Author: Ветров Ю.Н. Приставко М.В.
Tags: техника средств транспорта железнодорожный транспорт
ISBN: 5-94069-003-3
Year: 2000
Text
Ю.Н.Ветров, М.В.Приставко
Конструкция
тягового
подвижного
состава
Ю.Н.ВЕТРОВ, М.В.ПРИСТАВКО
КОНСТРУКЦИЯ тягового
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Под редакцией Ю.Н.Ветрова
Утверждено Департаментом кадров и учебных
заведений МПС России в качестве учебника для студентов
техникумов и колледжей железнодорожного транспорта
Москва
2000
УДК629.41.02
ББК 39.22
В.39
В. 39 Ветров Ю.Н., Приставке М.В. Конструкция тягового
подвижного состава. Учебник для техникумов и колледжей
железнодорожного транспорта. — Под ред. Ю.Н.Ветрова—
М.: Желдориздат, 2000 — 316 с.
В учебнике рассмотрены виды ТПС, технические и экономические
характеристики, эксплуатационные требования.
Предназначен для студентов средних специальных учебных за-
ведений железнодорожного транспорта и может быть полезен
для работников железнодорожного транспорта, связанных с тех-
нической эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом ТПС.
Ил. 172, библиогр.24 назв.
Рецензенты: Кабанов Ю.И.—преподаватель Улан-Удэнского
колледжа ж-д.трансп., Дайлидко А.А.—преподаватель Брянско-
го колледжа ж-д.трансп.
ISBN 5-94069-003-3
© Ветров Ю.Н., Приставко М.В., 2000
© ИПК Желдориздат,
оформление, 2000
ВВЕДЕНИЕ
В учебнике рассмотрены:
— виды тягового подвижного состава ТПС, эксплуатируемые на
железнодорожном транспорте;
— их сравнительные технические и экономические характеристики;
— основные эксплуатационные требования, предъявляемые к
ТПС,
— механическая часть;
— ходовая часть;
— вспомогательное оборудование;
— размещение оборудования;
— гидравлическая передача;
— новые серии ТПС.
Изучение этого материала способствует успешной работе выпус-
кников средних специальных учебных заведений, связанной с эксп-
луатацией, техническим обслуживанием и ремонтом тягового под-
вижного состава.
Материал, изложенный в учебнике, базируется на знаниях, полу-
ченных при изучении физики, математики, черчения, материаловеде-
ния, технической механики, электрических машин и энергетических
установок.
1*
3
1. виды тпс
1.1. Виды ТПС, эксплуатируемые на железных
дорогах России; их сравнительные
технические и экономические
характеристики
ТПС включает в себя локомотивы и моторвагонный подвижной
состав (электро- и дизель-поезда).
Транспортные машины, предназначенные для создания движущей
силы — силы тяги, под действием которой по рельсовым путям же-
лезных дорог перемещаются составы с грузами и пассажирами, на-
зываются локомотивами (французское locomotive от латинского loco
moveo — сдвинуть с места).
Локомотивы подразделяются на электровозы, тепловозы, парово-
зы, газотурбовозы, автомотрисы и мотовозы.
Тип локомотива определяет его силовая установка, ее устройство
и принцип действия.
На тепловозах роль силовой установки выполняет тепловой поршне-
вой двигатель внутреннего сгорания с высокой степенью сжатия - ди-
зель, преобразующий химическую энергию топлива в механическую.
Электровозом называют локомотив, приводимый в движение
электрическими двигателями, которые получают электрическую энер-
гию через токоприемник от контактной сети. В контактную сеть элек-
троэнергия поступает от электростанций (тепловых, атомных и т. д.),
через тяговые подстанции. В зависимости от рода используемого тока
различают электровозы постоянного тока и электровозы переменного
тока. Существуют также электровозы двойного питания постоянным
и переменным током. В редких случаях электровоз получает электро-
энергию от аккумуляторов, установленных на самом электровозе.
Такие электровозы называют контактно-аккумуляторными.
Паровозом называется локомотив, у которого роль силовой установки
выполняет паросиловая установка, состоящая из парового котла—гене-
ратора энергии и паровой машины—двигателя. Котел преобразует хими-
ческую энергию топлива в энергию перегретого пара высокого давления,
этот пар используется в паровой машине в качестве рабочего тела.
Газотурбовозом называют локомотив, на котором в качестве пер-
вичного двигателя используется газовая турбина. Высоко нагретый
4
сжатый газ, необходимый для работы турбины, получают в газогене-
раторе при сжигании топлива.
Автомотрисой называют самоходный пассажирский железнодо-
рожный вагон с двигателем внутреннего сгорания, к которому могут
быть прицеплены один или два вагона.
Авто- и мотодрезинами называются самоходные повозки соответ-
ственно с автомобильным или мотоциклетным двигателем.
Мотовозами называют самодвижущиеся средства с двигателем
внутреннего сгорания, применяемые на подъездных путях промыш-
ленных предприятий.
Электропоездом называется моторвагонный подвижной состав,
приводимый в движение, как и электровоз, тяговыми электродвига-
телями, получающими энергию через контактный провод оттяговых
подстанций. Электропоезда формируются из моторных, прицепных и
головных вагонов и могут состоять из 4, 6, 8, 10 и 12 вагонов.
Вагоны, на которых установлены тяговые двигатели, называются
моторными. Вагоны, не имеющие тяговых двигателей, но с помо-
щью электрического оборудования, совместно работающие с мотор-
ными вагонами, называются прицепными. Вагоны, имеющие кабины
управления, называются головными (рис.1).
Дизель-поезд состоит из двух моторных и, как правило, четырех прицеп-
ных вагонов. Кабины управления находятся в обоих моторных вагонах. В
качестве силовой установки на дизель-поездах применяются поршневые
двигатели внутреннего сгорания с самовоспламенением—дизели.
Важнейшими характеристиками локомотивов являются: осевая
формула, осевая нагрузка, служебный вес, сцепной вес, габарит и
коэффициент полезного действия.
Осевая формула характеризует число, расположение и назначение
движущих колесных пар.
Для локомотивов тележечного типа осевая формула представляет
собой сочетание цифр, число цифр соответствует числу тележек,
каждая цифра показывает число осей в тележке. Далее ставится «+»,
если тяговое усилие передается через сочленение тележек, или «-»,
если тележки не соединены между собой (не сочленены) и тяговое
усилие передается через раму кузова. Индекс «0» у цифр показывает,
что каждая ось имеет индивидуальный (отдельный) привод.
Например, тележечный электровоз ВЛ60 имеет осевую формулу
30-30, которая показывает, что у электровоза две трехосные тележки,
тележки не соединены между собой и каждая ось имеет отдельный
(индивидуальный) привод (тяговый электродвигатель). Тепловоз
ТЭП-70 Зо-Зо.
5
09 10 07 08 06 05 04 03 02 01
09 10 06 05 04 03 02 01
01 02 03 04 10 09
01 02 10 09
^igijHgawjyEiiiHair^
09 10 07 08 06 05 04 03 02 11 12 01
Рис. 1. Схемы формирования электропоездов:
Г — головной вагон; М — моторный; П — прицепной.
Цифры — окончание номеров вагонов
У восьмиосного двухсекционного электровоза с несочлененными
тележками, у которого каждая секция самостоятельно работать не
может (электровозы ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ80т, ВЛ80р) осевая формула
2о-2о-2о-2о, с сочлененными тележками — 2о+2о+2о+2о (электро-
воз ВЛ8).
Осевые характеристики электровозов, у которых каждая секция
работает самостоятельно, будет 2(2о-2о) — электровоз ВЛ 11,
2(2о-2о) электровоз ВЛ 80с. Цифры 2 или 3 перед скобкой озна-
чают число секций локомотива у тепловоза 2ТЭ116 — Зо-Зо+Зо-Зо
или 2(3о-3о).
У локомотивов нетележечного типа в осевой формуле последова-
тельно перечислено число осей бегунковых, ведущих (сцепных) и под-
держивающих. Например, у тепловоза ТГМ1 осевая формула -0-3-4);
бегунковых осей нет, ведущих три с групповым приводом, поддержи-
вающих нет. Тепловоз Э371 осевая формула 2—50—1 две бегунковых оси,
пять ведущих с индивидуальным приводом, одна поддерживающая.
За рубежом в осевых формулах локомотивов число движущих
колесных пар показывают не цифрами, а буквами латинского алфа-
вита. Буква А — одна ось, В — две, С — три и т.д. Например, осевая
характеристика тепловоза ТЭП-70 30-30, записывается Со-Со.
Осевая нагрузка (нагрузка от осей на рельсы) характеризует ста-
тическое воздействие локомотива на железнодорожный путь. Для
магистральных локомотивов эксплуатирующихся на железных до-
рогах нашей страны, наибольшая допустимая нагрузка на рельсы
составляет 225кН. У локомотивов ВЛ 15, ВЛ85, 2ТЭ121 — 245кН.
Служебным весом локомотива называется его полный вес — с
локомотивной бригадой и экипировочными материалами, (для тепло-
воза с полным запасом воды и масла и двумя третями запасов топ-
лива и песка).
Сцепной вес — вес, передающийся на движущие колесные пары.
Так как почти у всех локомотивов все оси являются движущими, то
для них сцепной вес равен служебному.
Габаритом называется предельное поперечное очертание (перпен-
дикулярно оси пути), за пределы которого не должна выступать ни
одна часть локомотива. Для локомотивов стандартом установлены
габариты Т и 1-Т. Габарит1-Т имеет предельно наибольшую ширину
3400мм и высоту 5300 мм.
Тепловозы имеют высокое значение коэффициента полезного дей-
ствия 26-30 %. Пробеги тепловозов без пополнения запасов воды и
топлива составляют 800-1000 км. Тепловозы автономны, т.е. не за-
7
висят от контактной сети, как электровозы, и поэтому эксплуатация
тепловозов не требует устройств электроснабжения, и железные до-
роги с тепловозной тягой обходятся дешевле электрифицированных
железных дорог. Тепловозы выгодно эксплуатировать на маневровой
и вывозной работе.
Средний эксплуатационный к.п.д. тепловоза повышается с исполь-
зованием его мощности на 80-100%, а при использовании мощности
на 30% к.п.д. снижается до 20%.
Электрическая тяга имеет ряд преимуществ перед тепловозной.
Современные тепловые электростанции с мощными и экономичными
агрегатами работают с к.п.д. до 40% и к.п.д. электрической тяги при
получении энергии от таких электростанций составляет 25-30%. Кро-
ме того, тепловозы работают на дорогом высококалорийном топливе.
Тепловые электрические станции могут работать на более низких
сортах топлива. При питании линии от гидроэлектростанций к.п.д.
электровозов и электропоездов составляет 60-62%. Эффективность
электрической тяги возрастает также при питании участков от атом-
ных электростанций.
Средневзвешенный эксплуатационный коэффициент полезного
действия электротяги при питании от электростанций всех типов, с
учетом потерь топлива при его добыче, транспортировке и хранении:
к.п.д. электрических станций;
к.п.д. линий электропередачи с учетом к.п.д. транспортных под-
станций (=0,95-0,96);
к.п.д. тяговой подстанции (=0,94-0,97);
к.п.д. контактной сети (=0,94-0,96);
к.п.д. электрического локомотива (=0,85-0,88);
коэффициент, учитывающий потери топлива (=0,94-0,96).
Повышение зависит от повышения к.п.д..
Электровозы более надежны в эксплуатации, требуют меньших
затрат на осмотры и ремонты. Электрическая тяга может перерабаты-
вать запасенную механическую энергию в электрическую и отдавать
ее при рекуперативном торможении в контактную сеть для использо-
вания ее другими электровозами или моторными вагонами, работаю-
щими в это время в тяговом режиме.
Классификация и характеристика локомотивов
Классификация тепловозов ведется по ряду признаков:
— по роду службы: грузовые, пассажирские, универсальные (грузо-
пассажирские, маневрово-вывозные и др.), маневровые, промышленные;
8
— по числу секций: односекционные, двухсекционные, трехсек-
ционные, четырехсекционные;
— по типу передачи: тепловозы с электрической передачей (по-
стоянного тока, переменно-постоянного тока, переменно-переменного
тока), тепловозы с гидравлической передачей, а также тепловозы
малой мощности с механической передачей;
— по конструкции ходовых частей: тележечные и с жесткой ра-
мой; большинство тепловозов эксплуатируемых на железных дорогах
России тележечного типа;
— по ширине колеи: нормальной 1520 мм (1435 мм во многих
странах дальнего зарубежья) и узкой колеи от 600 до 1100 мм.
Серии тепловозов это группы тепловозов построенных по одним и тем
же проектам. На железных дорогах России серии принято обозначать
сочетанием заглавных букв русского алфавита и цифр. Буквы серии теп-
ловоза обозначают: первая Т — тепловоз; вторая Э — с электрической
передачей, Г — с гидравлической передачей; третья П — пассажирский,
М — маневровый, у грузовых тепловозов третья буква в обозначении
серии отсутствует.
Цифры после букв обозначают номер серии, а у магистральных
тепловозов указывают также на завод изготовитель. Тепловозы, спро-
ектированные и построенные Харьковским заводом транспортного
машиностроения им. В.А. Малышева обозначаются номерами серии
сГпо 49. Номера серии с 55 по 90 присваиваются тепловозам Коло-
менского тепловозостроительного завода им. В.В. Куйбышева, а с
100 и выше тепловозам постройки ПО «Лугансктепловоз».
Цифры перед буквенным обозначением указывают на число сек-
ций многосекционного тепловоза. Буква после номера серии указы-
вает либо на модернизированный вариант (ЗТЭ10М), либо на завод
изготовитель, если первоначально тепловоз производился другим
заводом (2ТЭ10Л — Луганск).
