Колёсная пара вагонной тележки является важным и очень ответственным узлом. Она напрямую взаимодействует с рельсами и обеспечивает перемещение поезда по железнодорожным путям. Безопасность движения всего состава во многом зависит от надёжной сборки колёсной пары и её отдельных компонентов. Соединение колеса с осью является одним из главных процессов, который производится строго по технологии и досконально проверяется сотрудниками ОТК. Последовательность процесса и всех важные нюансы мы разберём в данном материале на портале RelsOk.ru.
Важность процесса
На сегодняшний день соединение колеса с осью колёсной пары является хорошо изученной процедурой, которая уже выполняется на вагоностроительных и вагоноремонтных заводах не один десяток лет. Однако даже несмотря на это, абсолютно каждую пару после запрессовки подвергают тщательному контролю и проверкам.
От качества запрессовки зависит безопасность движения всего состава. И даже минимальные неисправности способны привести к серьёзным авариям на железной дороге.
Способы соединения
Формирование колёсной пары зависит от технологического оборудования, которое применяется на производстве.
Существует два способа, с помощью которых колесо колёсной пары вагона может соединяться с осью:
- Прессовая посадка. Считается самым надёжным методом. Его суть заключается в том, что колесо устанавливается и фиксируется на оси с помощью натяга.
- Тепловая посадка. Центральную часть колеса равномерно нагревают по всему контуру до нужной температуры и устанавливают на ось без серьёзных усилий. После выравнивания температур детали образуют очень прочное соединение.
Создание готовых изделий и технологическая последовательность запрессовки осуществляются на вагоностроительных и ремонтных предприятиях при помощи специального оборудования и станков.
Далее мы рассмотрим эти процессы более подробно.
Прессовая посадка
Непосредственно перед началом процедуры формирования колёсной пары производится механическая обработка поверхностей, которые будут контактировать (ступица колеса и подступичная зона оси). А именно выдерживаются все требования по натягу, шероховатости поверхностей, овальности и т. д.
На этом этапе также производят все технологические операции: добиваются необходимой конусности подступичной зоны оси, снимают требуемые радиусы ступицы колеса и делают фаски у внешних кромок.
Соединение колеса с осью происходит на специальном оборудовании – карусельном станке. На него с помощью крана устанавливают подготовленные и обработанные детали. Элементы вывешиваются на оснастке станка таким образом, чтобы их центра полностью совпадали.
После того как все подготовительные операции выполнены, переходят к процессу запрессовки. Для этого с помощью прессовой установки добиваются усилия до 550 кН и со скоростью около 2 мм/с осуществляют установку колеса на ось. Весь технологический процесс происходит при естественной температуре и не требует принудительного нагрева деталей.
Контроль запрессовки
Соединение колеса с осью является очень важным и ответственным мероприятием. Во время формирования колёсной пары происходит тщательный контроль всего процесса, в том числе составляется диаграмма запрессовки. Именно по этому документу происходит контроль соединения и при проблемах выявляются соответствующие отклонения от нормы.
Диаграмма запрессовки – это кривая, отображаемая на бумажной ленте, которая отражает зависимость прикладываемой силы от перемещения колеса по шейке оси.
Анализируя диаграмму, контролируются следующие параметры для каждого из колёс:
- длина отрезка сопряжения;
- развиваемая прессовая нагрузка;
- геометрия отображаемой линии.
Соединение колеса с осью строго регламентировано и, согласно установленным требованиям, весь процесс запрессовки обязан «попадать» в обозначенный диапазон.
Любые отклонения графика запрессовки и выход за обозначенные границы, недопустимы. В таких случаях колёсная пара не допускается для дальнейшей установки на тележку. Она расформировывается, и ответственные лица решают, подойдут ли её компоненты для включения в другие сборочные единицы.
Нанесение клейма
Завершающее мероприятие соединения колеса с осью – это клеймение и маркировка. Оно проходит после того, как изделие приняло ОТК и оно не имеет никаких отклонений в конструкции и в технологической сборке.
Как правило, клеймение производят на торце колёсной оси с правой стороны. Наносится следующая информация:
- знак ОТК;
- обозначение предприятия, на котором было собрано изделие;
- номер формирования;
- специальные отметки МПС;
- маркировка, идентифицирующая каждую конкретную колёсную пару;
- дата изготовления.
Клеймение является довольно значимой процедурой, т. к. с его помощью можно получить всю информацию о колёсной паре и в случае необходимости выяснить, когда и какой бригадой она была сформирована.
Тепловая посадка
Данный технологический процесс является альтернативой прессовому соединению колеса и оси. Однако применятся он достаточно редко.
Неприятным фактом остаётся то, что при прессовом методе около 30% получаемых изделий не соответствуют требованиям (усилия отличаются от заданных, диаграмма выходит за допустимые интервалы, колёса или ось получают механические повреждения). Колёсные пары приходится расформировать, обрабатывать и собирать вновь.
При тепловом методе формирования большинство вышеуказанных проблем пропадают. Однако всплывает другая более существенная – запрессовку нельзя проконтролировать.
Соединение колеса с осью при тепловой посадке происходит в следующей последовательности:
- Ось и колёса подвергают предварительной механической обработке.
- Элементы устанавливают на специальный станок.
- Ступицу колеса нагревают до определённой температуры, пока её внутренний диаметр не расширится до необходимых значений.
- Колесо свободно надевают на ось на необходимое расстояние.
- Детали остужаются при естественной температуре, в результате чего образуется прочное, практически неразрывное соединение.
Количество бракованных изделий при тепловом методе получается значительно меньше, чем при стандартной запрессовке. Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков:
- невозможность воспроизвести диаграмму запрессовки;
- отсутствие контроля надёжности соединения;
- существенные затраты электроэнергии, которые расходуются на нагрев колеса;
- проблемы с расформированием изделия в случае некачественного соединения;
- при демонтаже колёс существует риск нанесения критических деформаций обеим компонентам;
- потребность в дополнительной цеховой площади для остывания колёсных пар.
Колёса можно напрессовывать на ось при помощи прессовой или тепловой посадки
Исходя из довольно существенных недостатков, тепловое соединение колеса с осью на вагоноремонтных предприятиях осуществляется довольно редко. Более технологичным представляется вариант с прессовой посадкой.
Выводы
Формирование вагонных колёсных пар является очень ответственным и трудозатратным мероприятием. Из-за того, что изделие является очень ответственным, к нему предъявляется повышенные требования как в плане технологического процесса, так и при итоговом контроле.
При использовании прессовой посадки формирование диаграммы запрессовки является обязательным мероприятием. С её помощью можно провести необходимый контроль и определить отклонения от нормы.
В целом, соединение колеса с осью хоть и является довольно длительным процессом, но технология уже «отточена» до мелочей. При выполнении всех этапов без отклонений можно почти со стопроцентной вероятностью утверждать, что изделие будет полностью соответствовать стандартам.
