Kolejowy zestaw kołowy jest jedną z najważniejszych części pociągów.Wytrzymuje różne siły przenoszone z nadwozia samochodu i szyn oraz prowadzi koła tak, aby toczyły się po szynach, aby zakończyć pracę pojazdu.Wydajność zestawu kołowego bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo jazdy.Dlatego zestaw kołowy musi być mocny i trwały, a wymiary każdej części muszą odpowiadać przepisom technicznym, aby zapewnić bezpieczeństwo jazdy.

Zestaw kół składa się z osi i dwóch identycznych kół.Podczas montażu stosuje się pasowanie wciskowe, a oba koła są wciskane po obu końcach osi na prasie osiowej (prasie hydraulicznej).

Oś szynowa wykonana jest z wysokiej jakości stali węglowej, podgrzewanej i kutej, wytwarzanej w procesie obróbki cieplnej i mechanicznej.Głównym elementem zestawu kołowego jest oś.Oprócz formowania zestawu kołowego z kołami, oba końce muszą także współpracować z urządzeniem smarującym maźnicę, aby zapewnić bezpieczną eksploatację pojazdu.

Osie dzielą się na osie napędzane i osie nienapędzane.Obie osie wózka napędowego są osiami napędzanymi, a obie osie wózka nienapędzanego są osiami nienapędzanymi.

Koło szynowe jest ostatnim elementem przenoszącym naprężenia pojazdu.Przenosi obciążenie pojazdu na szynę i obraca się na szynie, aby zakończyć pracę pojazdu.Jego działanie bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo jazdy.

Nazwy różnych części kół szynowych.

• Powierzchnia bieżnika: Zewnętrzna powierzchnia obwodowa koła stykająca się z szyną.Powierzchnia bieżnika i powierzchnia szyny osiągają ruch toczny przy określonym poziomie tarcia.

• Kołnierz: Promieniowo wystająca część po wewnętrznej stronie koła, służąca do zapobiegania wykolejeniu się koła i utrzymywania normalnej pracy na torze.

• Obręcz: Promieniowy odcinek grubości koła z pełną powierzchnią bieżnika, zapewniający odpowiednią wytrzymałość i ułatwiający konserwację powierzchni bieżnika.

• Szprychy: Część łącząca obręcz z piastą, zapewniająca podparcie.

• Centrum: Część koła, która współpracuje z gniazdem koła osi i jest do niego przymocowana.Służy jako szkielet i podpora dla całej konstrukcji koła.

• Otwór piasty: Otwór do montażu osi, pasowany na wcisk z siedziskiem koła.

The zestaw kołowy pociągu biegnie po torze.Gdy linia jest w normalnym stanie, odległość pomiędzy wewnętrznymi stronami zestawu kołowego jest ważnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo jazdy.Z tego powodu odległość wewnętrzna zestawów kołowych pojazdów kolei miejskiej określa się na (1353 ± 2) mm.Powody są następujące:

① Zmniejsz zużycie obręczy koła i szyny

Aby zmniejszyć zużycie obrzeża koła i główki szyny należy pozostawić pomiędzy nimi odpowiedni luz.Zgodnie z obowiązującymi w moim kraju „Przepisami dotyczącymi zarządzania technicznego metrem” minimalna szerokość toru standardowego na odcinku prostym wynosi 1433 mm, natomiast maksymalna wewnętrzna odległość od tyłu koła w przypadku standardowego zestawu kołowego wynosi 1355 mm.

Jeżeli maksymalna grubość felgi wynosi 32 mm, minimalny luz δ pomiędzy felgą a szyną można obliczyć ze wzoru:

δ=1433-(1355×32×2)=14mm

Z obliczeń wynika, że ​​średni minimalny luz pomiędzy obrzeżem koła a szyną z każdej strony wynosi 7 mm.Luz ten może całkowicie zapewnić, że kołnierz koła i szyna nie ulegną poważnemu zużyciu w normalnych warunkach.Z drugiej strony, z punktu widzenia jakości jazdy pojazdu, nadmierny luz spowoduje zwiększenie amplitudy ruchu wijącego się.Dlatego też, z punktu widzenia zmniejszenia zużycia koła i szyny oraz poprawy jakości jazdy pojazdu, luz przejazdu nie może być ani za duży, ani za mały.

②Krzywa bezpiecznego przejścia

Aby ułatwić kierowanie pojazdem, należy odpowiednio poszerzyć rozstaw toru na odcinku łukowym.„Regulamin Zarządzania Technicznego Metro” stanowi, że maksymalna szerokość toru przy minimalnym promieniu łuku wynosi 1456 mm.Gdy zestaw kołowy dojeżdża do odcinka zakrętu, na skutek zjawiska odśrodkowego, felga koła z jednej strony znajduje się blisko szyny zewnętrznej, a bieżnik koła z drugiej strony powinien zapewniać wystarczającą szerokość na szynie wewnętrznej, aby zapobiec nadmiernym naprężeniom kontaktowym na jednostkę bieżnika zestawu kołowego.Mogą wystąpić pęknięcia lub deformacje, które w poważnych przypadkach mogą spowodować wykolejenie koła.Niezbędna szerokość rozstawu koła wewnętrznego na szynie wewnętrznej nazywana jest nośnością bezpieczną.

Jeżeli odległość wewnętrzna zestawu kołowego wynosi co najmniej 1351 mm, grubość felgi wynosi w najcieńszym miejscu 23 mm, a maksymalna szerokość toru na odcinku minimalnego promienia łuku wynosi 1456 mm, bezpieczna nośność bieżnika zestawu kołowego ( tj. teoretyczna nośność) można obliczyć ze wzoru:

λ=1351+23+135-1456=53mm.