Электровозы, работающие на железных дорогах России, в зависи-
мости от их конструкции и страны — производителя, подразделяют
на серии. В обозначения серий всех отечественных электровозов
входят буквы ВЛ, и затем цифры: например, ВЛ60, ВЛ80, ВЛ85 —
электровозы переменного тока соответственно шестиосные, восьми-
осные и двенадцатиосные; ВЛ8, ВЛ 10, ВЛ11 — восьмиосные посто-
янного тока; ВЛ 19, ВЛ22, ВЛ23 — шестиосные постоянного тока;
ВЛ 15 — двенадцатиосный постоянного тока; ВЛ82- восьмиосный
двойного питания.
Кроме того, в необходимых случаях в обозначение серии добав-
9
ляют буквы: м — модернизированный (ВЛ22М), у — увеличенная
нагрузка от оси на рельс (ВЛ10у), п — пассажирский (ВЛ60п), к —
с кремниевыми выпрямителями (ВЛ80к), р — с рекуперацией элект-
рической энергии (ВЛ60р), т — с реостатным торможением (ВЛ80т),
с — с возможностью работы двух электровозов по системе многих
единиц в режимах тяги и реостатного торможения (ВЛ80с), в — с
вентильными тяговыми двигателями (ВЛ80в), а — с асинхронными
тяговыми двигателями (ВЛ80а).
Пассажирские электровозы, построенные на заводах Чехослова-
кии, имеют в обозначении серии буквы ЧС, к которым добавляются
цифры: ЧС 1, ЧСЗ — четырехосные постоянного тока; ЧС2 — шести-
осный постоянного тока; ЧС6, ЧС7, ЧС200 — восьмиосные постоян-
ного тока; ЧС4 — шестиосный переменного тока; ЧС8 — восьмиос-
ный переменного тока.
1.2. Основные эксплуатационные требования,
предъявляемые к ТПС
В общем виде требования, предъявляемые к локомотивам, можно
сформулировать так: современный локомотив должен развивать воз-
можно большую силу тяги (мощность) при минимальных затратах на
его производство и эксплуатацию. Развитие локомотивостроения дол-
жно развиваться в следующих направлениях:
— повышение секционной мощности;
— увеличение удельной мощности;
— повышение надежности с целью увеличения межремонтных
пробегов;
— повышение к.п.д.;
— расширение пределов унификации и типизации применяемых
узлов и деталей;
— улучшение конструкции с целью снижения себестоимости по-
стройки и ремонта;
— увеличение степени автоматизации работы отдельных агрегатов
и локомотива в целом;
— улучшение тяговых свойств;
— применение передачи переменного тока;
— повышение нагрузок от колесной пары на рельс;
— снижение динамического воздействия на путь;
10
— повышение безопасности движения;
— увеличение конструкционной скорости;
— улучшение условий труда локомотивных бригад.
В процессе конструирования должны быть учтены ряд ограниче-
ний и реально существующие условия эксплуатации. Наиболее суще-
ственным ограничением при создании ТПС является необходимость
вписать его внешние очертания в габарит подвижного состава желез-
ных дорог колеи 1520 (1524) мм. Наружные размеры ТПС должны
соответствовать требованиям ГОСТ.
Конструкция ходовой части должна обеспечивать безопасность
движения во всем диапазоне допустимых скоростей, как на прямых,
так и на кривых участках пути, в том числе малого радиуса. Клима-
тические факторы, которые могут воздействовать на ТПС, определе-
ны ГОСТом.
Категории размещения оборудования, устанавливаемого вне кузо-
ва, — I, устанавливаемого в кузове и кабине, — II. Оборудование,
устанавливаемое в кузове и кабине, должно быть пригодно к эксп-
луатации при температурах окружающей среды от +40 до — 60 °C.
Все элементы конструкции, оборудование, элементы монтажа про-
ектируются таким образом, чтобы они безотказно функционировали в
условиях больших динамических воздействий, которые возникают
при прохождении колес по стыкам рельс и неровностям пути, при
сцеплении локомотива с составом и из-за вибрации. Конкретные
значения механических факторов, которые должны быть учтены при
расчете и конструировании узлов и деталей оборудования, оговорены
ГОСТ 17516-72.
Допустимые пределы изменения напряжения у токоприемника элек-
троподвижного состава определены ГОСТ 6962-75 «Транспорт элек-
трифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений».
Все оборудование электровоза и электропоезда должно надежно ра-
ботать без ограничений по времени при изменении напряжения токоп-
риемника в пределах, указанных в таблице 1. Максимальное и мини-
мальное значения напряжения определяют границы колебаний во всех
режимах работы электроподвижного состава, кроме коммутационных.
На участках магистральных железных дорог, электрифицирован-
ных на постоянном токе, на которых применяется рекуперативное
торможение, максимальное напряжение на токоприемнике электро-
подвижного состава может достигать 4000 В.
Электровозы и электропоезда являются энергоемкими потребителя-
ми электрической энергии, поэтому при выборе системы преобразова-
11
Таблица 1.
Значения напряжения на токоприемнике
Электроподвижной состав Напряжение, В
номинальное рабочее
Магистральных железных дорог: переменного тока постоянного тока 25000 3000 29000-19000 3850-2200
Промышленного транспорта: переменного тока постоянного тока 10000 1500 11500-7500 1950-1100
ния электрической энергии в механическую, силовой схемы, системы
вспомогательных машин необходимо выбирать варианты, обеспечива-
ющие максимально возможные к.п.д., коэффициент мощности и мини-
мальное искажение напряжения в системе электроснабжения.
При создании системы управления следует максимально автомати-
зировать процесс управления тяговым подвижным составом, стремясь
оптимизировать режимы ведения поезда по заданному параметру (мак-
симальному использованию коэффициента сцепления, минимальному
расходу топлива, соблюдению графика движения и т. д.), и облегчить
условия работы локомотивной бригады.
Одновременно схема локомотива должна быть приемлема для
работы по системе многих единиц как двух локомотивов, так и ло-
комотива (многосекционного) и секции. Это позволяет меньшими
ступенями повышать мощность тяговой единицы в поезде, а, следо-
вательно, и массу поезда без увеличения числа локомотивных бригад
и более рационально использовать подвижной состав.
Большой опыт эксплуатации транспортной техники в районах хо-
лодного климата показывает, что главным требованием в данном
случае является повышение надежности. Это объясняется тем, что
устранять неисправности в таких условиях значительно труднее, а
также тем, что при низких температурах отказы механического обо-
рудования внезапны и более опасны.
В кузове локомотива выделяется большое количество теплоты.
При конструировании приходится принимать меры, чтобы интенсив-
ность вентиляции кузова обеспечивала превышение температуры в
кузове по сравнению с температурой вне кузова не более чем на 15 °C.
Такое требование необходимо, чтобы создать условия локомотивной
бригаде для контроля и обслуживания оборудования в пути следова-
12
ния. Одновременно система вентиляции должна включать устройства
очистки охлаждающего воздуха от воды, снега, пыли и т. д.
Важно, чтобы силовая схема и схема управления ТПС обеспечи-
вали повышенную живучесть тягового подвижного состава, т. е.
имелась возможность оперативно отключать поврежденное в пути
следования оборудование, собирать временные аварийные схемы и
обеспечить с соответствующим изменением силы тяги самостоятель-
ное движение поезда до места ремонта или остановочного пункта.
Для облегчения ремонта электрическое и пневматическое оборудо-
вание собирают во взаимозаменяемые блоки, сборка и испытание ко-
торых может осуществляться вне ТПС. ГОСТ предусматривает, что
конструкция ТПС должна обеспечивать безопасность локомотивных
бригад и пассажиров, защиту от воздействия возникающих вредных и
опасных производственных факторов: низких (высоких) температур,
шума, вибрации, электромагнитных полей и др. Кроме того, компонов-
ка ТПС должна обеспечивать удобный и безопасный доступ к узлам и
агрегатам при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте.
Для обеспечения безопасности на локомотиве должен устанавли-
ваться комплект специальных систем: автоматическая локомотивная
сигнализация с автостопом и устройством контроля бдительности ма-
шиниста, радиостанция двусторонней связи, звуковые и световые сиг-
налы, прожекторы, автоматический и ручной тормоза. Современный
тяговый подвижной состав должен быть оборудован пневматическим,
электрическим и ручным механическим тормозами. При торможении
пневматическим тормозом на горизонтальном прямолинейном участке
пути со скорости ПО км/ч тормозной путь одиночно следующего
локомотива не должен превышать 1100 м. Ручной тормоз должен
обеспечивать удержание одиночного локомотива на спуске с уклоном
30 °/00 при усилии на рукоятке не более 343 Н и коэффициенте трения
между колесом и рельсом не менее 0,25. Действия пневматического и
электрического тормозов должны быть автоматически скоординирова-
ны для исключения заклинивания колесных пар.
Требования к надежности тягового подвижного состава определя-
ются на стадии разработки проекта следующими показателями:
— наработка до отказа первого рода, при котором необходим
вызов вспомогательного локомотива;
— наработка до отказа второго рода, при котором нет необходи-
мости вызова вспомогательного локомотива;
— срок службы до списания.
Надежность зависит не только от особенностей конструкции ТПС
13
и качества его изготовления, но и от периодичности проведения
ремонтов. Поэтому одновременно с конкретными показателями на-
дежности устанавливают периодичность технического обслуживания,
текущих и капитальных ремонтов как локомотива в целом, так и его
наиболее важных узлов.
2. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Рама и кузов. Назначение,
классификация и условия работы
Главная рама тягового подвижного состава является основанием
для основного оборудования и должна быть жесткой для обеспечения
надежной работы размещенного на ней оборудования. Главная рама
служит и для передачи горизонтальных поперечных и продольных
сил и должна быть прочной и жесткой и в этих направлениях.
Кузов служит для внешнего ограждения с целью защиты от атмос-
ферных воздействий основных узлов и агрегатов. В кузове находятся
посты управления и должны быть созданы условия для работы локо-
мотивной бригады. Кузова могут выполняться в виде съемного капо-
та, либо полностью закрытым «вагонного» типа.
Кузова капотного типа имеют ряд преимуществ перед кузовами
закрытого типа. Основное из них — хорошая видимость из кабины
машиниста в обоих направлениях, что особенно важно для маневро-
вых работ.
У локомотивов с закрытыми кузовами боковые стенки размеще-
ны с учетом максимального использования ширины габарита под-
вижного состава. Это позволяет бригаде обслуживать силовые агре-
гаты, не выходя из локомотива, улучшает условия работы и
аэродинамику локомотива.
В зависимости от восприятия вертикальных и горизонтальных на-
грузок различают кузова только с несущей рамой, с несущей рамой
и боковыми стенками, цельнонесущие, у которых рама, стенки, кры-
ша и их обшивка участвуют в восприятии нагрузок. Применение
цельнонесущих кузовов позволяет существенно снизить общий вес
локомотива. У современного тягового подвижного состава на раме
кузова размещено автосцепное устройство. В зависимости от про-
дольных балок рам кузовов различают кузова охватывающего и не
охватывающего типов. Кузова охватывающего типа у электровозов
ВЛ60к, ВЛ80 всех индексов, ВЛ 10, ВЛ10у, ВЛ11 и всех электровозов
серии ЧС; не охватывающего типа у электровозов ВЛ22М, ВЛ23, ВЛ8,
у тепловозов ТЭМ2, 2М62, 2ТЭ116 и других серий.
Таким образом, кузова локомотивов должны удовлетворять сле-
дующим требованиям: защищать от атмосферных воздействий обору-
15
дование и обеспечивать его охлаждение, обладать достаточной проч-
ностью, т.е. иметь необходимые запасы прочности по усталости, вы-
держивать продольную статическую нагрузку 2500-3000 кН, иметь
необходимую жесткость, обеспечивающую определенную частоту
собственных колебаний. Кузов должен иметь такую планировку, ко-
торая обеспечивает свободный доступ к оборудованию и сообщение
между кабинами машиниста, возможность осмотра, монтажа, демон-
тажа и ремонта без снятия кузова.
Кузова вагонов дизель-поездов и электропоездов должны, кроме
того, иметь хорошую систему вентиляции и отопления салонов для
летнего и зимнего режимов работы, а также раздвижные и поворот-
ные двери, упругие поворотные площадки для удобства перехода из
одного вагона в другой.
2.2. Конструкция рам, кузовов и усилия,
действующие на их элементы
Грузовые тепловозы 2М62,2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ116 выполнены
с несущей главной рамой и составным кузовом вагонного типа. На
маневровых тепловозах применены съемные кузова капотного типа
на несущей раме. Несущие кузова вагонного типа имеют пассажир-
ские тепловозы ТЭШ0, ТЭП60, ТЭП70, ТЭ109.
Кузов тепловоза ТЭМ2 (рис. 2) — капотного типа, состоит из
пяти главных частей: кузова холодильной камеры 1, кузова над дви-
гателем 2 (съемный), кузова над высоковольтной камерой 3, кабины
машиниста 4 и кузова над аккумуляторами 5. Съемный кузов крепит-
ся к раме тепловоза болтами и соединяется с другими частями кузова
при помощи клиновидного крепления, состоящего из двух упоров 32
и клина 33. Места соединения кузовов закрываются специальными
заделками 11. Для удобства обслуживания и доступа к узлам и аг-
регатам тепловоза в кузове имеются боковые двери, съемные листы
и люки на крыше. По краям крыши вдоль тепловоза выполнено ог-
раждение 21 из труб. Кабина машиниста (рис. 3), кузов над аккуму-
ляторами и над высоковольтной камерой выполнены как единый
монтажный узел. Кабина внутри покрыта тепло- и звукоизоляцией.
Для снижения шума, проникающего в кабину, каркас ее изнутри
покрыт противошумной мастикой слоем толщиной 5^-6 мм. Приварка
кузова к кабине производится до изоляции кабины.
16
Стены кабины изолированы пакетами изоляции из мипоры и обши-
ты твердой древесно-волокнистой плитой. Потолок и верхние торце-
вые части кабины покрыты матами из капронового волокна и обшиты
перфорированными алюминиевыми листами.
