Стальное колесо паровоза и других старых типов подвижного состава обычно оснащалось стальной шиной ( в американском английском ) или шиной (в британском английском , австралийском английском и других вариантах), чтобы обеспечить сменный изнашиваемый элемент на дорогостоящем колесе .
Замена целого колеса из-за изношенной контактной поверхности была дорогой, поэтому старые типы железнодорожных колес оснащались сменной стальной шиной . Шина представляет собой стальной обруч, который устанавливается вокруг стального центра колеса. Шина обрабатывается с буртом на внешней поверхности, чтобы разместить ее на центре колеса, и канавкой на внутреннем диаметре поверхности фланца. Внутренний диаметр шины обрабатывается так, чтобы он был немного меньше диаметра центра колеса, на котором она установлена, чтобы обеспечить посадку с натягом.
Шина устанавливается путем нагрева до контролируемой температуры, избегая перегрева. Это приводит к расширению шины. Центр колеса, обычно уже установленный на оси, опускается в шину, которая находится фланцем вверх. Шина охлаждается, и стопорное кольцо (профилированный стальной стержень, свернутый в обруч, известный как кольцо Гибсона , в честь его изобретателя Дж. Гибсона из British Great Western Railway [1] [2] ) устанавливается в канавку. Гидравлически управляемые ролики обжимают канавку вниз на стопорное кольцо.
Шина в первую очередь удерживается на месте за счет посадки с натягом . Плечо на внешней стороне и стопорное кольцо также удерживают шину на месте, если посадка с натягом потеряна. Чаще всего это происходит из-за сильного сопротивления торможению на уклоне или из-за ошибки в обработке.
Снятие изношенной шины осуществляется путем снятия стопорного кольца и нагрева шины для ослабления натяга посадки.
Некоторые паровозные колеса имели шины, прикрученные через обод, или со вторым меньшим плечом, выточенным на внутренней стороне шины. Это плечо было строго ограничено по размеру, так как для сборки оно должно было проходить через центр колеса.
На колеса с деревянными центрами ( колеса Мэнселла в Великобритании) и на другие типы устанавливались шины различных конструкций .
Использование шин устаревает. Использование традиционных грузовых вагонов часто было настолько низким, что шины никогда не требовали замены, поэтому было дешевле установить цельное («моноблочное») колесо. Моноблочные колеса легче и обеспечивают лучшую целостность, поскольку нет шины, которая могла бы отсоединиться. Современные поточные линии ремонта нарушаются из-за проверки центра колеса после снятия шины, что может привести к дополнительным работам по исправлению и необходимости подгонять каждую шину под свой назначенный центр колеса. Моноблочные колеса теперь более экономичны.
Наиболее распространенной причиной повреждения является торможение с заносом на крутых уклонах . Поскольку тормозные колодки воздействуют непосредственно на шину, она нагревается, ослабляя посадку с натягом. Невозможно установить шину с таким сильным натягом, чтобы полностью исключить этот риск, а стопорное кольцо гарантирует, что шина сможет вращаться только по центру колеса, сохраняя выравнивание. В редких случаях вращение может быть настолько сильным, что изнашивает стопорное кольцо до тех пор, пока оно не сломается, что может привести к сходу с рельсов.
Сильное торможение или низкое сцепление могут привести к остановке вращения колес во время движения транспортного средства, что может привести к образованию проколов на шине и локальному тепловому повреждению материала шины.
Шины достаточно толстые, около 3 дюймов (76 мм), что дает достаточно места для износа. Изношенные или спущенные шины перепрофилируются на токарном станке, если остается достаточная толщина материала.
Поврежденная железнодорожная шина стала причиной железнодорожной катастрофы в Эшеде , когда шина лопнула у высокоскоростного поезда ICE , в результате чего он сошел с рельсов и погиб 101 человек.
Некоторые поезда, в основном метро и пассажирские , имеют резиновые шины , включая некоторые линии парижского метро , метро Мехико , метро Каракаса , метро Монреаля , метро Саппоро , монорельсовой дороги Сиэтла-центра , системы скоростного транспорта Тайбэя , метро Сантьяго и легкорельсового транспорта Ыйджонбу.