Колёсная пара — один из самых ответственных узлов локомотива: именно через неё передаётся вся сила тяги на рельсы и воспринимается вес машины. От состояния колёсных пар напрямую зависит безопасность движения, поэтому их устройство, формирование и порядок освидетельствования жёстко регламентированы отраслевыми нормативами; действующий на 2026 год документ — Инструкция ОАО «РЖД» № 805/р. В этом материале — устройство колёсной пары тепловоза, электровоза и электропоезда, порядок её формирования, виды освидетельствования, клеймение и действующие нормы дефектов, с которыми сталкиваются в эксплуатации.
Назначение и условия работы колёсной пары локомотива
Колёсная пара выполняет одновременно несколько функций: воспринимает статическую нагрузку от массы локомотива, передаёт крутящий момент от тягового электродвигателя на рельс через силу трения (сцепление колеса с рельсом), обеспечивает направление движения экипажа по рельсовой колее и участвует в гашении вертикальных и горизонтальных динамических нагрузок совместно с рессорным подвешиванием.
Работает колёсная пара в тяжёлых условиях: высокие статические и динамические нагрузки, циклические знакопеременные напряжения при качении, воздействие атмосферных осадков, перепады температур, а на тормозных колёсных парах — ещё и термическое воздействие от трения тормозных колодок. Совокупность этих факторов делает колёсную пару одним из узлов с наиболее строгим регламентом контроля.
Устройство колёсной пары
Ось
Ось колёсной пары — стальная поковка, на которую напрессовываются колёсные центры (или цельнокатаные колёса), а на подступичные части по концам оси — буксовые узлы. Ось изготавливается из специальных марок стали с повышенными требованиями к прочности и усталостной выносливости по ГОСТ 33200 и ГОСТ 11018, поскольку работает в условиях циклических нагрузок на протяжении всего срока службы локомотива. Допуск непостоянства диаметра шеек под подшипники качения составляет 0,015 мм для новых осей и 0,030 мм для старогодных.
Колёсные центры и бандажи
На локомотивах традиционно применяются колёсные пары с составными колёсами: стальной колёсный центр напрессован на ось, а на центр в горячем состоянии насаживается бандаж — стальное кольцо с профилем поверхности катания, непосредственно контактирующее с рельсом. Такая конструкция позволяет заменять изношенный бандаж отдельно от колёсного центра и оси, что существенно снижает эксплуатационные расходы по сравнению с цельнокатаными колёсами, которые чаще применяются на подвижном составе с меньшей осевой нагрузкой.
Зубчатое колесо
На колёсных парах локомотивов с индивидуальным тяговым приводом на ось напрессовывается зубчатое колесо тяговой передачи — оно находится в зацеплении с шестернёй на валу тягового электродвигателя и передаёт вращающий момент от двигателя к колёсной паре. Тип зубчатой передачи (одно- или двусторонняя, прямозубая или косозубая) зависит от конкретной серии локомотива. На каждое зубчатое колесо, как и на саму колёсную пару, ведётся отдельный формуляр.
Предельные нормы дефектов, при которых эксплуатация запрещена
Ниже — ключевые пункты таблицы 1 Инструкции № 805/р (действует с 1 июля 2025 года). Полный перечень содержит 30 пунктов; точные допуски для конкретной серии зависят от максимальной конструкционной скорости локомотива и типа тяги.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Прокат по кругу катания — локомотивы и МВПС дальнего следования, скорость до 120 км/ч | Более 7 мм |
| Прокат — локомотивы, 120–160 км/ч | Более 5 мм |
| Прокат — локомотивы, 160–200 км/ч | Более 2 мм |
| Разность прокатов у левого и правого колеса (до 140 км/ч) | Более 2 мм |
| Толщина гребня (высота 30 мм) — скорость до 120 км/ч | Более 33 мм или менее 25 мм |
| Толщина гребня (высота 30 мм) — локомотивы, 120–200 км/ч | Более 33 мм или менее 28 мм |
| Разность толщины гребней одной колёсной пары | Более 4 мм |
| Остроконечный накат на гребне | Не допускается |
| Ползун (выбоина) — локомотивы и МВПС, скорость до 140 км/ч | Более 1,0 мм |
| Ползун — локомотивы, 140–160 км/ч | Более 0,5 мм |