Настил пола кабины выполнен в виде отдельных щитов, состоя-
щих из фанерной плиты толщиной 25 мм, изолирующего слоя толщи-
ной 16 мм и обшивочного листа из твердой древесно-волокнистой
плиты. По контуру щитов в местах их установки на металлоконструк-
цию наклеена губчатая резина толщиной 8 мм. Сверху щиты закрыты
линолеумом. В настиле пола сделаны люки для доступа к соединени-
ям трубопроводов, проходящих в каркасе кабины. Оконные и двер-
ные проемы внутри кабины облицованы деревянными раскладками, а
места соединения листов внутренней обшивки закрыты штабиками.
Все окна в кабине имеют одинарное остекление, сталинит толщиной
5 мм уплотнен по контуру профильной резиной. Средние боковые
окна 10 в кабине раздвижные.
Кабина имеет по одному выходу на заднюю и переднюю площад-
ки. Входная дверь представляет собой металлический лист с выштам-
пованным оконным проемом, усиленный по контуру гнутым профи-
лем. Нижняя часть двери (под окном) армируется, изолируется
пакетами из мипоры, обшивается твердой древесно-волокнистой пли-
той и защитным металлическим листом толщиной 1 мм. По контуру
обшивки дверь отделывается металлическими штабиками. В дверь
вмонтирован замок с ручками.
Для обслуживания высоковольтной камеры в передней торцевой
стене кабины расположена дверь 22, в которую встроены металли-
ческий шкаф для одежды и ниша для хранения продуктов, закрыва-
емые дверью. Обе двери изолированы и снабжены в отличие от вход-
ных дверей защелками. В целях обеспечения безопасности дверной
проем в высоковольтную камеру имеет ограждение 23, при открытии
которого специальным выключателем снимается нагрузка с генерато-
ра. С правой стороны в кабине находятся пульт управления, контрол-
лер, кран машиниста и кран вспомогательного тормоза локомотива.
Кузов над аккумуляторами представляет собой металлическую
конструкцию из уголкового сортового проката, гнутых профилей и
наружной обшивки. Внутри кузова имеются два яруса замкнутых
элементов в виде рамок для установки поддонов с аккумуляторами
и ряд приварных элементов для крепления банок с аккумуляторами
на поддонах. В кузове выполнены двустворчатые с просечками двери
7 (см.рис.2) с каждой стороны и люк 31 на крыше для обслуживания
2-395
17
oo
S2SSSL
13
Рис. 2. Кузов тепловоза ТЭМ 2:
1 — холодильная камера; 2 — кузов над двигателем; 3 — кузов над высоковольтной камерой; 4 — кабина
машиниста; 5 — кузов над аккумуляторами; 6 — корпус задней песочницы; 7 — дверь аккумуляторной
камеры; 8, 17 — съемные листы для доступа к электрооборудованию; 9 — дверка для доступа к
двухмашинному агрегату; 10 — съемный лист для выемки двухмашинного агрегата; 11 — заделка
межкузовных соединений; 12 — дверь кузова; 13 — люк для загрузки песка; 14 — корпус передней
песочницы; 75 — кронштейн для крепления антенны; 16, 29 — жалюзи перед вентиляторами охлаждения
тяговых электродвигателей передней и задней тележек; 18 — люк для подключения проводов при реостатном
испытании; 19 — съемный лист для доступа к водяному баку; 20 — съемный лист для доступа к вентилятору
охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 21 — ограждение; 22 - люки над двигателем; 23 —
съемный лист для доступа к воздушному фильтру; 24 — жалюзи воздушного фильтра; 25 — люк для
доступа к воздухоохладителю; 26 — люк для выемки турбовоздуходувки; 27 — люк для выемки компрессора;
28 — вентиляционный люк; 30 — место расположения светового номера; 31 — люк над аккумуляторами;
32 — упор; 33 — клин; 34 — ниша для прожектора
to
26 29 30
26
27
Рис.
ы
15
го
12
3. Расположение оборудования в кабине машиниста
тепловоза ТЭМ1:
калорифер; 2 — сиденье; 3 — подлокотник; 4 —
1 —
вентилятор; 5 — огнетушитель; 6 — светильник; 7 —
динамик; 8 — светильник зеленого света; 9 —
инструментальный ящик; 10— окно; И — теневой щиток; 12
— пульт управления радиостанцией; 13 — параван; 14 —
стеклоочиститель; 15 — бумагодержатель; 16 — скоростемер;
17 — клапан сигналов; 18 — кран вспомогательного тормоза;
19 — батарея обогрева; 20 — кран машиниста; 21 — люки пола; 22 — дверь в высоковольтную камеру; 23
— ограждение проема двери в высоковольтную камеру; 24 — выключатель песочницы; 25 — пульт
управления; 26 — пепельница; 27 — сиденье; 28 — ручной тормоз; 29 — аптечка; 30 — стол машиниста
и выемки аккумуляторов. Люк снабжен вытяжным колпаком для уда-
ления газов, образующихся при эксплуатации аккумуляторов.
Кузов над аккумуляторами соединен в единый узел с корпусом 6
задней песочницы. На торцевой части корпуса песочницы расположе-
на дверь и ниша 34 для установки прожектора, в верхней части —
люки 13 для загрузки песка и кронштейн 15 для крепления антенны.
Каркас кузова над двигателем и высоковольтной камерой выпол-
нен из швеллеров, угольников, гнутых профилей и обшит снаружи
листами. Дверь кузова 12 представляет собой металлический лист с
просечками в верхней и нижней частях, средняя часть между просеч-
ками изолируется стекловолокном и закрывается металлическим ко-
робом. В местах расположения просечек дверь снабжена съемными
щитками, которые также имеют изоляцию. По контуру дверной проем
уплотнен профильной резиной.
Внизу с правой стороны кузова над двигателем находятся жалюзи
29 перед вентилятором охлаждения тяговых двигателей передней те-
лежки, а также жалюзи 24 воздушного фильтра дизеля и съемный
лист 23, предназначенный для демонтажа и монтажа воздушного
фильтра дизеля. Люки 22,26 на крыше кузова нужны для доступа
к цилиндровым крышкам дизеля и турбокомпрессору. Люк над тур-
бокомпрессором имеет люк 25 для доступа к воздухоохладителю
дизеля. Для доступа к водяному баку на крыше кузова предусмотрен
люк, закрытый съемным листом 19.
Люки выполнены из штампованных листов, имеют тепловую изо-
ляцию из стекловолокна и по контуру профильное уплотнение. Кузов
над двигателем теплоизолирован матами из стекловолокна, закрыты-
ми металлической обшивкой. К кузову приварены кронштейны для
крепления оборудования. Для удобства проведения работ некоторые
из стоек кузова сделаны съемными. На кузове высоковольтной каме-
ры установлены съемные листы и двери. С правой стороны кузова
имеется люк 18 для подключения электропроводов при реостатных
испытаниях.
Каркас кузова холодильной камеры образован из продольных
нижних балок, задней стенки, корпуса передней песочницы 14, опоры
вентилятора и рамы под редуктор. Сваренные между собой они об-
разуют единую конструкцию, обшитую сверху и с боков металличес-
кими листами.
К кузову приварены рамки, угольники и кронштейны для установ-
ки оборудования. Холодильная камера представляет собой самосто-
ятельную технологическую единицу, которая полностью собирается и
21
проверяется на узловой сборке, а затем устанавливается и привари-
вается к раме тепловоза. Входная дверь в холодильную камеру рас-
положена в передней части корпуса песочницы. В задней стенке,
отделяющей кузов холодильной камеры от дизельного помещения,
имеются отверстия для прохода труб и вала привода редуктора холо-
дильника.
Кузов тепловоза 2ТЭ116 (рис. 4) вагонного типа с несущей
рамой. Он состоит из главной (несущей) рамы, блок-кабины с
кузовом над высоковольтной камерой, кузова над дизелем и холо-
дильной камеры.
Рис. 4. Кузов тепловоза 2ТЭ116:
1 — кабина машиниста; 2 — кузов над высоковольтной камерой; 3 —
жалюзи забора воздуха для охлаждения тормозных резисторов; 4 —
крыша ЭДТ; 5 — крыша над выпрямительной установкой; 6 — жалюзи
забора воздуха для охлаждения тяговых электродвигателей передней
тележки и выпрямительной установки; 7 — крыша над дизелем; 8 —
жалюзи забора воздуха для охлаждения главного генератора; 9 — кузов
над дизелем; 10 — крыша с глушителем; 11 — жалюзи забора воздуха для
дизеля; 12 — крыша над компрессором; 13 — жалюзи забора воздуха для
охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки; 14,17 — верхние
и боковые жалюзи; 15 — крыша над охлаждающим устройством; 16 —
переходной тамбур; 18 — холодильная камера; 19,20 — жалюзи забора
воздуха для вентиляции кузова; 21 — путеочиститель
22
В лобовой части кабины машиниста(рис. 5) установлены песочные
бункера 21, которые заправляют через горловины, закрытые крышка-
ми. Расположение и конструкция окон обеспечивают хороший обзор
пути. Для уменьшения воздействия прямых солнечных лучей и бли-
ков лобовые окна имеют отрицательный угол установки и оборудуют-
ся шторами, регулируемыми по высоте. Раздвижные боковые окна
имеют поворотные предохранительные щитки. Для остекления всех
окон и предохранительных щитков применены безосколочные стекла.
Для вентиляции кабины предусмотрены лючок 6 вверху лобовой
Рис. 5. Расположение оборудования в кабине машиниста тепловоза
2ТЭ116:
1 — пол; 2 — микрофон; 3 — скоростемер; 4 — графикодержатель;
5 — локомотивный светофор; 6 — вентиляционный лючок; 7 —
кондиционер; 8 — панель сигнальных ламп; 9 — боковое окно; 10 —
подлокотник; 11 — клапан тифона и свистка; 12 — кнопка маневровой
работы; 13 — привод ручного тормоза; 14 — откидное сиденье; 15 —
дверь; 16 — термосы; 17 — панель приводов; 18 — пульт радиостанции;
19 — прижим для путевых документов; 20 — штурвал контроллера; 21
— бункер песочниц; 22 — пульт управления; 23 — буферный фонарь;
24 — лампа освещения скоростемера; 25 — кран машиниста; 26 — кран
вспомогательного тормоза; 27 — сиденье машиниста; 28 — штурвал
привода ручного тормоза; 29 — огнетушитель; 30 — шумоизоляционный
пакет
23
части, а также два лючка в задней части крыши. Кроме того, в
средней части кабины под пультом управления установлен отопитель-
но-вентиляционный агрегат, который забирает воздух через отверстие
в лобовой стенке кабины. От того же агрегата теплый воздух посту-
пает на обдув лобовых окон. Для кондиционирования воздуха в ка-
бине машиниста на крыше кабины установлены кондиционеры 7.
Пол 7 кабины под пультом стационарный, а в свободной ее части
выполнен в виде съемных щитов. На задней стенке установлен штур-
вал 28 привода ручного тормоза 13. Центральная входная дверь 75 в
задней стенке кабины имеет окно с двойным остеклением.
Крыша кабины, боковые стенки, задняя стенка (включая дверь) и
полы имеют хорошую шумоизоляцию. Шумоизоляционным материа-
лом являются стеклоплиты в виде отдельных пакетов 30 различных
размеров и штапельное волокно из капроновых отходов в виде от-
дельных матов. Маты и пакеты уложены в каркас кабины. Места
прохода труб и кабелей через заднюю стенку кабины уплотнены
штапельным волокном и закрыты металлическими заделками. Кроме
того, на внутреннюю поверхность наружной обшивки кабины нанесен
слой противошумной мастики. На опорных поверхностях каркаса под
установку внутренней обшивки уложены полосы термошумоизоляци-
онного картона.
Внутренняя обшивка кабины машиниста выполнена из алюминие-
вых перфорированных листов. На перфорированные листы со сторо-
ны каркаса наклеена стеклоткань.
Кабину машиниста тепловоза устанавливают на раму без аморти-
заторов и приваривают сплошным швом к обносному швеллеру
рамы тепловоза.
Кузов над высоковольтной камерой отделяет кабину машиниста от
дизельного помещения. Задняя стенка кузова представляет собой
каркас из гнутых профилей, обшитый с обеих сторон металлически-
ми листами. Между обшивкой по всей площади стенки уложены
пакеты шумоизоляционного материала. Передний торец кузова над
высоковольтной камерой (ВВК) приварен к кабине машиниста, зад-
ний — к кузову над дизелем. В левой стенке есть дверь для входа
в тепловоз, а в задней стенке — две двери для сообщения с дизель-
ным помещением. Двери имеют шумоизоляцию (аналогично задней
стенке), в верхней части дверей расположены окна с двойным остек-
лением.
В кузове над ВВК размещены высоковольтная камера и комплек-
сное устройство автоматики. Кузов над ВВК приваривается к обнос-
24
ному швеллеру рамы тепловоза. Кабину машиниста с кузовом над
высоковольтной камерой, предварительно собранные (сваренные) в
блок, устанавливают на раму тепловоза.
Основой кузова над дизелем является каркас из гнутых профилей,
который изнутри и снаружи обшит металлическими листами. Внут-
ренняя обшивка прикреплена к каркасу винтами. Поверхность листов
наружной обшивки, прилегающая к каркасу, покрыта противошум-
ной мастикой.
На левой стенке кузова имеются три, а на правой четыре оконных
проема. На каждой стенке есть также проемы, закрытые жалюзи с
жесткими створками, предназначенные для забора воздуха на охлаж-
дение тяговых электродвигателей передней и задней тележек, выпря-
мительной установки, тягового генератора. Кроме того, имеются про-
емы для забора воздуха дизелем и вентиляции кузова, на которые
установлены жалюзи с поворотными створками.
Холодильная камера состоит из двух частей: шахты холодильника
(охлаждающего устройства) с блоками радиаторных секций и мотор-
вентиляторами охлаждения и части кузова от дизеля до шахты холо-
дильника. В этой части кузова, которая является продолжением ди-
зельного помещения, кроме оборудования охлаждающего устройства,
установлены мотор-компрессор, мотор-вентилятор охлаждения тяго-
вых электродвигателей задней тележки, санузел, задние песочные
бункера, элементы автоматики водяной и масляной систем.
