Бандаж колісної пари

Бандаж має поверхню з твердістю 330 одиниць по Брінеллю або оброблену механічно до ремонтно допустимих розмірів з твердістю 210-280 одиниць по Брінеллю. Зміцнюючий шар матеріалу завдано на вказаний гребінь бандажа з твердістю 10-70 одиниць по Роквеллу. Зміцнюючий шар може бути виконаний з порошкового матеріалу на основі металу або з керамічного порошкового матеріалу - оксиду алюмінію. На зміцнюючий шар також може бути завдано додатковий шар матеріалу з суміші, до складу якої входить мідь. Товщина зміцнюючого шару 150-200 мкм, а товщина додаткового шару 50-70 мкм. Винахід направлено на підвищення стійкості гребеня до зносу. 5 з.п.ф-ли.

Винахід відноситься до залізничного транспорту, зокрема до бандажу колісної пари рухомого складу - локомотивів, електровозів, тепловозів і вагонів.

Однак через малу глибину зміцнення і перегріву поверхні зовнішня поверхня швидко розтріскується і виходить з ладу.

Однак через перегрів поверхні контакту бандажа відбувається накопичення напружень, які ведуть до розриву бандажа або виходу колісної пари з ладу.

Відомий також бандаж колісної пари, що має гребінь і зміцнюючий шар / Патент США N 2030243, B 60 B 17/00, 1936 /.

Даний бандаж також має підвищений знос.

Відносно зносу як термічно обробленого, так і механічно обробленого ситуація наступна. При випуску нового бандажа допуск на термообробку досить широкий і при випуску бандажа по нижній межі відбувається швидке ущільнення поверхні прокату колеса і видавлювання шару матеріалу на гребінь, що веде до підвищеного зносу гребеня.

При проточці колеса, викликаної зносом гребеня вище допустимої межі, знижується його твердість на 10-15 одиниць / відсоток /, від початкового, що також веде до швидкого зносу гребеня і зняття з експлуатації колеса в цілому.

Завданням винаходу є насамперед підвищення ресурсу бандажа при першій переточуванні колеса, тобто досягнення твердості близькою або перевищує певну величину твердість, задану кресленням.

Завданням винаходу також є виняток використання спеціальних мастил, які вводяться на залізницях з метою зниження зносу гребінь бандажа-рейок, викликаного прихватами / зварювання /, часток колеса з частинками рейки.

Завданням винаходу також є підвищення твердості термічно обробленого колеса в разі виготовлення його по нижній межі твердості, т. Е. Виправлення браку заводу і доведення твердості гребеня до оптимального за умовами креслення.

Також всі існуючі види відновлення гребеня бандажа / наплавка, плазмове зміцнення / ведуть до накопичення по колу бандажа напружень внаслідок неможливості забезпечення рівномірного по колу нагріву і тому метою винаходу є виключення перегріву гребеня бандажа при досягненні заданої твердості.

Поставлені завдання досягають тим, що на гребінь бандажа колісної пари наносять додатково шар матеріалу, що забезпечує твердість креслення або вище / на 10-15% для нових термічно оброблених поверхонь / або механічно оброблених поверхонь, що мають знижену твердість у порівнянні з твердістю нижньої межі. Іншими словами гребінь бандажа забезпечується шаром матеріалу з керованою твердістю в межах від 10 до 70 HRC одиниць в залежності від стану поверхні, на яку наносять додатковий шар.

Для вирішення поставлених завдань пропонується виконати бандаж колісної пари, що має гребінь і зміцнюючий шар, таким чином, що бандаж має поверхню з твердістю 330 одиниць по Бринелю або механічно оброблену до ремонтнодопустімих розмірів з твердістю 210-280 одиниць по Бринелю. При цьому зміцнюючий шар матеріалу завдано на вказаний гребінь бандажа з твердістю від 10 до 70 одиниць по Роквеллу.

Зміцнюючий шар виконаний з порошкового матеріалу на основі металу або керамічного порошкового матеріалу-оксиду алюмінію, а на нього нанесений додатковий шар матеріалу з суміші, до складу якої входить мідь.

Товщина зміцнюючого шару 150 - 200 мкм, а товщина додаткового шару 50 - 70 мкм.

Нижня межа твердості обумовлена ​​тим, що на шар твердого матеріалу додатково встановлено шар м'якого матеріалу, наприклад міді, що забезпечує створення умов твердого змащення на поверхні зміцненого гребеня порошком металу з твердістю верхньої межі або забезпечує умови створення твердого змащення на поверхні гребеня обробленого термічно колеса заводського виготовлення .

Для зміцнюючого шару використовують матеріали або з металевого порошку або суміші металевого і керамічного порошків, що дозволяє отримати високі твердості при забезпеченні низьких коефіцієнтів тертя / практично верхня межа за кресленням /. При цьому більш високі значення товщини покриття небажані, внаслідок релаксації напружень та самовільного розтину зміцнюючого шару. Більш низькі значення товщини покриття не забезпечують за умовами експлуатації необхідних величин зносу. Крім низького коефіцієнта тертя, виключається прямий контакт металу гребеня-метал рейки / замінений керамікою або її суміші /, і покриття має високу корозійностійкої. Відображення шорсткості підкладки і низькі величини товщини шарів не вимагають додаткової обробки, а введення шару бронзи на поверхні сприятливо з точки зору виключення контакту сталевих поверхонь гребінь-рейок між собою.

1. Бандаж колісної пари, що має гребінь і зміцнюючий шар матеріалу, який відрізняється тим, що бандаж має поверхню з твердістю 330 одиниць по Брінеллю або оброблену механічно до ремонтно допустимих розмірів з твердістю 210-280 одиниць по Брінеллю, а зміцнюючий шар матеріалу завдано на вказаний гребінь бандажа з твердістю 10-70 одиниць по Роквеллу.

2. Бандаж по п. 1, який відрізняється тим, що зміцнюючий шар виконаний з порошкового матеріалу.

3. Бандаж по п. 2, який відрізняється тим, що зміцнюючий шар виконаний з порошкового матеріалу на основі металу.

4. Бандаж по п. 2, який відрізняється тим, що зміцнюючий шар виконаний з керамічного порошкового матеріалу - оксиду алюмінію.

5. Бандаж по пп.3 і 4, який відрізняється тим, що на зміцнюючий шар завдано додатковий шар матеріалу з суміші, до складу якої входить мідь.

6. Бандаж по пп. 1-5, який відрізняється тим, що товщина зміцнюючого шару складає 150-200 мкм, а товщина додаткового шару - 50-70 мкм.