отсутствии клейм и знаков последнего освидетельствования, повреждении колесных пар после аварии или крушения. При полном освидетельствовании колесную пару очищают от грязи и краски до металла, подступичные части оси проверяют ультразвуковым дефектоскопом, заменяют изношенные или дефектные элементы.

После освидетельствования на ось колесной пары наносят клейма и знаки полного освидетельствования. Результаты обыкновенного и полного освидетельствования записывают в специальный журнал и технический паспорт колесной пары, в который заносятся также все данные, связанные с изго­товлением и эксплуатацией колесной пары. Освидетельствование колесной пары с выпрессовкой оси производится во всех случаях непрозвучивания оси ультразвуковым дефектоскопом при полном освидетельствовании, при спрессовке двух колесных центров, при отсутствии или неясности клейм формирования и если колесная пара не проходила такого вида освидетельствования. При этом производят все работы, предусмотренные для полного освидетельствования, а также выпрессовывают ось, проверяют магнитным дефектоскопом ее подступичные части для выявления поверхностных трещин, после чего на ось наносят клейма и знаки освидетельствования с выпрессовкой оси.

Докатились

Списание старых вагонов дважды превышало поставки новых на сеть РЖД, что привело к появлению б/у колес на рынке

По его словам, на заводе объем производства колес по долгосрочным и рамочным контрактам, по которым закупают РЖД, вагоностроительные и вагоноремонтные предприятия, — это 99% поставок. Средневзвешенная стоимость этих 99% в мае 2019 года составила менее 50 тыс. рублей за штуку.

Однако, несмотря на значительное дополнительное предложение колес на внутренний рынок, все равно образовался дефицит, в результате которого возник вторичный рынок — за счет перепродажи колес (которые производители поставляют по долгосрочным и рамочным контрактам) с прибылью, в разы превышающей стоимость колеса у производителя. Цена на этом вторичном рынке превышала 100 тыс. рублей за штуку.

С целью охлаждения перегретого рынка часть дополнительного объема (менее 1,5% планируемого годового производства) колес ВМЗ направил на продажу через запрос предложений, чтобы рыночная цена колеса была прозрачна для всех участников рынка, а также для того, чтобы дать владельцам подвижного состава прямой доступ на рынок колес, так как они являются его конечными потребителями. При начальной цене 52 тыс. рублей за колесо количество заявок потребителей превысило 500, цена, ими предложенная, составила чуть более 100 тыс. рублей, средняя цена победителей, по которым были осуществлены продажи ВМЗ, — 95 тыс. рублей.

К слову, и производители колес, и операторы подвижного состава предлагали Минпромторгу сократить в этом году плановый выпуск новых вагонов с 60 тыс. до 40 тыс., чтобы отрегулировать спрос, но после резкого возражения вагоностроителей чиновники от этой идеи отказались. «Ситуация с ремонтами вагонов на сети железных дорог не улучшится в ближайшее время, будет наблюдаться дефицит работоспособных вагонов у операторов под погрузку, — говорит заместитель генерального директора Алтайвагонзавода Станислав Золотарев.

Действующая редакция

ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (утв- МПС РФ 26-05-2000 ЦРБ-756) (2019) Актуально в 2018 году

10.1. Каждая колесная пара должна удовлетворять требованиям, установленным соответствующей инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар подвижного состава, утвержденной МПС России, и иметь на оси четко поставленные знаки о времени и месте формирования и полного освидетельствования колесной пары, а также клейма о приемке ее при формировании.

Знаки и клейма ставятся в местах, предусмотренных правилами маркировки.

Колесные пары в установленном порядке должны подвергаться осмотру под подвижным составом, обыкновенному и полному освидетельствованиям, а при подкатке регистрироваться в соответствующих журналах или паспортах.

10.2. Расстояние между внутренними гранями колес у ненагруженной колесной пары должно быть 1440 мм. У локомотивов и вагонов, а также специального самоходного подвижного состава, обращающихся в поездах со скоростью свыше 120 км/ч до 140 км/ч, отклонения допускаются в сторону увеличения не более 3 мм и в сторону уменьшения не более 1 мм, при скоростях до 120 км/ч отклонения допускаются в сторону увеличения и уменьшения не более 3 мм.

10.3. Не допускается выпускать в эксплуатацию и допускать к следованию в поездах подвижной состав и специальный подвижной состав с трещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, при наличии остроконечного наката на гребне колесной пары, а также при следующих износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного состава.