Боковые наружные стенки холодильной камеры (рис. 6) не имеют
обшивки. Их каркас предназначен для установки коллекторов и сек-
ций холодильника. В средней части холодильной камеры имеется арка
с наклонными боковыми стенками, обшитыми металлическими лис-
тами, в которых предусмотрены люки для осмотра мотор-вентилято-
ров, радиаторных секций и коллекторов. Арка служит для прохода из
одной секции тепловоза в другую. Стенки арки являются направля-
ющими для потока воздуха. Мотор-вентиляторы при ремонте выни-
мают через отверстия в крыше после снятия верхних жалюзи. В
поддоне шахты имеются люки для рециркуляции воздуха, закрывае-
мые крышками 1 и И.
Для выемки оборудования из кузова тепловоза крыша над всеми
составными частями кузова, кроме кабины, выполнена в виде от-
дельных съемных секций 4, 5, 7, 10, 12 и 15 (см.рис. 4). Секции
крепят к кузову болтами. Между стыками секций ставят уплотнения,
препятствующие попаданию атмосферных осадков внутрь кузова. На
компенсирующие угольники, приваренные по профилю крыши, наде-
25
Рис. 6. Холодильная камера тепловоза 2ТЭ116:
1,11 — крышки; 2,5 — коллекторы; 3,7 — боковые и верхние жалюзи;
4,10—радиаторные секции; 6 — опора мотор—вентилятора; 8—мотор-вен-
тилятор; 9 — труба; 12 — рамка; 13 — уплотнение; 14,17 — накладки; 75
— пластина; 16,18,19 — прокладки; 20— кронштейн; 21 — амортизатор;
22 — скоба
вают резиновый уплотнитель. Сверху на уплотнитель устанавливают
металлический пояс, состоящий из двух одинаковых половин, зацепы
которых соединяют их с нижними краями обшивки крыши, усилен-
ными компенсирующими угольниками. Вверху половины каждого
пояса стягивают двумя болтами.
Секции крыши над выпрямительной установкой, над дизелем и
над компрессором выполнены в виде коробов, основой которых
является каркас из гнутых профилей, обшитый снаружи и снизу
листами. По бокам крыши по всей ее длине закреплено уплотнение,
которое при установке крыши не допускает образования щели между
верхним торцом стенки кузова и крышей. С обеих сторон секций
крыши имеются кассетные рамки, в которые вмонтированы кассеты
для фильтрации воздуха, поступающего через воздухозаборники на
охлаждение электрических машин и выпрямительной установки. Вы-
нимают кассеты фильтров для их осмотра и промывки через люки,
расположенные в нижней части крыши.
26
В крыше с глушителем изнутри на специальных кронштейнах зак-
реплен болтами глушитель шума выхлопа дизеля, кроме того, там же
смонтирован расширительный водяной бак.
Крыша над холодильной камерой состоит из крыши над охлажда-
ющим устройством и крыши над компрессором. В крыше над охлаж-
дающим устройством установлены верхние жалюзи мотор-вентилято-
ров, имеющие отдельные пневматические приводы.
В крыше ЭДТ смонтированы тормозные резисторы электродина-
мического тормоза, вентиляторы и жалюзи забора воздуха для ох-
лаждения резисторов. Устанавливают и вынимают тормозные резис-
торы и вентиляторы через четыре люка в крыше, закрываемые
крышками.
В несущем кузове рама, боковые стенки, верхние пояса, кабины
образуют единую несущую систему, все элементы которой восприни-
мают внешние нагрузки. Рама — главный, но не единственный эле-
мент системы и поэтому она существенно облегчается.
Применяются следующие конструкции несущих кузовов:
с боковыми стенками в виде раскосой фермы (ТЭП60, ТГ102);
безраскосные с тонкостенными балками — листами (ТЭШО,
ТЭ109).
Безраскосные кузова (рис. 7) проще и технологичнее в изготов-
лении и в массовом производстве предпочтительнее.
Рамы тепловозов ТЭП60 и ТЭ109 представляют собой тонкостен-
ные сварные конструкции из гнутых и штампованных элементов.
Рис. 7. Несущий кузов тепловоза ТЭ109 с безраскосными фермами:
а — общий вид; б — концевая часть
27
Продольные балки рам расположены по бокам кузова и соедине-
ны между собой тонкостенными поперечными креплениями, а также
вваренными топливными баками, которые включаются в несущую
систему конструкции.
По бокам топливного бака приварены ниши для аккумуляторных
батарей. Наряду с боковыми продольными балками продольные уси-
лия у тепловозов ТЭП10 и ТЭ109 воспринимаются центральной бал-
кой. Усилия от центральной балки передаются на боковые балки при
помощи поперечных креплений. Усилия от автосцепок передаются на
боковые балки через раскосы концевых частей. Между основными
силовыми балками имеются дополнительные балки для крепления
вспомогательного оборудования.
В безраскосных кузовах применяется обшивка боковых стен
стальными листами толщиной 2-2,5 мм с ребрами жесткости, распо-
ложенными через определенные интервалы. Эти боковые стенки —
основные несущие элементы.
Крыша над машинным отделением состоит из съемных секций,
которые воспринимают только нагрузки от веса и сил инерции укреп-
ленных на них агрегатов.
Боковые стенки кузова тепловоза ТЭП60 (рис. 8) выполнены
о ----------- о □
Рис. 8. Несущий кузов тепловоза ТЭП60 с раскосными фермами:
1 — съемный каркас для вентилятора холодильника наддувочного
воздуха; 2 — верхий обносной пояс; 3 — планки для крепления обшивы;
4 — наклонная стойка; 5 — вертикальная стойка; 6 — топливный бак;
7 — нижняя обносная балка; 8 — стяжной ящик; 9 — шкворневая балка;
10 — продольная труба
28
из вертикальных 5 и наклонных 4 стоек, которые придают ему дос-
таточную жесткость и прочность. Нижние концы элементов стенок
приварены к боковой обносной балке рамы кузова 7, а верхние — к
швеллерной балке №16, которая идет по всему контуру каркаса и
является опорной балкой 2 для приварки элементов каркаса крыши
кузова. В зоне камеры охлаждающего устройства имеется дополни-
тельный каркас 1, состоящий из поперечных и продольных швелле-
ров, наклонных стоек для установки гидромоторов, щитов для дос-
тупа к воздуховодяным секциям.
Каркас крыши (рис. 9) состоит из поперечных дуг, соединенных
продольными элементами. Каркасы над обеими кабинами и над ох-
лаждающим устройством приварены к верхнему швеллеру. В зоне
охлаждающего устройства к каркасу прикреплены два диффузора
для вентиляторов холодильника. Между ними вварен наполнительный
бак водяной системы охлаждающего устройства.
Над дизельным помещением каркас, дуги которого приварены к
верхнему швеллеру, находится лишь по бокам крыши. По концам
каркаса кузова расположены каркасы кабин машиниста, они прива-
рены к раме и к основному каркасу кузова и имеют общую крышу.
Посредине крыша закрывается съемными люками (рис. 10). Всего
имеется пять крупных люков, каждый из которых может сниматься.
Большое количество более мелких люков потребовал опыт эксплуа-
тации первых тепловозов. Через люк 5 заливается масло в фильтр-
бак гидростатического привода, через люк 7 вынимаются кассеты
масло-пленочного воздушного фильтра дизеля. В люках крыши име-
ются окна, часть из которых открывается. Через окно люка 1 имеется
возможность выхода на крышу, что отмечено надписью, и предус-
мотрен поручень.
Помимо силовых элементов, все каркасы имеют второстепенные
звенья, образующие оконные проемы, опорные планки, к которым
крепится обшивка, полы кузова и др.
Каркасы кузова, крыши и люков выполнены из гнутых профилей
с толщиной стенок от 2 до 6 мм. Материал их — сталь 20 с гарантией
на свариваемость.
Боковые стенки между передней кабиной машиниста и холодиль-
ником дизеля обшиты алюминиевыми листами толщиной 3 мм, при-
клепываемыми заклепками диаметром 6 мм к элементам боковых
стенок. Радиусная часть крыши обшита стальными листами толщиной
2 мм, остальные поверхности — 1,5 мм.
Все двери наружные и внутренние, а также большая часть деталей
29
А-А
Рис. 9. Каркасы крыши кузова:
1 — каркас крыши передней кабины; 2 — каркас боков крыши; 3 — каркас крыши над холодильником; 4
— наполнительный бак; 5 — диффузор холодильника; 6 — каркас крыши задней кабины; 7 — ниша для
прожектора
Рис. 10. Люки крыши кузова тепловоза ТЭП60:
1 — люк над высоковольтной камерой; 2 — люк над генератором; 3 —
люк над дизелем; 4 — люк над воздуходувкой дизеля; 5 — люк над
масляным баком дизеля; 6 — люк над резервуаром противопожарной
установки; 7 — люк над воздушным фильтром дизеля
боковых окон и люков, через которые забирают воздух для ох-
лаждения электрических машин, отштампованы из стальных
листов толщиной 2 мм.
Боковые стенки кузова, крышу, люки в зоне дизельного помеще-
ния изолируют пенопластом ПСБ-С и обшивают стальными листами
толщиной 0,8 мм. Толщина изоляции ПСБ-С на боковых стенках
равна 50 мм, на воздушную прослойку остается 10 мм.
Боковые стенки кузова грузового восьмиосного электровоза
(рис. 11) состоят из каркаса, приваренного к раме 18, и обшивки.
Каркас сварен из прокатных и гнутых профилей, обшитых стальным
листом толщиной 2 мм. Для повышения жесткости стенок листовая
обшивка имеет продольные гофры 3 и 17.
Крыша 5 кузова выполнена из стальных листов; на ней располо-
жены восемь люков песочниц 15 и для удобства монтажа и демонтажа
оборудования — люки, закрываемые крышками 7, 9,10 и 11 с уплот-
нениями, исключающими попадание влаги в кузов. Для забора воз-
духа на крыше предусмотрены лабиринтные жалюзи 22. На крышу
поднимаются по лестнице, расположенной в высоковольтной камере,
через люк в одной из крышек. В задней торцевой стенке кузова нахо-
дится дверь для прохода по переходному мостику, закрытому брезен-
товым суфле 12, во вторую секцию. В боковой стенке имеются зад-
вижные 6 и глухие 8 окна, а в кабине машиниста — два лобовых 20
и четыре боковых окна, из которых два задвижных 2 и два глухих 1.
В лобовых стеклах 20 применено трехслойное стекло. С левой сто-
31
Рис. 11. Кузов секции грузовых восьмиосных электровозов с
несочлененными тележками:
1 — глухое окно; 2 — задвижное окно; 3 — продольные гофры; 4 —
дверь; 5 — крыша кузова; 6 — задвижное окно; 7,9,10,11 — крышки;
1 — глухое окно; 12 — брезентовое суфле; 13 — каркасы под
оборудование; 14 — воздухопровод; 15 — люки песочниц; 16 — каркасы
под оборудование; 17 — продольные гофры; 18 — рама; 19 —
сигнальные фонари; 20 — лобовые стекла; 21 — прожектор; 22 —
лабиринтные жалюзи
роны кузова расположены двери 4, на лобовой стенке кабины уста-
новлены прожектор 21 и два сигнальных фонаря 19. Каркасы под
оборудование приварены к раме 18 и представляют отдельные блоки
13 и 16. На раме расположен воздухопровод 14.
В каждой секции имеется кабина машиниста, в ней стены, пол и
потолок теплоизолируют полистирольным пенопластом толщиной от
50 до 100 мм. Облицовку потолка и стен выполняют декоративным
бумажно-слоистым пластиком. Пол оклеен поливинилхлоридным ли-
нолеумом. Стенки всех элементов облицовки закрыты декоративны-
ми накладками.
Кузов вагона электропоезда ЭР200 представляет собой замкну-
тую оболочку (рис. 12) с вырезами для оконных и дверных проемов.
32
Рис. 12. Сечение кузова вагона электропоезда ЭР200
Он состоит из продольных (боковые балки рамы, верхние обвязоч-
ные профили боковых стен, гофры боковых стен и крыши) и попе-
речных (стойки боковых стен, дуги крыши и поперечные балки рамы)
элементов жесткости, которые связаны между собой тонколистовой
обшивкой. Такая конструкция кузова позволяет включить в работу
все его элементы.
Конструкция кузова вагона включает в себя следующие крупно-
габаритные узлы: раму, пол, крышу, боковые и торцевые стены.
Сварная рама (без хребтовой балки) собрана из двух консольных
частей, двух продольных элементов (прессованные профили прямоу-
гольного сечения) и набора поперечных балок.
3-395
33
Консоли кузовов моторных вагонов и задняя консоль кузовов
головных вагонов одинаковы и только передняя консоль кузова го-
ловного вагона выполнены несколько иначе. Последнее вызвано
установкой по продольной оси передней консоли центральной балки,
в которой вмонтирована автосцепка СА-3 с резинометаллическим
поглощающим аппаратом. Центральная балка соединена с одной сто-
роны с буферной балкой, а с другой — через раскосы со шкворне-
вой балкой.
Остальные консоли кузова не имеют центральных балок, и пере-
дача продольной нагрузки от буферной балки на шкворневую и далее
на продольные элементы рамы происходит непосредственно через
раскосы. Буферные и шкворневые балки, а также центральная балка
головного вагона сварены из листов толщиной 10 — 14 мм, раскосы
выполнены из прессованного профиля коробчатого сечения высотой
170, шириной 195 и толщиной стенки 12 мм. Поперечные балки рамы
изготовлены из прессованного швеллерообразного профиля с высо-
той стенки 120 мм и шириной полки 60 мм.
Сваренная рама кузова сверху покрыта несущим полом, собира-
емым из гофрированных листов толщиной 2 мм. В полу предусмот-
рены три широких желоба, куда при сборке вагона укладывают про-
вода электропроводки. Соединение стыков листов осуществляют
только на поперечных балках рам. Листы пола к балкам рамы при-
варивают электрозаклепками. Расположение гофров в листах пола по
всей длине рамы обеспечивает полное включение пола в работу ку-
зова, причем пол воспринимает и значительные продольные усилия.
