Способ восстановления профилей катания железнодорожных колесных пар и обод железнодорожного колеса
Изобретение относится к ремонтно-восстановительным работам и может быть использовано при изготовлении новых колесных пар, а также для восстановления изношенных железнодорожных колес. Способ заключается в том, что колесные пары восстанавливают и формируют насадкой колес со смещением внутренних граней к центру оси колесной пары и производят обработку рабочих поверхностей катания колес: совместным поворотом и линейным смещением профилей катания колес и гребней в сторону внутренней грани обода; одними линейными смещениями профилей; одними поворотами профилей. Колесная пара содержит ось и два колеса, имеющие повернутые в поперечной плоскости и смещенные к средней части оси профили катания колес и профили гребней. Это позволяет увеличить уклоны и боковые зазоры между гребнями и головками рельсов при сохранении максимальной или увеличенной толщины гребней колес, повышая тем самым ресурс работы гребней и головок рельсов. Увеличение конусности и зазоров обеспечивает большую разницу диаметров катания колес и дает возможность свободно перемещаться в поперечном направлении и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси в условиях перекосов на прямых и кривых участках пути, свободно вписываться в поворот, не наезжая гребнями колес на головки рельсов. Технический результат - уменьшение износов гребней колес и рельс, повышение сроков их службы. 2 с.п., 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области изготовления и ремонтно-восстановительных работ и может быть использовано для восстановления профилей катания и гребней железнодорожных колес.
Известен способ восстановления профиля колес подвижного состава N 1560054, кл. B 23 P 6/00, СССР, бюл.15, 1990 г., заключающийся в том, что изношенную наружную поверхность гребня колеса восстанавливают ковкой или прокаткой путем пластической деформации материала профиля колеса до тех пор, пока наиболее приближенно не восстановится первоначальный профиль. Затем осуществляют чистовую механическую обработку до готового профиля. Однако данный способ восстановления первоначального профиля не позволяет увеличить уклон поверхности катания и поперечный зазор между гребнем и головкой рельса и снизить их износ. Это ведет к снижению срока службы колеса и рельса, особенно на кривых участках пути. Проблема состоит в следующем: вследствие существующих неточностей сборки узлов ходовых частей и колебаний вагонов колесные пары получают изначальные перекосы, которые увеличиваются в процессе эксплуатации, что приводит к длительным взаимодействиям гребней колес с рельсами. В результате гребни колес и рельсы изнашиваются. Причем наиболее сильно это явление износа проявляется на кривых участках пути. Так как колесо, катящееся по наружному рельсу, проходит больший путь по отношению к колесу, катящемуся по внутреннему рельсу, происходит изменение направления движения экипажа. Благодаря тому, что колесная пара при входе в кривую может сдвигаться, происходит автоматический выбор требуемых для вписывания в кривую диаметров поверхностей катания. Чем меньше радиус кривой пути, тем больше должно быть перемещение колесной пары относительно рельсов в поперечном направлении и разница диаметров поверхностей катания колес. Часто ширина колеи в кривой не позволяет колесной паре перемещаться в необходимых пределах в поперечном направлении, поэтому гребень наружного колеса набегает на наружный рельс, изнашивая металл как гребня, так и головки рельса. Ускоренно изнашиваются также боковые поверхности рельсов в кривых пути, несмотря на то, что их твердость в 1,5 раза выше твердости поверхностей катания гребня колеса. Процесс интенсивного износа идет до тех пор, пока за счет работы трения не будут созданы необходимые условия для перемещения и поворота колесной пары, т.е. не будут изношены гребни колес и боковые поверхности рельсов на требуемую величину. Это снижает срок службы колес и рельсов. Таким образом, в результате недостаточного уклона поверхности катания и поперечного зазора между гребнем и головкой рельса колесная пара не может свободно перемещаться в поперечном направлении и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси, что приводит к износу и снижению срока службы колес и рельсов. Известен также способ восстановления гребней вагонных колес, принятый за прототип по совокупности существенных признаков (патент RU N2041785, кл. B 23 P 6/00, публикация 20.08.95), заключающийся в том, что на изношенную наружную поверхность гребня вращаемого колеса наплавляют восстановительный металл последовательным наложением кольцевых валиков от основания гребня к его вершине. Затем колесо охлаждают и подвергают механической обработке. Причем изношенную поверхность гребня восстанавливают также до первоначального профиля. Это способ также не позволяет увеличить уклон и поперечный зазор между гребнями и головками рельсов. В результате колесная пара не может свободно перемещаться в поперечном направлении и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси, что приводит к увеличению износа колес и рельсов, особенно на кривых участках пути, и снижению их срока службы. Известен обод железнодорожного колеса согласно ГОСТ 9036-88, с.4, содержащий гребень, внутреннюю и наружную боковую поверхность, поверхность катания. Причем расстояние между осью гребня и кругом катания колеса не обеспечивает зазор между гребнем и головкой рельса на прямых участках пути при идеальном их состоянии и в отсутствии перегрузок и перекосов. При эксплуатации такого колеса в естественных условиях с перегрузками и перекосами, описанными выше, особенно на кривых участках пути, идет интенсивный износ гребня колеса и головки рельса, из-за малого первоначального поперечного зазора между ними, не обеспечивающего разбег колесной пары в колее и необходимую разницу диаметров поверхностей катания колес. Процесс износа идет до тех пор, пока за счет работы трения не будет создан необходимый поперечный зазор между гребнем и головкой рельса, позволяющий колесной паре при необходимости свободно перемещаться в поперечном направлении и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси, а на кривых участках пути свободно вписываться в поворот (т.е., когда траектория движения колес совпадает с кривой пути). Известен обод железнодорожного колеса, принятый за прототип по совокупности существенных признаков (патент N 2041785, кл. B 23 P 6/00, публикация 20.08.95), содержащий гребень, внутреннюю и наружную боковые поверхности, поверхность катания. Причем профиль поверхности катания выполнен вогнутым, т. е. близко к изношенному. Однако расстояние между осью гребня и кругом катания колеса по рельсу выдержано, как и в предыдущем аналоге, в соответствии со стандартом, что также не обеспечивает необходимого первоначального зазора между гребнем и головкой рельса в естественных эксплуатационных условиях перегрузок и перекосов, особенно на кривых участках пути. Это, в свою очередь, не обеспечивает необходимую разницу в диаметрах поверхностей катания колес, что не позволяет колесной паре свободно перемещаться в поперечном направлении и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси. Поэтому происходит интенсивный износ гребня колеса и головки рельса, что снижает их срок службы. Вогнутый профиль отличается от стандартного, а это требует дополнительных затрат на переделку копиров обрабатывающего и измерительного инструмента. Задачей изобретения является увеличение срока службы железнодорожных колес путем уменьшения износа гребней колес и головок железнодорожных рельсов, что повышает их срок службы в условиях перегрузок и перекосов, особенно при эксплуатации на кривых участках пути. Предлагаемый способ восстановления профиля поверхности катания и гребня железнодорожных колес заключается в том, что профиль поверхности катания обода и гребня смещают в сторону внутренней грани обода и поворачивают на угол в поперечной плоскости и в процессе последующей механической или другой обработки профиля. В отличие от прототипа обработки выполняют линейным перемещением профиля катания обода и гребня; поворотом профиля катания в поперечной плоскости на угол![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/956.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/956.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2