а) при скоростях движения свыше 120 км/ч до 140 км/ч:

прокат по кругу катания у локомотивов, моторвагонного подвижного состава, пассажирских вагонов более 5 мм;

толщина гребня более 33 мм или менее 28 мм у локомотивов при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм, а у подвижного состава с высотой гребня 28 мм — при измерении на расстоянии 18 мм от вершины гребня;

б) при скоростях движения до 120 км/ч:

прокат по кругу катания у локомотивов, а также у моторвагонного подвижного состава и пассажирских вагонов в поездах дальнего сообщения — более 7 мм, у моторвагонного и специального самоходного подвижного состава и пассажирских вагонов в поездах местного и пригородного сообщений более 8 мм, у вагонов рефрижераторного парка и грузовых вагонов — более 9 мм;

толщина гребня более 33 мм или менее 25 мм у локомотивов при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм, а у подвижного состава с высотой гребня 28 мм — при измерении на расстоянии 18 мм от вершины гребня;

в) вертикальный подрез гребня высотой более 18 мм, измеряемый специальным шаблоном;

г) ползун (выбоина) на поверхности катания у локомотивов, моторвагонного и специального подвижного состава, а также у тендеров паровозов и вагонов с роликовыми буксовыми подшипниками более 1 мм, а у тендеров более 2 мм.

При обнаружении в пути следования у вагона, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава или тендера с роликовыми буксовыми подшипниками, ползуна (выбоины) глубиной более 1 мм, но не более 2 мм разрешается довести такой вагон (тендер) без отцепки от поезда (пассажирский со скоростью не свыше 100 км/ч, грузовой — не свыше 70 км/ч) до ближайшего пункта технического обслуживания, имеющего средства для замены колесных пар.

При величине ползуна у вагонов, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава, от 2 до 6 мм, у локомотива и моторного вагона моторвагонного подвижного состава, а также специального самоходного подвижного состава от 1 до 2 мм допускается следование поезда до ближайшей станции со скоростью 15 км/ч, а при величине ползуна соответственно свыше 6 до 12 мм и свыше 2 до 4 мм — со скоростью 10 км/ч, где колесная пара должна быть заменена. При ползуне свыше 12 мм у вагона и тендера, свыше 4 мм у локомотива и моторного вагона моторвагонного подвижного состава разрешается следование со скоростью 10 км/ч при условии вывешивания или исключения возможности вращения колесной пары. Локомотив при этом должен быть отцеплен от поезда, тормозные цилиндры и тяговый электродвигатель (группа электродвигателей) поврежденной колесной пары отключены.

При включении грузовых вагонов в пассажирские поезда нормы содержания колесных пар должны удовлетворять нормам, установленным для пассажирских поездов.

Прокат по кругу колесных пар пассажирских вагонов

Прокат по кругу колесных пар пассажирских вагонов – это процесс замены или оправки колесных пар на поездах дальнего сообщения. Этот процесс включает в себя проверку, ремонт или замену колес для обеспечения безопасности и комфорта пассажиров в пути.

Колесные пары пассажирских вагонов подвергаются большим нагрузкам и износу во время эксплуатации. Постоянное трение и нагрузки, которым подвергаются колеса в процессе движения по рельсам, приводят к износу ободов колес и повышенному износу подшипников. Поэтому, периодическая проверка и обслуживание колесных пар является необходимым для безопасной и эффективной работы поездов.

Процесс проката по кругу колесных пар включает следующие шаги:

Проверка обода колес и подшипников: При первичной проверке вагонов дефектоскопическими методами определяются трещины, скрытые дефекты, износ и механические повреждения на ободах колес и состояние подшипников. Это позволяет установить, нуждаются ли колесные пары в ремонте или замене.

Ремонт или замена: Если обнаружены дефекты или повреждения, то проводится ремонт или замена колесных пар. Ремонт может включать обточку ободов колес для удаления поверхностных дефектов или изменение подшипников. В случае невозможности ремонта, колесные пары заменяются новыми.

Балансировка и контроль качества: После ремонта или замены колесных пар проводится их балансировка, которая позволяет устранить неравномерность износа и вибрацию. Также проводится контроль качества колесных пар на соответствие требованиям безопасности и нормам эксплуатации.

Установка на вагон: После прохождения всех проверок и ремонтных работ, колесные пары устанавливаются на пассажирские вагоны

Важно правильно установить колеса и обеспечить их надлежащую фиксацию, чтобы исключить риск схода колес во время движения.

Прокат по кругу колесных пар пассажирских вагонов является одной из важных процедур обслуживания поездов дальнего сообщения. Он направлен на обеспечение безопасности и комфорта пассажиров, а также на продление срока службы вагонов. Регулярная проверка и обслуживание колесных пар позволяют предотвратить возможные аварийные ситуации и обеспечить безопасность на железнодорожном транспорте.

Грузовые вагоны

Грузовые вагоны широко используются в различных отраслях промышленности, таких как грузоперевозки, строительство, сельское хозяйство и другие. Они могут перевозить различные грузы, включая сырье, строительные материалы, продукты питания, грузовые контейнеры и многое другое.

Одним из ключевых параметров грузовых вагонов является их грузоподъемность, то есть максимальная масса груза, которую они могут перевозить безопасно. Грузоподъемность грузового вагона зависит от его конструкции, типа и характеристик.

Грузовые вагоны могут иметь различные типы платформ или кузовов, такие как открытые (вагоны-платформы), закрытые (вагоны-фургоны), цистерны (вагоны для перевозки жидкостей) и контейнеровозы (вагоны для перевозки грузовых контейнеров).