Крыша выполнена из гофрированного листа, подкрепленного из-
нутри потолочными дугами, и собирается из отдельных, заранее из-
готовленных секций длиной около 3,5 м. Каждая секция включает в
себя среднюю часть крыши (на участке большого радиуса) и два
ската. Средняя часть собирается из двух листов толщиной 2 мм и
имеет 14 гофров с шагом 170 мм. Скаты крыши для придания боль-
шей жесткости выполнены небольшим радиусом и обшиты гладким
листом толщиной 3 мм. Дуги изготовлены из прессованного Z-об-
разного профиля и приварены к листам секций точечной контактной
сваркой.
Боковая стена кузова выполнена из гофрированных листов толщи-
ной 3 мм, армированных горизонтальными и вертикальными элемен-
тами жесткости. Все элементы жесткости изготовлены из прессован-
ных профилей Z-образного сечения, за исключением верхнего
продольного обвязочного профиля, имеющего Т-образную форму.
34
При сборке боковых стен первоначально собирают стойки оконных и
дверных проемов. Профили и стойки соединяют с гофрированными
листами обшивки контактной точечной сваркой.
Торцевая стена имеет каркас, сваренный из прессованных профилей
швеллерообразного сечения, который обшит гофрированным листом
толщиной 3 мм. Каркас лобовой стены головного вагона выполнен из
прессованных профилей различных сечений. В передней части стены
расположены две сварные вертикальные балки.
Для передачи усилия от вертикальных стоек на стойки боковых стен,
раму и крышу под окнами лобовой стены смонтирована основная го-
ризонтальная балка. В каркас входит также ряд вертикальных и горизон-
тальных профилей, придающих лобовой стене головного вагона необ-
ходимую форму. Снаружи каркас обшит листом толщиной 2 мм.
Внутренние конструкции вагона включают в себя пол, потолок, бо-
ковые торцовые и поперечные стены, а также шкафы и перегородки. Д ля
снижения шума и вибрации кузов с внутренней стороны покрыт слоем
противошумной мастики, на металлический пол дополнительно нанесен
слой асбестовой изоляции толщиной 4-5 мм, элементы внутренних кон-
струкций соединены с кузовом через резиновые прокладки толщиной 3
мм, а обрешетка пола — посредством резиновых втулок высотой 15 мм.
Тепло- и звукоизоляция выполнена из пенопласта и пенополиуретана.
Полки металлических оконных стоек и потолочных дуг оклеены пакета-
ми из теплоизоляционного материала. На пол, боковые стены и потолок
(поверх изоляции) в качестве гидроизоляционного слоя наклеена поли-
амидная пленка.
Пол покрыт щитами из столярных плит толщиной 19 мм и линоле-
умом, а стены и потолок облицованы декоративным бумажно-слоис-
тым пластиком светлых тонов.
В пассажирском салоне поверх линолеума дополнительно настелен
синтетический ковер. Общая толщина пола в салоне 130, а боковых стен
— 95 мм.
Торцевые стены представляют собой шкафы для размещения электро-
оборудования. Стены и двери шкафов выполнены из алюминиевых
сплавов и облицованы со стороны тамбура декоративным пластиком. В
шкафах изнутри для утепления и противопожарной безопасности нане-
сен слой асбестовой изоляции толщиной 3-4 мм. Перегородки служеб-
ных помещений изготовлены из столярных плит, облицованных декора-
тивным пластиком.
Внутреннее оборудование вагона включает в себя двери, окна,
кресла, санузлы. Две входные двери расположены по концам вагона
3*
35
с обеих его сторон. Они выполнены поворотными, одностворчатыми
с уплотнением по контуру. В конце головного вагона и по концам
моторных вагонов расположены торцовые двери, предназначенные
для перехода обслуживающего персонала и пассажиров из вагона в
вагон. Эти двери отличаются друг от друга наличием верхней части
либо стекла, либо зеркала.
Передняя часть кабины машиниста выполнена остекленной. Окна
кабины изготовлены из безосколочных стекол, не поддающихся аб-
разивному воздействию и не влияющих на нормальное восприятие
цветовых сигналов. Окна обеспечивают хорошую видимость в усло-
виях эксплуатации электропоезда при температурах от +60 до -40° С.
В целях равномерного обогрева лобовых окон зимой, предотвра-
щения запотевания и образования на них инея предусмотрен пленоч-
ный электрообогрев стекол. Герметично запрессованное в металли-
ческие рамки стекло (триплекс) состоит из двух закаленных пластин,
склеенных прозрачной эластичной прокладкой, обеспечивающей бе-
зосколочность панели при механических повреждениях и являющей-
ся одновременно изолирующей прокладкой между двумя нагрева-
тельными элементами панели.
Окно пассажирского салона представляет собой пакет, состоящий
из наружной и внутренней алюминиевых рамок с безосколочными
стеклами, армированный резиновым профилем. Между рамками
смонтирован пластмассовый профиль, во внутреннюю полость кото-
рого заложено влагопоглощающее вещество. Для обеспечения гер-
метичности окна пространство между каждой рамкой и пластмассо-
вым профилем промазано специальным герметиком. Текстолитовая
прокладка и пластмассовый профиль служат для предохранения окна
и стены вагона от промерзания. Окно устанавливают снаружи вагона
в оконный проем кузова, армированный резиновым профилем. Окна
салона подразделяются на глухие неоткрывающиеся и с открываю-
щейся форточкой; последних по два с каждой стороны вагона.
В качестве примера несущей главной рамы рассмотрим конструк-
цию рамы тепловозов 2ТЭ10М и ТЭМ2 мало чем отличающихся
друг от друга (рис. 13). Основными силовыми элементами являются
две продольные хребтовые балки 4 из двутаврового проката № 45а,
верхняя и нижняя полки которых усилены приваренными накладными
полосками 7 из стального листа толщиной 22 мм. Продольные балки
по концам связаны литыми стяжными ящиками 6, которые крепятся
к нижним поясам балок. С наружной стороны по периметру раму
окаймляет обносной пояс 5, выполненный из швеллера № 16 и явля-
36
Рис. 13. Главная рама тепловоза 2ТЭ1 ОМ:
1 — опора; 2 — шкворень; 3 — сферические опоры; 4 — хребтовая балка;
5 — обносной пояс; 6 — стяжной ящик; 7 — продольные накладные
полосы; 8 — отсеки (ящики ); 9 — горизонтальные листы; 10 —
поперечные перегородки; 11 — трубы (кондуиды ); 12 — поперечные
кронштейны
37
ющийся основанием для кузова. Обносной пояс соединен с продоль-
ными балками при помощи кронштейнов 12, изготовленных из листа
толщиной 6 мм и имеющих по контуру сечение в виде уголка и
облегчающие вырезы в средней части. В местах приварки опор ку-
зова и шкворней, для придания раме необходимой жесткости про-
дольные балки скреплены поперечными перегородками 10 толщиной
10-12 мм. Хребтовые балки сверху и снизу связаны между собой
горизонтальными листами настила 9 толщиной от 4 до 14 мм, имею-
щими вырезы для монтажа оборудования на раме. К хребтовым бал-
кам и усиливающим листам снизу с каждой стороны приварены по
два кронштейна для крепления топливного бака. На продольной оси
рамы снизу в двух местах приварены шкворни 2, соединяющие раму
с тележками. Шкворни, представляющие собой отливки из стали
25ЛП диаметром 280 мм, приварены к раме через усиливающие
шкворневые листы толщиной 20 мм. Для предохранения шкворней
от износа на них насаживаются и привариваются сменные втулки.
Вокруг каждого шкворня на раме установлены по четыре сфери-
ческие опоры 3, которыми главная рама опирается на раму тележки.
В местах передней и задней опор главной рамы приварены четыре
литые опоры 1 под домкраты для подъемки надтележечного строения
тепловоза. В передней и задней части рама закрыта лобовыми листа-
ми. К переднему лобовому листу крепится путеочиститель.
Внутри рамы между хребтовыми и обносными балками на нижний
настил рамы установлены трубы (кондуиты) 11, в которых протянуты
кабели электрических цепей тяговых электродвигателей. Там же про-
ходят каналы, по которым поступает воздух для охлаждения тяговых
электродвигателей. Между хребтовыми и обносными балками с обе-
их сторон в средней части рамы вварены ящики 8, в которых разме-
щается аккумуляторная батарея.
Рама кузова электровоза ВЛ11 является основным его элемен-
том, несущим все виды нагрузок. Она выполнена сварной и пред-
ставляет собой конструкцию прямоугольной формы (рис. 14), про-
дольные балки 3 рамы изготовлены из швеллеров № 16в и 32в2,
связанных между собой листом 2 толщиной 8мм. Продольные балки
скреплены между собой буферными брусьями 1, двумя шкворневыми
балками 5 коробчатого сечения и двумя балками 4 двутаврового
сечения.
К продольным балкам приварены подкладки для подъема кузова
домкратами. В боковинах рам предусмотрены специальные отверстия
под установку кронштейнов для подъема кузова краном с помощью
38
Рис. 14. Рама кузова электровоза ВЛ 11:
] — буферные брусья; 2 — лист; 3 — продольные балки; 4 — балки
двутаврового сечения; 5 — шкворневые балки
тросов. Кронштейн к раме кузова крепят болтами. К шкворневым
балкам приварены обечайки с впрессованными в них шкворнями
центральных опор. В буферный брус вварена коробка для автосцепки,
сила тяги передается через раму кузова.
Рис. 15. Рама кузова электровоза ВЛ60к:
1 — буферный брус; 2 — балка под маятниковую опору; 3 — балка под
трансформатор; 4 — опора трансформатора
39
2.3. Устройство опор рам и кузовов
Кузова ТПС опираются на тележки через опоры, которые служат
для передачи массы кузова с оборудованием на тележки и возвраще-
ния их в первоначальное положение при выходе ТПС из кривых
участков пути.
Опоры рам кузова тепловозов. Опорно-возвращающие устрой-
ства имеют различные конструктивные схемы:
— роликовые с постоянными: возвращающим моментом и момен-
том трения,
— комбинированные резино-роликовые опоры с упругим шквор-
невым устройством,
— маятниковые, с пружинными возйращающими аппаратами,
— пружинные, работающие на вертикальную и горизонтальную
нагрузки,
— опоры на маятниковых подвесках.
Роликовые опорно-возвращающие устройства с постоянными
возвращающим моментом и моментом трения установлены на тепло-
возах ТЭЗ, М62, 2ТЭ10Л, ТЭП10 (рис. 16). Опора имеет стальной
Рис. 16 Роликовые опоры кузова:
1 — крышка; 2 — кольцо; 3 — верхняя плита; 4 — обойма; 5 — ролик;
6 — нижняя плита; 7 — шаровая опора; 8 — щуп; 9 — корпус
40
литой корпус 9, в котором размещен подвижный роликовый меха-
низм, включающий нижнюю 6 и верхнюю 3 плиты, два ролика 5
объединенные обоймами 4, сферическое гнездо 7, воспринимающее
нагрузку от шаровой опоры кузова. Нижняя опорная плита крепится
к корпусу 9 с помощью болтов и нажимного кольца. Внутренняя
полость роликового опорно-возвращающего устройства заполняется
осевой смазкой. Корпус закрыт крышкой, а вся опора брезентовым
чехлом. Рабочие поверхности опорных плит наклонены в обе стороны
от среднего положения на угол 2°.
При неподвижном тепловозе каждый ролик находится в углубле-
ниях, образованных наклонными поверхностями опорных плит. При
движении тепловоза на прямой, из-за виляния колесных пар и пере-
мещения тележек, ролики то входят в углубления, то выходят из них,
но очень незначительно. При вписывании в кривую под действием
боковой силы от рельса тележка, поворачиваясь вокруг центрального
шкворня, отклонится от среднего положения. Отклонятся от своего
среднего положения и нижние плиты опор, отчего ролики перекатятся
на наклонные части поверхностей плит и в опорах возникают гори-
зонтальные силы, стремящиеся вернуть тележку в первоначальное
положение, при котором ее продольная ось будет совпадать с про-
дольной осью рамы кузова. Следовательно, роликовый механизм,
включенный в конструкцию опоры, является и возвращающим уст-
ройством, которое возвращает тележку в первоначальное положение
при выходе из кривых участков пути.
На тепловозах ТЭМ1 и ТЭМ2 установлены скользящие опоры
кузова (рис. 17), стальные корпуса которых укреплены на боковинах
рам тележки. В корпусе имеется стальная опорная плита, зафиксиро-
ванная штифтом, и стальное сферическое гнездо. Опорная поверх-
ность сферического гнезда залита сплавом ЦАМ9-1,5, закрепленным
с помощью спиральных канавок. Опорная поверхность плиты, также
имеет проточенные канавки, а трущаяся поверхность цементирована и
закалена. Внутренняя поверхность корпуса заполнена осевой смазкой
и закрыта крышкой, а вся опора защищена брезентовым чехлом.
Комбинированные резино-роликовые опоры с упругим шкворневым
устройством установлены на тепловозах 2ТЭ10М (В), 2ТЭ116 (рис. 18).
Для распределения нагрузок от колесных пар на рельсы передние
опоры расположены вокруг шкворня на радиусе 1632 мм, задние на
радиусе 1232 мм. Рама кузова опирается на раму тележки через
четыре комбинированные опоры. Каждая опора состоит из двух
ступеней: нижняя — роликовая опора качения б — жесткая, верхняя
41
510
Рис. 17. Скользящая опора кузова:
1 — крышка; 2 — гнездо армированное; 3 — прокладка; 4 — корпус;
5 — плита опорная; 6 — пробка; 7 — штифт
Рис. 18. Резино-роликовая опора кузова:
1 — опорная плита; 2 — резинометалический элемент; 3 — стакан;
4 — регулировочная пластина; 5 — чехол; 6 — роликовоя опора
42
упругая, состоящая из семи резинометаллических элементов 2. Ро-
ликовый механизм комбинированной опоры такой же, как у теплово-
за 2ТЭ10Л. упругая ступень расположена между опорным кольцом
роликового устройства на тележке и опорным кольцом кузова. Уп-
ругая опора ограничена коническим стаканом 3 с обеспечением за-
зора, превышающего наибольший относ кузова, который происходит
при прохождении тепловозом кривых радиусом 125 м. Резиноме-
таллический элемент представляет собой резиновую шайбу толщиной
30 мм, привулканизированную к стальным пластинам толщиной 2 мм.
