Колёсные пары железнодорожного подвижного состава¶

Колёсная пара — это элемент ходовой части железнодорожного подвижного состава, представляющий собой два колеса, жёстко насаженных на общую ось и вращающихся вместе с ней. Колёсная пара является основным несущим и направляющим узлом вагона или локомотива: она воспринимает нагрузку от кузова, передаёт её на рельсы и обеспечивает движение по колее.

¶Конструкция и основные элементы

Типовая колёсная пара состоит из оси и двух колёс, закреплённых на ней с гарантированным натягом (запрессовкой). Ось имеет несколько шеек и подступичных частей, различающихся по диаметру: на шейки устанавливаются буксовые подшипники, на подступичные части — колёсные центры.

Колёса могут быть цельнокатаными (изготавливаются из цельной стальной заготовки) или бандажными (со сменным ободом — бандажом). В пассажирских и грузовых вагонах преимущественно используются цельнокатаные колёса, в локомотивах — бандажные, что позволяет заменять изношенный обод без смены всего колеса.

Ключевые размеры колёсной пары:

• Ширина колеи — расстояние между внутренними гранями гребней колёс (1440 мм для колеи 1520 мм);
• Диаметр колеса — от 950 мм (грузовые вагоны) до 1250 мм (локомотивы);
• Толщина гребня — 33 мм (в пределах допусков);
• Расстояние между внутренними гранями колёс — 1440 мм.

¶Классификация

Колёсные пары классифицируются по нескольким признакам:

¶По типу подвижного состава

• Локомотивные — передают тяговое усилие, имеют моторно-осевые подшипники и тяговый привод;
• Вагонные — пассажирские (диаметр 950 мм) и грузовые (диаметр 950 мм);
• Моторвагонные — для электропоездов и дизель-поездов, сочетают признаки локомотивных и вагонных.

¶По конструкции оси

• С открытыми шейками — классическая конструкция;
• С тормозными дисками — для скоростного движения (диски насаживаются на ось);
• С полой осью — для облегчения массы (применяются в скоростных поездах).

¶По типу колёс

• Цельнокатаные;
• Бандажные;
• С упругими элементами (для снижения шума и вибраций).

¶Технические требования и эксплуатация

Колёсные пары — наиболее ответственный элемент с точки зрения безопасности движения. К ним предъявляются жёсткие требования по прочности, геометрии и качеству металла. Основные параметры контроля:

• Разность диаметров колёс одной пары — не более 1 мм;
• Разность диаметров колёсных пар одной тележки — не более 5 мм;
• Толщина гребня — не менее 25 мм (при меньшей — обточка);
• Прокат (износ поверхности катания) — предельный 7 мм для грузовых вагонов, 5 мм для пассажирских.

В процессе эксплуатации колёсные пары подвергаются износу: появляются прокат, ползуны (плоские места от юза), выщербины, трещины. Для восстановления геометрии выполняется обточка колёсных пар на специальных колёсно-токарных станках без выкатки из-под вагона или с выкаткой.

¶Ремонт и диагностика

Ремонт колёсных пар выполняется в соответствии с руководящими документами ОАО «РЖД» и заводами-изготовителями. Основные виды ремонта:

• Освидетельствование — проверка состояния при плановых ремонтах вагонов;
• Обычное освидетельствование — с выкаткой и дефектоскопией;
• Полное освидетельствование — со сменой элементов и проверкой прессовых соединений.

Диагностика включает ультразвуковой контроль осей, магнитопорошковый контроль колёс, измерение геометрических параметров. При выявлении недопустимых дефектов колёсная пара бракуется и направляется в ремонт.

¶Производство в России

В России производством колёсных пар занимаются:

• АО «Выксунский металлургический завод» (ОМК) — крупнейший производитель цельнокатаных колёс;
• АО «ЕВРАЗ НТМК» — Нижнетагильский металлургический комбинат;
• ОАО «Людиновский тепловозостроительный завод» — выпуск колёсных пар для локомотивов.

Сборка и ремонт выполняются на вагоноремонтных предприятиях и в локомотивных депо.

¶Интересные факты

• Колёсная пара — единственная деталь подвижного состава, которая контактирует с рельсом; от её состояния напрямую зависит безопасность движения.
• В России действует система клеймения колёсных пар: каждое колесо и ось имеют маркировку с указанием завода, даты изготовления и номера.
• Для скоростных поездов («Сапсан», «Ласточка») применяются колёсные пары с тормозными дисками и повышенными требованиями к балансировке.

¶Источники

• ГОСТ 4835-2013 «Колёсные пары железнодорожных вагонов. Технические условия».
• Инструкция по формированию, ремонту и освидетельствованию колёсных пар (утв. ОАО «РЖД»).
• Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 001/2011 «О безопасности железнодорожного подвижного состава».