| Ползун — локомотивы свыше 160 км/ч | Не допускается |
| Выщербина/вмятина — локомотив, до 120 км/ч (глубина / длина) | Более 3 мм / более 10 мм |
| Раковины на поверхности катания | Не допускаются |
| Ослабление бандажа на колёсном центре | Не допускается |
| Сдвиг бандажа относительно контрольной отметки | Эксплуатация запрещена |
| Ослабление или сдвиг цельнокатаного колеса/колёсного центра на оси | Не допускается |
| Толщина бандажа — электровозы, до 140 км/ч | Менее 45 мм |
| Толщина бандажа — тепловозы, нагрузка на ось от 23 тс, до 140 км/ч | Менее 40 мм |
| Толщина бандажа — тепловозы, нагрузка на ось менее 23 тс | Менее 36 мм |
| Толщина обода цельнокатаного колеса — тепловозы ТГМ | Менее 30 мм |
| Трещины в любой части оси, обода, спицы, ступицы, бандажа | Не допускаются |
| Нагрев буксовых узлов со стандартными подшипниками, МОП, опорных подшипников редукторов | Более 80 °C |
| Нагрев буксовых узлов с коническими двухрядными подшипниками кассетного типа | Более 70 °C |
| Наибольшая разница диаметров бандажей у одной колёсной пары МВПС | Более 4 мм |
| Вертикальный подрез гребня высотой | Более 18 мм — не допускается |
Источник: таблица 1 Инструкции ОАО «РЖД» № 805/р (в редакции распоряжения № 1682/р от 11.08.2025).
Формирование колёсных пар
Формирование колёсной пары — это процесс сборки её элементов (оси, колёсных центров, бандажей, зубчатого колеса) в единый узел на специализированном оборудовании колёсного цеха. Инструкция допускает два основных метода посадки составных частей на ось — прессовый (клеймится буквой «Ф») и тепловой (клеймо «ФТ»), а также комбинированный, когда колёсные центры или колёса садятся одним методом, а зубчатое колесо — другим («ТК» — тепловой метод посадки колеса и прессовый зубчатого колеса, «ТЗ» — наоборот).
Процесс запрессовки и нагрева деталей обязательно контролируется и документируется: ведутся диаграммы запрессовки, диаграммы нагрева бандажей и деталей при тепловом методе формирования, диаграммы контрольной проверки колеса или колёсного центра на сдвиг. Эти диаграммы вместе с сертификатами на новые составные части предъявляются контрольному мастеру ОТК и инспектору-приёмщику при приёмке колёсной пары.
После сборки сформированная колёсная пара проходит обязательную проверку геометрических параметров и балансировку (при необходимости, с клеймением буквой «Б»). Результаты формирования заносятся в технический паспорт (формуляр) колёсной пары — как в бумажном виде, так и в автоматизированную систему «Электронный паспорт локомотива». Номер формуляра должен соответствовать номеру оси; подкатка под тяговый подвижной состав колёсных пар без формуляра и заполненного электронного паспорта запрещена.
Виды освидетельствования: обыкновенное и полное
Обыкновенное освидетельствование
Проводится без выкатки колёсной пары из-под локомотива. По Инструкции № 805/р назначается, в частности: при подъёмочном ремонте с выкаткой тележек, при замене или ремонте тягового электродвигателя, при ТР-3, при ревизии первого объёма буксовых подшипниковых узлов, при сходе с рельсов на скорости более 10 км/ч без видимых повреждений, а также если с момента формирования или последнего полного освидетельствования прошло более 2 лет простоя. Включает наружный осмотр на предмет трещин, выщербин, ослабления бандажа, замер геометрических параметров (прокат, толщина гребня, диаметр по кругу катания) и проверку соответствия нормам таблицы 1.
Полное освидетельствование
Проводится с обязательной выкаткой колёсной пары и более глубокой проверкой, включая дефектоскопию оси и других элементов методами неразрушающего контроля по ГОСТ 34513-2018. Назначается при необходимости замены бандажей, колёсных центров, оси или зубчатых колёс; при отсутствии или нечитаемости клейм на торцах осей; а также при повреждениях после крушения, аварии или схода с рельсов. Проводить полное освидетельствование и формирование вправе только предприятия с присвоенным условным номером клеймения из справочника СЖА 1015 и минимальным набором оборудования, установленным Инструкцией.