Комплекты тележки не должны отличаться друг от друга по высоте
более чем на 1 мм. Это достигается установкой регулировочных
прокладок под опорную часть рамы кузова. Таким образом, при
комбинированной опоре роликовая часть обеспечивает поворот те-
лежки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова
(относ) обеспечивается за счет поперечного сдвига каждого комп-
лекта резинометаллических элементов. Упругое опирание главной
рамы тепловоза позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм
в рессорном подвешивании тепловоза и тем самым улучшить дина-
мико-прочностные показатели ходовых частей экипажа тепловоза.
Передача силы тяги с тележки на кузов осуществляется шкворне-
вым устройством с поперечной свободно-упругой подвижностью ±40 мм
для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной
динамики при движении тепловоза, а также уменьшения рамных дав-
лений на рельс и обратного воздействия веса тележки на кузов.
Шкворень является осью поворота тележки в горизонтальной плоско-
сти (рис. 19).
Литой шкворень 7 приварен к раме кузова 2. Нижняя часть шквор-
ня с приваренной стальной втулкой 8 входит по легкоходовой посад-
ке во втулку 6 ползуна 5, перемещающегося в поперечном направ-
лении на 40 мм в каждую сторону. К пяти поверхностям ползуна
(нижнему основанию, поверхностям, перпендикулярным и параллель-
ным оси тележки) приварены планки 4,11,15 изготовленные из стали
60Г и термообработанные. Такие же планки приварены к днищу и
внутренним поверхностям гнезда шкворневой балки тележки перпен-
дикулярно продольной оси. Зазор между планками ползуна и гнезда
должен быть в пределах 0,14-1,42 мм. При поперечном перемещении
шкворня ползун упирается в упор 3, передвигающийся во втулке 16.
Упор своим буртом сжимает пружину 1, помещенную в боковой
цилиндрический стакан 17, закрепленный снаружи гнезда шкворне-
вой балки 12. На противоположенной стороне гнезда шкворневой
43
Рис. 19. Шкворневой узел:
1 — пружины; 2 — главная рама; 3 — упор; 4,11,13,14,15 — планка; 5 —
ползун; 6,8,16 — втулка; 7 — шкворень; 9 — подвижная крышка; 10 — не-
подвижная крышка; 12 — шкворневая балка рамы тележки; 17 — ци-
линдрический стакан
балки установлено аналогичное устройство. Каждый стакан упорно-
возвращающего устройства закреплен четырьмя болтами М24, кото-
рые попарно законтрены проволокой. Пружины 1 установлены без со-
здания предварительного усилия на упор (с зазором 0,5 мм). Гнездо
шкворня заполнено осевым маслом и закрыто сверху неподвижной
крышкой 10, которая имеет четыре кронштейна, где перемещается
подвижная крышка. Для пополнения масла в процессе эксплуатации к
гнезду подведена трубка с масленкой. Уровень масла контролируют
по уровню в масленке.
Опоры кузова тепловоза ТЭП60. Кузов тепловоза
опирается на тележки через четыре главные опоры с возвращающи-
ми аппаратами и восемь дополнительных боковых опор (рис. 20).
При движении тепловоза в кривой главная рама под действием цен-
тробежных сил отклоняется наружу кривой. При этом стальной опор-
ный конус (корпус) воздействует на резиновый конус 6 и передает
усилие на стойку 4 опоры, и наклоняет ее на некоторый угол. Штоки
возвращающих аппаратов 3 связаны своими головками с кузовом и
будут перемещаться в направлении перемещения кузова. Пружины
обоих возвращающих аппаратов будут сжиматься. При перемещении
44
Ст
Рис. 20. Схема опорно-возвращающей системы тепловоза ТЭП60:
1 — боковая опора; 2 — рама кузова; 3 — возвращающие аппараты; 4 —
главная опора кузова; 5—шкворневая балка тележки; 6 — резиновый конус
главной рамы тепловоза относительно тележки его боковые опоры
проскальзывают по верхним стаканам опор тележки и преодолевают
силу трения между опорными поверхностями.
Главные опоры кузова. Главная опора кузова (рис. 21)
состоит из вертикальной стойки 5, отлитой из стали 25ЛП, концы
которой оснащены коническими амортизаторами, из резины и выпол-
няют роль шарниров. Четыре амортизатора на одну тележку подбира-
ют, согласно техническим условиям так, чтобы прогибы их не отли-
чались друг от друга более чем на 2 мм. Амортизаторы исключают
износ пятника и не требуют смазки. Верхняя часть опоры размещает-
ся в нише главной рамы тепловоза, нижняя в нише шкворневой балки
тележки. Между дном ниши шкворневой балки и стальным конусом
устанавливается регулировочное кольцо 10, номинальная толщина
которого 10 мм. В случае регулирования распределения нагрузок по
колесным парам при взвешивании тепловоза или необходимых зазо-
ров между главной рамой и тележкой, толщина регулировочных
колец может быть увеличена. Наибольшая толщина регулировочных
колец допускается до 30 мм. Верхний и нижний конусы фиксируются
шпильками 1. Так как кроме вертикальной статической нагрузки,
опоры передают тяговые усилия раме кузова, то в главной опоре
рамы кузова и в кронштейне рамы кузова установлены специальные
стальные камни 6 и 7. Суммарный зазор а + в между камнями
кронштейна главной рамы и камнями главных опор составляет 0,3-13 мм.
45
Рис. 21. Главные опоры кузова:
1 — фиксирующие шпильки; 2 — опорный конус; 3 — резьбовая
заглушка; 4 — амортизатор; 5 — стойка главной опоры; 6,7 — упорные
камни; 8 — заглушка; 9 — защитный чехол; 10 — регулирующая
прокладка; 11 — возвращающий аппарат; 12 — хомут защитного чехла
Возвращающий аппарат главных опор состоит из корпуса 4, к
которому приварено дно, служащее проушиной для соединения аппа-
рата с главной опорой кузова. В корпусе установлена пружина 3,
которая с одной стороны опирается на стакан 2 со стороны главной
опоры кузова, а с другой на стакан 6 со стороны кронштейна рамы
кузова — через регулировочные прокладки 5. Внутри стаканов нахо-
дится стяжка 18, которая посредством резьбы М42 соединяется с
проушиной со стороны кронштейна рамы кузова.
конструкция скобы
Рис. 22. Возвращающий аппарат главных опор кузова:
7 — пружина со стороны главной опоры кузова; 2 — стакан; 3 — пру-
жина; 4 — корпус возвращающего аппарата; 5 — регулировочные
прокладки; 6 — стакан; 7 — предохранительная скоба; 8 — проушина со
стороны кронштейна рамы кузова; 9—втулка металлокерамическая; 10—стяж-
ка; 11 — стопорная шайба; 12 — контрящая гайка; 13 — регулировочное
кольцо; 14 — втулка стяжки; 75 — крышка корпуса; 16 — предохра-
нительная скоба
Боковые ОПОры. Вертикальную нагрузку от веса кузова с обо-
рудованием воспринимают также и боковые опоры (рис. 23). Они сни-
мают лишний вес с резиновых амортизаторов главных опор и стаби-
лизируют нормальное положение кузова, смягчают колебания при
отклонениях кузова тепловоза в кривых участках пути, снижают коле-
бания кузова относительно вертикальной оси за счет трения между
плитами рамы кузова и стаканов боковых опор. Боковые опоры состо-
ят из стального литого кронштейна 13, приваренного к боковине рамы
тележки и опирающегося на него стального стакана 72, на который
опирается пружина 10. Вертикальная нагрузка на пружину передается
штоком 7 через стакан 8 посредством упора 9 и регулировочного
винта 14. В зоне трения стакана к наружной его части приварена сталь-
ная втулка 77. Кузов опирается на боковую опору через стальную
47
Рис. 23 Боковая опора
кузова:
1 — разгрузочный
упор; 2 — болты, ук-
репляющие верхнюю
плиту; 3 — опорная
плита; 4 — верхний
опорный стакан; 5 —
кронштейн опорной
скобы; 6 — защитный
чехол; 7 — шток; 8 —
подвижный стакан; 9 —
упор; 10 — пружина;
11 — направляющая
втулка; 12 — нижний
опорный стакан;73 —
кронштейн боковой опо-
ры; 14 — регулировочный винт; 15 — предохранительный колпачек; 16
— стопор; 17 — втулка; 18 — валик; 19 — укрепляющие болты; 20 —
валик; 21 — втулка; 22 — шарнирная скоба
48
плиту 3. При перемещении тележки относительно кузова скоба, соеди-
ненная с тележкой кронштейном 5 шарнирной скобы, ведет за собой
верхнюю часть боковой опоры, перемещая ее относительно опорной
плиты. Возникающее на их стыке трение способствует уменьшению
колебаний кузова в горизонтальной плоскости. Нижняя часть пере-
мещается в вертикальной плоскости относительно нижнего кронштей-
на 13. Нижний стакан 8 закрыт защитным чехлом.
Особенности опорно-возвращающей системы
ТеПЛОВОЗа ТЭП70. Начиная с тепловоза № 8 опорно-возвраща-
ющие устройства (рис. 24) включают группу из восьми пружин 2 (по
четыре на каждой боковине), упругое шкворневое устройство 6 и два
горизонтальных гидравлических гасителя колебаний 3. Своими опор-
ными витками пружины закреплены в гнездах рамы тележки и кузова
и поэтому при поперечных колебаниях кузова верхние витки пружин
смещаются относительно нижних. Под действием центробежной силы
Ст перемещается кузов. Силе Ст противодействуют силы упругости
пружины 2 второй ступени подвешивания В., силы сопротивления
Ст
Рис. 24. Схема работы опорно-возвращающих устройств тепловоза ТЭП70:
1 — рама тепловоза; 2 — пружина второй степени подвешивания; 3 —
гасители колебаний; 4 — пружина первой ступени; 5 — рама тележки;
6 — пружинное устройство; 7 — низко опущенный шкворень
4-395
49
гасителей колебаний Fc, сила упругости пружины 6 шкворневого
устройства Вп. при прекращении действия центробежной силы пружи-
ны второй ступени подвешивания 2 и пружины 6 шкворневого уст-
ройства устанавливают кузов в первоначальное положение. Следова-
тельно, пружины являются опорами и возвращающими элементами.
Шкворневое устройство тепловоза ТЭП70 (рис. 25) состоит из кор-
пуса 3 отлитого за одно с кронштейном для подвешивания тягового
двигателя. Корпус прикреплен болтами к нижнему листу шкворневой
балки тележки. Внутри корпуса находится шкворень 4, который соеди-
нен с рамой кузова болтовым креплением. На цилиндрической части
шкворня с натягом 0,04-0,12 мм установлена сменная втулка. В кор-
Рис. 25. Шкворневое устройство
тепловоза ТЭП70:
1 — стакан; 2 — упор; 3 — кор-
пус; 4 — шкворень; 5 — прос-
тавка; 6 — пружина; 7 — масло-
заливная горловина; 8 — пресс-
масленка; 9 — рама; 10 — шаро-
вая втулка; 11 — упорные сег-
менты
50
пусе установлены два упорных сегмента 11, служащих направляющи-
ми гнезда шкворня. Сегменты от поперечного смещения удерживают-
ся стопорами и снизу подпираются проставкой 5, уплотненной в кор-
пусе резиновым кольцом. Для свободного перемещения
восьмигранной рамки-гнезда 9 шкворня в поперечном направлении
между ним и упорными сегментами должен быть зазор 0,2-0,6 мм,
регулируемый прокладками. Между шкворнем и гнездом установле-
на промежуточная плавающая шаровая втулка 10. Для снятия концен-
трации напряжений в шкворневом устройстве при наклоне кузова
соприкасающиеся поверхности шаровой втулки и гнезда выполнены
сферическими. Шкворневое устройство снизу закрыто крышкой уп-
лотненной прокладкой. К боковым стенкам корпуса болтами при-
креплены стаканы 1 с пружинами 6 и упорами 2. Для создания пред-
варительного натяга пружин до 3430 Н между корпусом и стаканом,
а так же между его крышкой и пружиной установлены регулировоч-
ные прокладки. Стаканы в корпусе уплотнены резиновыми кольцами.
Маслозаливная горловина 7 с пробкой установлена на одной из кры-
шек стакана.
Шаровая СВЯЗЬ электровозов. Шаровая связь (рис. 26)
, предназначенная для передачи продольных сил от тележки к кузову,
состоит из шарового шарнира 5 с впрессованной в него латунной
втулкой 3, свободно сидящей на хвостовике шкворня 6. Шарнир
расположен в корпусе 4. В брусе 1 шаровой связи на прессовой
посадке крепят сегментообразные упоры, которые имеют пазы, по-
зволяющие шкворню перемещаться в поперечном направлении и
поддерживающие корпус на определенной высоте. К нижней части
бруса прикреплена болтами крышка 7. В крышке имеется маслоспус-
кное отверстие, которое закрывается пробкой. Для герметизации
внутренней полости бруса ставят прокладку.
Шаровая связь работает в масляной ванне. Масло (трансмиссион-
ное автотракторное зимой марки 3, летом — Л из расчета 28 кг в один
узел) заливают во внутреннюю полость бруса шаровой связи через Г-
образную трубку 8,выходящую в нижней части бруса. Уровень масла
контролируют с помощью Г-образной трубки, ввернутой в брус: мак-
симальный уровень его должен быть не ниже риски на стержне.
Продольные усилия от тележки на кузов передаются от упора на кор-
пус, шар, втулку 3, шкворень 6. Шкворень благодаря проскальзыванию
в гнезде шарового шарнира не воспринимает вертикальных нагрузок.