Важным фактором, определяющим возможность использования грузового вагона для конкретной перевозки, является его размеры и габариты. На основе этих параметров определяется возможность загрузки и выгрузки груза, а также его безопасность и защита от повреждений.

Максимально допустимая величина равномерного проката колеса грузового вагона — это важный параметр, который определяет его способность к плавному движению и устойчивости на рельсах. Это значение обычно указывается в технической документации и должно соблюдаться для обеспечения безопасности перевозок.

Назначение и особенности грузовых вагонов

Основными особенностями грузовых вагонов являются:

1. Вместительность: грузовые вагоны имеют большую площадь для размещения грузов. В них можно перевозить массовые грузы, сыпучие и насыпные материалы, технику и многое другое.

2. Строительная прочность: грузовые вагоны изготавливаются из качественных материалов, обеспечивающих прочность и долговечность конструкции. Они способны выдерживать большие нагрузки и вибрацию в процессе движения.

3. Разнообразие типов: существует множество различных типов грузовых вагонов, предназначенных для перевозки конкретных типов грузов: платформы для перевозки контейнеров, специализированные цистерны для перевозки жидкостей и газов, закрытые вагоны для перевозки сыпучих и насыпных грузов и другие.

Грузовые вагоны играют важную роль в экономике многих стран, обеспечивая эффективное перемещение грузов на дальние расстояния. Они являются незаменимым инструментом для логистических компаний, производственных предприятий и торговых организаций, обеспечивая своевременную доставку товаров и осуществление бизнес-планов.

Влияние проката колеса на грузоподъемность

Максимально допустимая величина проката колеса является ограничивающим фактором для грузовых вагонов. Прокат колеса негативно влияет на грузоподъемность, так как приводит к изменению геометрических параметров колеса. Износ поверхности колеса приводит к появлению неровностей, которые могут привести к скачкам нагрузки во время движения по рельсам. Это может вызвать перекосы и дополнительные нагрузки на оси вагона, что повышает риск повреждения колес и подвижного состава в целом.

Величина проката колеса контролируется и регламентируется нормативными документами. Обычно допустимая величина проката колеса составляет не более 12-15 мм. При превышении этого значения грузовые вагоны могут быть обслужены и осмотрены для устранения проблем. При необходимости колеса заменяются или подвергаются ремонту.

Следует отметить, что прокат колеса является естественным процессом эксплуатации и его износ неминуем. Однако регулярное контролирование и планирование замены колес помогает снизить негативное влияние проката колеса на грузоподъемность и безопасность перевозки грузов.

В итоге, величина проката колеса имеет прямое отношение к грузоподъемности грузовых вагонов. Контроль и регулярное обслуживание колес являются важным фактором для обеспечения безопасной и эффективной работы грузового подвижного состава.

Возможные неисправности колесных пар

Во время движения, торможения и стоянки порожнего и загруженного вагона на оси действуют разнонаправленные силы. Техническое обслуживание и ремонт колесных пар — ответственные операции, которые производятся по определенной схеме с учетом рекомендаций производителя. Ошибки при выполнении техобслуживания и ремонта могут привести к повреждению отдельных элементов и оси в целом.

Колесная пара — тщательно продуманная и рассчитанная конструкция, проверенная десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях. Анализ статистики ремонтно-восстановительных работ позволил составить список характерных повреждений и неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации колесной пары.

• Равномерный прокат, то есть, уменьшение диаметра колес из-за воздействия сил трения с рельсом при торможении, ускорении и во время равномерного движения на прямых участках и поворотах. Величина проката рассчитывается при определении ресурса пары еще на этапе производства. Но точное значение установить сложно, условия эксплуатации однотипных пар могут сильно отличаться на разных участках железной дороги.
• Неравномерный прокат. Более опасный дефект, который возникает из-за неравномерной плотности металла бандажа или при интенсивном торможении.
• Наплывы металла на колесную фаску. Дефект устраняется, если обнаружены трещины. В остальных случаях колесо допускается к эксплуатации;
• Кольцевые выработки колес при воздействии тормозных колодок;
• Уменьшение толщины гребня из-за неправильной установки пары в тележке, деформации оси после движения на участках с многочисленными поворотами, различий диаметров соосных колес по причине неравномерного износа обода.
• Снижение толщины обода из-за неправильной обточки или износа.
• Появление на ободе плоских участков, «ползунов». Возникают они при резких торможениях, вызывающих скольжение колеса по рельсу. Нарушение плавности окружности приводит к появлению повышенных вибрационных нагрузок и шума.
• Возникновение зон навара на поверхности колес при повышении температуры во время скольжения в процессе торможения. Пластичная деформация металла — опасное явление, требующее устранения дефекта;
• Выкрашивание металла при длительной эксплуатации колесной пары при высоких нагрузках.
• Расслоение и другие дефекты металла, возникающие в процессе производства.

Также при перегрузках и движении в сложных условиях, или по причине заводского брака, могут возникать другие неисправности, часть из которых достаточно опасна, например, появление трещин на оси или колесах.