transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Zestawy kołowe - budowa i eksploatacja > Osie zestawów kołowych

Osie zestawów kołowych wykonywane są w wariancie monolitycznym lub w odmianie drążonej mając w takim przypadku przekrój rurowy. Osie drążone stosuje się w celu redukcji masy pojazdu i ze względu na skomplikowany proces projektowania i produkcji stosowane są głównie w pojazdach dużych prędkości.
Zasadniczo w pojazdach szynowych stosuje się osie monolityczne (pełne), które wykonywane są jako elementy kute z wcześniej odpowiednio przygotowanych odlewanych wlewków stalowych. Osie stanowią zamocowanie dla kół jezdnych i ewentualnie dodatkowych elementów montowanych w zależności od przeznaczenia takich jak koła zębate przekładni, elementy mechanizmów napędowych, tarcze hamulcowe, bębny hamulcowe itp.

Poniżej zamieszczam ogólny opis najważniejszych etapów procesu technologicznego wytwarzania osi monolitycznych:

Kliknij aby powiększyć  Wlewki stalowe do wytworzenia osi monolitycznych

Kliknij aby powiększyć  Wlewka rozgrzana w piecu (temp. pow. 800 st. C)

Kliknij aby powiększyć  Kucie matrycowe - nadanie zgrubnego kształtu osi

Kliknij aby powiększyć  Odkuwka osi

Kolejnym krokiem wytwarzania osi jest obróbka cieplna poprzez wygrzanie w piecu o temperaturze ponad 850 st. C.

Kliknij aby powiększyć  Wygrzewanie osi

Po wygrzaniu i wyjęciu z pieca osie pozostawia się do powolnego wystudzenia - tzw. normalizacji.

Kliknij aby powiększyć   Kliknij aby powiększyć Odkuwki osi w trakcie stygnięcia

Na powyższym prawym zdjęciu widać wybite indywidualne numery odkuwek na czołowej płaszczyźnie osi.

Po wystudzeniu odkuwki przekazuje się ją na stanowisko obróbki mechanicznej.

Kliknij aby powiększyć  Gotowe odkuwki osi


Tam najpierw wykonuje się nakiełki zgrubne w celu zamocowania odkuwki osi w kłach tokarki, a następnie wykonuje się pierwszy etap obróbki skrawaniem odkuwki nadając jej wstępny kształt osi. Następnie wykonywany jest finalny kształt nakiełków oraz wykonuje się obróbkę poprzez skrawanie do uzyskania końcowych wymiarów zgodnych z projektem dla konkretnego typu pojazdu. W czołowych płaszczyznach osi poza nakiełkami są też otwory gwintowane, do których w procesie maźnicowania (czyli montażu zestawu kołowego w podwoziu pojazdu), przykręca się pierścienie dociskowe łożysk osiowych. Płaszczyzny czołowe osi to również miejsca na wybicie oznaczeń wytwórczych.

Kliknij aby powiększyć     Gotowe osie (opis na pow.)


Kliknij aby powiększyć   Kliknij aby powiększyć   Oznaczenia wytwórcze na czopie łożyskowym osi


Dla usprawnienia identyfikacji gotowej osi na montuje się na jej obwodzie opaskę ze stosownymi danymi, analogicznymi jak na płaszczyźnie bocznej czopu łożyskowego.

Kliknij aby powiększyć   Kliknij aby powiększyć  
Opaska z danymi identyfikacyjnymi


Kliknij aby powiększyć  
Schematy przykładowych osi
A - czop łożyskowy
B - podpiaście koła jezdnego
C - podpiaście dodatkowe (tu: tarcza hamulcowa)
D - podpiaście dodatkowe (tu: koło zębate przekładni napędowej)


Podpiaścia to pogrubienia osi przystosowane do zamontowanie na niej kół i ewentualnie innych elementów dodatkowych. Koła i inne elementy wyposażenia zakładane są na podpiaścia, osi na zimno przez zaprasowanie prasą hydrauliczną. Aby było możliwe uzyskanie prawidłowego, trwałego połączenia osi z montowanym komponentem potrzebna jest odpowiednia siła wcisku, którą osiąga się poprzez zastosowanie różnej średnicy podpiaści i piast elementów montowanych. Podpiaście ma średnicę o 0,17 - 0,2 mm większą od średnicy wewnętrznej piasty komponentu, który jest montowany na osi.

Kliknij aby powiększyć  
Podpiaście i czop łożyskowy (opis na pow.)



Podpiaścia osi


Kliknij aby powiększyć  
Nakiełek i otwory gwintowane w czopie łożyskowym (opis na pow.)



Czopy łożyskowe służą do zamocowania zestawu kołowego do podwozia pojazdu poprzez układ prowadzenia zestawu kołowego z wykorzystaniem łożysk głównych (osiowych).

Osie pod względem ewentualnych uszkodzeń bada się metodą defektoskopową, czyli tzw. metodą nieniszczącą z wykorzystaniem fal ultradźwiękowych. Badanie takie umożliwia wykrycie nieciągłości materiału, czyli wady materiału takie jak: wtrącenia, ubytki korozyjne, pustki, pęknięcia, odwarstwienia, łuski, szczeliny.
Niedopuszczalna jest naprawa osi zestawu kołowego poprzez napawanie, spawanie oraz metodami natryskowymi.