Суммарный зазор m + п регулируют прокладками 2.
4*
51
Рис. 26. Шаровая связь электровозов:
1 — брус; 2 — прокладка; 3 — латунная втулка; 4 — корпус; 5 — шаровый
шарнир; 6 — хвостовик шкворня; 7 — крышка; 8 — г-образная трубка
52
2.4. Автосцепное устройство.
Назначение и классификация
Автосцепное устройство предназначено для автоматического сцеп-
ления локомотива с другими единицами подвижного состава или
вагонов электропоезда, дизель-поезда, передачи и смягчения дей-
ствия продольных (растягивающих и сжимающих) усилий развиваю-
щихся во время движения в поезде.
Автосцепки разделяются на две группы; механические и унифици-
рованные. Механические автосцепки обеспечивают автоматическое
сцепление единиц подвижного состава. Унифицированные автосцеп-
ки помимо сцепления производят соединение межвагонных коммуни-
каций (воздухопроводы, электро- и радиоцепи, паропроводы отопле-
ния). Механические автосцепки устанавливаются на грузовом и
пассажирском подвижном составе общего назначения и межвагон-
ные коммуникации соединяются вручную. Унифицированные авто-
сцепки применяют на вагонах метрополитенов и некоторых типов за-
рубежного моторвагонного подвижного состава.
Автосцепное устройство тягового подвижного состава Российс-
ких железных дорог общего назначения бывает двух типов: вагонно-
го и паровозного. Автосцепное устройство вагонного типа устанавли-
вается на электровозах, тепловозах, грузовых и пассажирских
вагонах, вагонах электро- и дизель-поездов и тендерах паровозов.
Автосцепные устройства паровозного типа устанавливаются на паро-
возах, мотовозах, автодрезинах и некоторых специальных вагонах.
Узлы и детали автосцепного устройства (рис. 27): автосцепка 13,
поглощающий аппарат 5, тяговый хомут 6, передний 9 и задний 1
упоры, ударная розетка переднего упора, центрирующий прибор, рас-
цепной привод, поддерживающая планка 4.
Автосцепка предназначена для сцепления единиц подвижного со-
става и передачи тяговых и ударных нагрузок.
Поглощающий аппарат смягчает удары и рывки, предохраняя под-
вижной состав, грузы и пассажиров от опасных динамических воз-
действий.
Тяговый хомут через клин передает поглощающему аппарату тя-
говое усилие от автосцепки.
Передний и задний упоры расположены между стенками хребто-
вой балки. Они передают нагрузку на раму. Передний упор отлит
вместе с ударной розеткой. Тяговые усилия передаются на него от
53
Рис. 27. Автосцепное устройство вагонного типа и его детали:
1 — задний упор; 2 — фиксирующий кронштейн; 3 — рычаг; 4 — поддерживающая планка; 5 —
поглощающий аппарат; 6 — тяговый хомут; 7 — упорная плита; 8 — клин; 9 — передний упор; 10 —
поддерживающий кронштейн; 11 — маятниковая подвеска; 12 — центрирующая балочка; 13 — автосцепка;
14 — цепь
поглощающего аппарата через упорную плиту. Ударные нагрузки
передаются на задний упор непосредственно от корпуса поглощаю-
щего аппарата.
Ударная розетка служит для усиления концевой балки рамы локо-
мотива и восприятия в некоторых случаях части удара от автосцепки
наряду с поглощающим аппаратом.
Центрирующий прибор состоит из двух маятниковых подвесок 11 и
центрирующей балочки 12. Он возвращает автосцепку в центральное
положение после бокового отклонения.
Расцепной привод состоит из расцепного рычага 3, цепи 14, под-
держивающего 10 и фиксирующего 2 кронштейнов. Он предназначен
для расцепления автосцепок.
Поддерживающая планка удерживает автосцепку в горизонтальном
положении и на определенной высоте, предусмотренной установочным
чертежом.
Автосцепное устройство на тяговом подвижном составе устанавли-
вается в соответствии с требованиями ГОСТ 3475-81. На электровозах
серий ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8 оно располагается на раме тележки
(рис. 28), так как разместить автосцепку, чтобы ее продольная ось
находилась на нужной высоте от уровня головок рельсов на главной
Рис. 28. Расположение автосцепного устройства на раме тележки
локомотива:
1 — рама тележки; 2 — специальный карман; 3 — ударная розетка
55
раме электровозов этих серий, не представляется возможным. Сталь-
ная литая рама тележки электровоза в передней части имеет специаль-
ный карман 1, в котором размещается поглощающий аппарат 2. Пе-
редние опорные поверхности в кармане для поглощающего аппарата
и упорной плиты расположены на расстоянии 390 мм от передней
плоскости концевой балки рамы тележки. Между передним и задним
упорами кармана расстояние 625 мм. Ударная розетка с маятниковым
центрирующим устройством крепится к концевой балке рамы тележ-
ки сваркой или шестью болтами стайками. На остальных электрово-
зах и на тепловозах (рис. 29) поглощающий аппарат 1 находится в
специальном кармане 2 на главной раме локомотива.
На паровозах, дрезинах, мотовозах устанавливается автосцепка без
поглощающего аппарата и соединяется с розеткой, закрепленной на
концевой балке. Паровозная розетка представляет собой стальную
Рис. 29. Расположение автосцепного устройства на раме локомотива:
1 — поглощающий аппарат; 2 — главная рама локомотива
56
чашеобразную отливку с приваленной плитой. Автосцепка может от-
клоняться от центрального положения в горизонтальной плоскости.
Валик, которым автосцепка соединяется с корпусом розетки, ставится
сверху.
2.5. Конструкция и действие автосцепки СА-3
Автосцепка СА-3 (советская автосцепка третьего варианта) явля-
ется тягово-ударной нежесткого типа (рис. 30). Она состоит из кор-
пуса 4 и деталей механизма сцепления.
Рис. 30. Автосцепка СА — 3:
1 — отверстие для клина; 2 — замкодержатель; 3 — предохранитель; 4 —
корпус; 5 — замок; 6 — подъемник; 7 — валик подъемника; 8 — упор;
9 — малый зуб; 10 — большой зуб
57
Корпус 4 является основной частью автосцепки и предназначен
для передачи тяговых и ударных нагрузок, а также размещения дета-
лей механизма сцепления. Он представляет собой стальную отливку,
головная часть которой переходит в хвостовик 1. В хвостовике име-
ется отверстие 2 под клин, соединяющий автосцепку с тяговым хому-
том. Голова автосцепки имеет большой 4 и малый 2 зубья, которые
образуют пространство — зев автосцепки 5. В это пространство вы-
ступают замок и замкодержатель, которые взаимодействуют в сцеп-
ленном состоянии со смежной автосцепкой. Очертания в плане мало-
го и большого зубьев, а также выступающей в зев части замка
называется контуром зацепления автосцепки. Головная часть авто-
сцепки снаружи имеет упор, предназначенный для передачи при не-
благоприятном сочетании допусков жесткого удара на розетку. У
большого зуба имеется три усиливающих ребра: верхнее, среднее и
нижнее, которые плавно переходят в хвостовик и соединяются между
собой перемычкой. На корпусе (рис. 31) со стороны малого зуба
сделан прилив 9 с отверстиями для валика подъемника и запорного
Рис. 31. Корпус автосцепки:
1 — торец хвостовика; 2 — отверстие для клина тягового хомута; 3 —
ударная стенка зева; 4 — боковая поверхность большого зуба; 5 —
тяговая поверхность; 6 — прилив со стороны малого зуба; 7 — окно для
выхода в зев замка; 8 — окно для выхода лапы замкодержателя; 9 —
боковая поверхность большого зуба; 10 — прилив со стороны малого
зуба; 11 — прилив с отверстием для валика подъемника; 12 — тяговая
поверхность малого зуба; 13 — боковая поверхность малого зуба; 14 —
ударная поверхность малого зуба
58
болта. В ударной стенке зева имеются два окна: большое 11 для
выхода в зев замка и малое 12 для выхода лапы замкодержателя.
Приливы и отверстия в кармане корпуса служат для размещения
деталей механизма и правильного их взаимодействия (рис. 32). Сер-
повидный прилив 2 вверху на внутренней стенке малого зуба огра-
ничивает перемещение замка внутрь кармана. Нижняя часть прилива
переходит в полочку 3, на которую опирается верхнее плечо предох-
ранителя. В стенке корпуса со стороны малого зуба имеется отвер-
стие 12 с приливом снаружи для размещения толстой цилиндричес-
кой части стержня валика подъемника, а со стороны большого зуба
Рис. 32. Внутренняя часть корпуса автосцепки:
1 — технологическое вертикальное отверстие; 2 — серповидный прилив;
3 — полочка; 4 — шип для замкодержателя; 5 — ребро, ограничитель
ухода лапы замкодержателя; 6 — приливы, опоры подъемника; 7 —
приливы, опоры подъемника; 8 — отверстие для валика подъемника; 9 —
ограничительная стенка; 10 — ребра жесткости; 11 — отверстие для
сигнального отростка замка; 12 — отверстие для валика подъемника; 13 —
отверстие для направляющего зуба замка; 14 — отверстие для выпадания
мусора
59
__отверстие 8 для тонкой цилиндрической части стержня. Рядом с
этим отверстием находятся приливы 6 и 7, которые служат опорами
для подъемника, а выше — шип 4 для навешивания замкодержателя.
На дне кармана имеются отверстия: И для сигнального отростка замка,
13 для направляющего зуба замка и для выпадения мусора, случайно
попавшего в карман. Ребро 5 стенки 9 со стороны большого зуба
служит ограничителем ухода лапы замкодержателя внутрь корпуса.
Внизу полости кармана, ограниченной той же стенкой и ударной стен-
кой зева, имеется отверстие, которое пересекает нижнее ребро большо-
го зуба. Через это отверстие извне воздействуют на замкодержатель
для восстановления сцепления ошибочно расцепленных автосцепок. По
всей высоте малого зуба проходит вертикальное отверстие 1, которое
выполнено для уменьшения массы корпуса и улучшения технологии
литья. Вдоль хвостовика на его горизонтальных стенках с выходом в
переходную зону расположены ребра жесткости 10.
Механизм сцепления состоит из замка, замкодержателя, предохра-
нителя, подъемника и валика подъемника.
Замок (рис. 33) служит для запирания сцепленных автосцепок. За-
мок включает в себя замыкающую часть 8, которая служит для запи-
Рис. 33. Замок:
1 — сигнальный отрос-
ток; 2 — овальное от-
верстие; 3 — направ-
ляющий зуб; 4 — опо-
рная поверхность; 5 —
прилив; 6 — прорезь
под нижнее плечо пре-
дохранителя; 7 — ци-
линдрический шип; 8
— замыкающая часть
60
Ф24
Рис. 35. Предохранитель:
Рис. 34. Замкодержатель:
1 — противовес; 2 — стенка; 3 —
овальное отверстие; 4 — лапа; 5
— расцепной угол; 6 — хвостовик
лапы
1 — верхнее плечо; 2 — отверс-
тие; 3 — втулка; 4 — нижнее
плечо; 5 — фаски; 6 — углуб-
ление; 7 — фаски
рання автосцепок; цилиндрический шип 7, на который навешивается
предохранитель; овальные отверстия 2, через которые проходит валик
подъемника; поверхность 4 (радиальная опора), которой замок опира-
ется на наклонное дно кармана корпуса и перекатывается по нему во
время сцепления или расцепления автосцепок; направляющий зуб 3,
препятствующий перемещению опоры замка по дну кармана; сигналь-
ный отросток 1, окрашенный в красный цвет, по которому судят о
положении замка в автосцепке.
Замкодержатель вместе с предохранителем (собачкой) удерживает
замок в нижнем положении при сцепленных автосцепках, а вместе с
подъемником — в верхнем положении при расцеплении до разведения
единиц подвижного состава. Замкодержатель (рис. 34) имеет лапу 4,
которая взаимодействует со смежной автосцепкой; противовес 1, под
действием которого в собранном механизме лапа выходит в зев авто-
сцепки; овальное отверстие 3 в стенке 2, с помощью которого замко-
держатель навешивается на шип корпуса автосцепки; расцепной угол
5, который взаимодействует с подъемником замка. Замкодержатель
поворачивается на шипе и перемещается в вертикальной плоскости.
Предохранитель (рис. 35) имеет отверстие, верхнее 1 и нижнее 4
плечи. Верхнее плечо в сцепленном состоянии перекрывается проти-
вовесом замкодержателя, что препятствует уходу замка внутрь кар-
61
мана корпуса автосцепки. Нижнее плечо предохранителя взаимодей-
ствует с подъемником при расцеплении автосцепок и выводит верх-
нее плечо из зацепления с противовесом замкодержателя. Отверстие
2 предназначено для навешивания предохранителя на шип замка. Пре-
дохранители изготавливаются штамповкой или литьем.
Подъемник (рис. 36) служит для подъема предохранителя и пере-
мещения замка из зева внутрь кармана корпуса при расцеплении
автосцепок, а также удержива-
ет замок с замкодержателем в
расцепленном положении до
разведения единиц подвижного
состава. Подъемник включает
в себя: широкий палец 1, кото-
рый поднимает нижнее плечо
Рис. 36. Подъемник:
1 — широкий палец; 2 — узкий
палец; 3 — опорное углубление;
4 — буртик; 5 — отверстие
предохранителя и уводит замок; узкий палец 2, который взаимодей-
ствует с расцепным углом замкодержателя и вместе с замкодержа-
телем удерживает замок в расцепленном положении до разведения
автосцепок; отверстие 5 для квадратной части валика подъемника.
Валик подъемника (рис. 37) предназначен для поворота подъемни-
ка замка при расцеплении автосцепок и ограничения выхода замка из
кармана в зев собранной автосцепки. Балансир 7, соединяемый с
цепью расцепного привода, облегчает возвращение валика в исход-
ное положение после разведения автосцепок. Стержень валика
подъемника состоит из толстой 2, тонкой 4 цилиндрических и квад-
ратной частей. Цилиндрические части располагаются в соответствую-
щих отверстиях корпуса, кроме того, толстая часть удерживает замок
от выпадения, имеющаяся на ней выемка предназначена для запорно-
го болта. Квадратная часть валика находится в отверстии подъемника.