Клеймение
По итогам каждого вида работ на колёсную пару наносятся клейма высотой от 6 до 10 мм — они подтверждают дату и метод формирования или освидетельствования и служат инструментом прослеживаемости на весь срок службы узла. Среди основных: «Ф» и «ФТ» — формирование новой колёсной пары прессовым или тепловым методом; «Д» и «ДТ» — переформирование (полная распрессовка всех составных частей с оси); «ЛД»/«ПД» — перепрессовка левого или правого колёсного центра; «СБ» — смена бандажей; «Б» — динамическая балансировка. Приёмку колёсной пары после ремонта или изготовления удостоверяют отдельные клейма технического контроля: «Ключ и молоток» — представитель приёмки предприятия-изготовителя, «Серп и молот» (или прямоугольник с этим знаком) — инспектор-приёмщик ЦТА или инспектор локомотивов депо.
Типичные неисправности
- Прокат по кругу катания — постепенный износ профиля бандажа от нормальной работы; допустимая величина зависит от скорости движения (до 7 мм при скорости до 120 км/ч, до 2 мм — при 160–200 км/ч); при превышении назначается обточка на колёсотокарном станке, в том числе без выкатки (операция ТО-4).
- Ползун (выбоина) — локальная плоская выработка на поверхности катания при заклинивании колёсной пары и скольжении по рельсу без вращения (например, при неисправности тормозов); по Инструкции 805/р уже при глубине более 1 мм скорость следования ограничивается 15 км/ч до ближайшей станции, при глубине свыше 4 мм — 10 км/ч, а для локомотивов со скоростью свыше 160 км/ч ползун глубже 0,5 мм не допускается вовсе.
- Выщербина — местное разрушение поверхности катания в виде раковины, чаще возникающее из-за усталостных процессов в металле или контактно-усталостных повреждений; для локомотивов, следующих со скоростью до 120 км/ч, допустима глубиной не более 3 мм и длиной не более 10 мм.
- Ослабление бандажа — нарушение плотности посадки бандажа на колёсный центр, определяется по характерному глухому звуку при простукивании молотком (при отпущенных тормозах) и по смещению контрольных меток; при подтверждении ослабления колёсная пара исключается из эксплуатации.
- Трещины в оси или колёсном центре — наиболее опасный вид дефекта, выявляется дефектоскопией при полном освидетельствовании; по Инструкции не допускаются ни при каких обстоятельствах и служат безусловным основанием для изъятия колёсной пары из эксплуатации.
Фото: Oberstromanzeige (CC BY-SA 4.0)
Допустимая скорость следования с ползуном
Если ползун или выбоина обнаружены в пути, Инструкция 805/р разрешает довести поезд без отцепки локомотива до ближайшей станции с ограничением скорости:
| Глубина ползуна (выбоины) | Допустимая скорость следования |
|---|---|
| Глубина менее 1 мм | Без ограничения (не более конструкционной) |
| Глубина более 1 до 2 мм | Не более 15 км/ч |
| Глубина более 2 до 4 мм | Не более 10 км/ч |
| Глубина более 4 мм | Не более 10 км/ч, либо транспортировка без качения колёсной пары по рельсам |
Обмер колёсных пар: инструмент и порядок
Измерение проката, параметров гребня, толщины и диаметра бандажей (ободьев цельнокатаных колёс) у локомотивов производится не реже одного раза в 30 суток — совмещая с очередным ТО-3 или ТО-2 (при наличии смотровой канавы) и на всех видах текущего ремонта; у колёсных пар моторвагонного подвижного состава — не реже раза в квартал.
С 1 июля 2026 года по пункту 4.11 Инструкции измерение параметров поверхности катания и диаметра колеса должно производиться электронными средствами измерения, исключающими влияние человеческого фактора, с автоматической передачей результатов в информационные системы РЖД (АРМ «Техник по замерам», электронный паспорт локомотива). До полного оснащения предприятий такими средствами допускается применение механических шаблонов: И433.01 — для профиля с чертёжной высотой гребня 30 мм, И433.02 — для гребня 28 мм, И476 — для 2-й и 5-й колёсных пар электровозов ЧС2 и ЧС4 с подрезанным гребнем толщиной 23 мм, шаблон И536.00.00 — для вертикального подреза гребня, УТ-1 и УТ-1М — для крутизны гребня и остроконечного наката, толщиномер И372.01.00 — для толщины бандажа.