62
Рис. 37. Валик подъемника:
I — балансир; 2 — толстая
цилиндрическая часть стерж-
ня; 3 — квадратная часть
стержня; 4—тонкая цилинд-
рическая часть стержня; 5 —
выемка для запорного болта
6 — фаска
Начало сцепления (рис. 38, а). При сближении автосцепок замки
нажимают друг на друга, и каждый из них перемещается в карман
корпуса. Верхние плечи предохранителей скользят по полочкам и
проходят над противовесами замкодержателей. Находящиеся ниже
полочек противовесы не препятствуют перемещению замков с пре-
дохранителями.
Продолжение сцепления (рис. 38, б). При дальнейшем сближе-
нии автосцепок замки продолжают перемещаться внутри корпуса. Од-
новременно малые зубья нажимают на лапы замкодержателей и утеп-
ляют их заподлицо с ударной стенкой зева. При этом замкодержатели
проворачиваются на шипах и их противовесы поднимают вверх пре-
дохранители. Малые зубья начинают скользить по наклонным повер-
хностям зева в направлении к боковым стенкам больших зубьев.
Конец сцепления (рис. 38, в). Замки, освобожденные от нажатия,
опускаются и, располагаясь между малыми зубьями, препятствуют их
обратному выходу. При выдвижении замков в нижнее положение,
верхние плечи предохранителей соскакивают на полочки с противо-
весов замкодержателей и становятся против них, тем самым, препят-
ствуя уходу замков внутрь корпусов, — автосцепки сцеплены. У
сцепленных автосцепок сигнальные отростки не видны.
63
Рис. 38. Положение деталей при сцеплении автосцепок
Начало расцепления (рис. 39, а). От натяжения цепи расцепного
привода вместе с валиком подъемника вращается и подъемник. Он
своим широким пальцем нажимает на нижнее плечо предохранителя,
отчего верхнее плечо поднимается — предохранитель выключен.
Продолжение расцепления (рис. 39, б). При дальнейшем враще-
нии валика подъемника широкий палец подъемника уводит замок
внутрь корпуса автосцепки, а затем узкий палец нажимает снизу на
замкодержатель и поднимает его, освобождая себе проход за расцеп-
ной угол замкодержателя.
Конец расцепления (рис. 39, в). Замок полностью уводится
внутрь корпуса автосцепки. Замкодержатель под действием собствен-
ного веса опускается на шип. Узкий палец подъемника заходит за
расцепной угол замкодержателя — автосцепки расцеплены. Замок
остается в расцепленном положении до разведения вагонов, так как
он опирается на широкий палец подъемника. Последний узким паль-
цем упирается в замкодержатель, который в свою очередь упирается
лапой в малый зуб соседней автосцепки. Для восстановления оши-
бочно расцепленных автосцепок без разведения вагонов необходимо
снизу корпуса через отверстие А нажать на лапу замкодержателя.
При этом подъемник освобождается от упора в расцепной угол зам-
кодержателя, и замок возвращается в первоначальное положение.
Сборка и разборка автосцепки. Перед сборкой автосцепки необ-
ходимо осмотреть карман корпуса и убедиться, что в нем нет посто-
ронних предметов, и приливы для деталей находятся в исправном
состоянии.
Сборка автосцепки выполняется в следующем порядке. Подъем-
ник 1 замка (рис. 40, й) укладывают на полукруглую опору, распо-
ложенную в кармане на стенке со стороны большого зуба 4, так,
чтобы широкий палец был повернут кверху, а прилив корпуса вошел
в углубление подъемника со стороны узкого пальца. Затем в карман
корпуса входят замкодержатель 2 и навешивают на шип 3. Подъем-
ник и замкодержатель следует прижать к стенке кармана, чтобы они
препятствовали установке замка.
Перед установкой замка нужно на его шип надеть предохранитель
(рис.40, б) и повернуть по направлению стрелки так, чтобы нижнее
плечо предохранителя, пройдя через прорезь пролива, уперлось в
вертикальную стенку замка. Затем замок вводят в корпус и бород-
ком, крючком Г-образной формы или каким-либо другим предме-
том поднимают нижнее плечо предохранителя так, чтобы его верхнее
5-395
65
Os
Os
Рис. 39 Положение деталей при расцеплении автосцепок
Рис. 40. Положения подъемника и замкодержателя в кармане корпуса ав-
тосцепки (а), предохранитель на шипе замка (6), замок с предохранителем
в кармане корпуса (в), положение валика подъемника при постановке в
карман корпуса (г)
плечо стало выше полочки, находящейся в кармане (рис. 40, в), а
направляющий зуб вошел в предназначенное для него отверстие на
дне кармана.
Далее, установив валик подъемника в положение, показанное на
рис. 40, г, вводят его в отверстие корпуса со стороны малого зуба.
При этом следует слегка нажать на замок и протолкнуть валик
подъемника, чтобы его балансир дошел до пролива корпуса и отвер-
стие для крепящего болта расположилось против паза на толстой
цилиндрической части стержня; затем замок надо опустить. Задняя
кромка его овального отверстия должна находиться против толстой
цилиндрической части стержня валика подъемника.
5*
67
Чтобы убедиться, правильно ли выполнена сборка, рукой нажима-
ют на замок и перемещают внутрь кармана корпуса заподлицо с
ударной стенкой зева, а затем отпускают. Замок должен быстро и
беспрепятственно возвратится в свое начальное положение. Также
проверяют подвижность замкодержателя, нажимая до отказа и отпус-
кая лапу. После этого определяют, нет ли заеданий в деталях механиз-
ма при расцеплении. Для этого валик подъемника поворачивают про-
тив часовой стрелки до отказа, затем отпускают.
Валик подъемника и другие детали должны свободно возвратиться
в исходное положение. Подвижность деталей проверяют несколько раз
подряд. После сборки механизмы автосцепки контролируют надеж-
ность перекрытия палочки верхним плечом предохранителя. Для этого
замок вытягивают из кармана корпуса, насколько позволяют зазоры
между удерживающими его деталями, а затем вталкивают внутрь кар-
мана. Замок должен свободно уходить внутрь кармана корпуса.
Для обеспечения правильного взаимодействия деталей автосцепки
установлены соответствующие допуски и размеры, которые проверя-
ются с помощью специальных шаблонов (предельных калибров) и
универсального измерительного инструмента. Механизм автосцепки,
у которого эти размеры находятся в пределах установленных норм,
закрепляются в корпусе запорным болтом длинной 90 мм и диамет-
ром 10 мм. Под головку болта ставят фасонную шайбу и пропускают
его через отверстие в проливе на стенке корпуса так, чтобы болт
прошел выемку в утолщенной цилиндрической части валика подъем-
ника. Болт закрепляют гайкой, под которую предварительно устанав-
ливают фасонную шайбу. Полукруглую часть шайбы загибают на
грань завинченной гайки для предохранения от самопроизвольного
отвертывания. Таким же образом загибают шайбу на грань головки
болта. На этом сборка заканчивается. После сборки автосцепки, что-
бы снова проверить подвижность деталей, поворачивают до отказа
валик подъемника, как было описано выше.
Разбирают автосцепку в порядке, обратном сборке.
Автосцепка электропоезда ЭР200. На вагонах электропоезда
ЭР200 устанавливается автосцепка жесткого типа, а на головных со
стороны кабины машиниста нежесткого типа СА-3. Автосцепка уста-
новленная на электропоезде ЭР200 представляет из себя разновид-
ность автосцепки системы Шарфенберга (рис. 41). Она состоит из
стального литого корпуса 19, внутри которого расположена замковая
система. Последняя включает в себя замок 17, закрепленный на
валике 5, вращающемся во втулках 6, и серьгу 2, шарнирно уста-
68
Рис. 41. Автосцепка скоростного электропоезда ЭР200:
1 — направляющий рог; 2 — серьга; 3 — конический центрирующий
выступ; 4 — цилиндрическая часть центрирующего выступа; 5 — валик;
6 — втулка; 7 — листовая рессора; 8 — валик; 9 — стяжной болт; 10 —
стакан; 11 — цапфа; 12 — корпус амортизатора; 13 — резинометал-
лические пакеты; 14 — затяжная гайка; 15 — рукоятка; 16 — рычаг; 17
— замок; 18 — механизм блокировки; 19 — литой корпус; 20 — блоки-
ровочная тяга; 21 — выталкивающая пружина; 22 — пружинные центри-
рующие элементы
новленную на замке. Замок под действием выталкивающей пружины
21 стремится повернуться против часовой стрелки относительно вали-
ка 5. В корпусе также расположено блокирующее устройство, состо-
ящее из тяги 20 и механизма блокировки 18. Расцепной привод со-
стоит из рычага 16, закрепленного на валике 5, и рукоятки 15,
соединенной с рычагом с помощью троса. После расцепления руко-
ятка навешивается на специальный крюк, расположенный в нижней
части корпуса автосцепки.
В головной части корпуса автосцепки находятся конический цент-
рирующий выступ 3, переходящий в цилиндрическую часть 4, предназ-
наченную для окончательного (точного) центрирования автосцепок.
69
Симметрично коническому центрирующему выступу относительно про-
дольной оси автосцепки расположено соответствующее углубление.
Центрирование автосцепок при сцеплении в соосном их расположении
осуществляется взаимодействием указанных выше элементов. При
отклонении автосцепки в сторону конического углубления предвари-
тельное центрирование обеспечивается направляющим рогом 1.
Автосцепка соединена с амортизатором 12, который состоит из
резинометаллических пакетов 13, стянутых с помощью стяжного
болта 9 и валика 8. Горизонтальное положение автосцепки обеспечи-
вается с помощью листовых рессор 7 и затяжной гайки 14. Рассто-
яние А должно быть в пределах 30-40 мм. Сжимающие нагрузки
передаются на амортизатор через стакан. Расположение автосцепки
вдоль оси вагона обеспечивается регулировкой пружинных центриру-
ющих элементов 22, связанных с рамой вагона.
Автосцепное устройство закреплено на раме вагона с помощью
цапф 11, входящих в соответствующие отверстия корпуса амортизато-
ра 12. Действует автосцепка следующим образом. При сцеплении ав-
тосцепок конический выступ 3 одной автосцепки входит в соответству-
ющее углубление другой автосцепки и нажимает на толкатель
механизма блокировки 18. Под действием выталкивающей пружины 21
замок 17 поворачивается против часовой стрелки. Вырез замка при
этом захватывает серьгу 2 смежной автосцепки и удерживает ее в
крайнем положении. В сцепленном состоянии зазоры между контакти-
рующими поверхностями автосцепок выбраны, обе серьги натянуты.
Сцепленное положение обеспечивается благодаря тому, что в таком
состоянии серьга расположена за поперечной осью валика замка.
Для расцепления с помощью рукоятки 75 натягивают трос и пово-
рачивают рычаг 16 из положения I в положение II. Замок 17 пово-
рачивается и освобождает серьгу 2 смежной автосцепки. При этом
блокировочная тяга 20 перемещается в положение II. Автосцепки
расцеплены. Удержание в расцепленном положении осуществляется
с помощью блокировочного механизма.
2.6. Конструкция и действие поглощающих
аппаратов
Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шести-
гранного типа. Большая часть подвижного состава в Российской Фе-
дерации оборудована пружинно-фрикционными поглощающими аппа-
70
ратами шестигранного типа. К их числу относятся аппараты Ш-1-ТМ,
Ш-2-В, Ш-2-Т. Следует отметить, что детали этих аппаратов невзаимо-
заменяемы.
Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного
типа (рис. 42) имеют корпус 3 с шестигранной горловиной, в которой
размещены нажимной конус 1 и три клина 2. Между клиньями и дни-
щем корпуса 3 аппарата размещены пружины 4 и 5 подпорного комп-
лекта. В аппарате Ш-1-ТМ имеется шайба 6, которая у аппаратов
Ш-2-В и Ш-2-Т отсутствует с целью увеличения высоты пружины.
Большая часть (75 — 90 %) воспринимаемой аппаратами данного
типа кинетической энергии соударяющих масс вагонов преобразуется
в основном в тепловую энергию фрикционного взаимодействия дета-
лей фрикционного узла и частично в потенциальную энергию сжатия
пружин 4 и 5.
Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ (см. рис. 42, а) имеет максималь-
ный рабочий ход 70 мм и установочные размеры 23043184568 мм.
Рис. 42. Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты
шестигранного типа:
1 — нажимной конус; 2 — клин; 3 — корпус; 4, 5 — пружины; 6 —
шайба
71
Энергоемкость аппарата в состоянии поставки (неприработанного) со-
ставляет около 25 кДж. Энергоемкость приработанного аппарата, кото-
рую он приобретает после 1-2 лет эксплуатации, составляет 50 кДж при
продольной силе 2,5-3 МН, что позволяет производить соударения гру-
зовых вагонов с массой брутто 84 т со скоростями до 2,22 м/с.
Из зависимости усилия сжатия аппарата от скорости соударения
(рис. 43) видно, что соударение вагонов со скоростями выше 2,5 м/
с сопровождается закрытием приработанных поглощающих аппаратов.
Закрытие аппаратов после выбора его рабочего хода приводит к пере-
даче значительных продольных динамических воздействий на конст-
рукцию вагона и груз, что может привести к их повреждению.
Поглощающий аппарат Ш-2-В (рис. 42, б) имеет установочные раз-
меры 2304184568 мм и максимальный рабочий ход 90 мм. Энергоем-
кость аппарата в состоянии поставки составляет около 25 кДж, а в
приработанном состоянии — 60 кДж при продольной силе 2 МН.
Соударения грузовых вагонов с массой брутто 85 т, оборудованных
данными аппаратами, показали, что продольной силе 2 МН соответ-
ствует скорость соударения 2,78 м/с (рис. 43). Закрытие аппаратов Ш-
2-В происходит при скоростях соударения вагонов свыше 3,06 м/с.
Установка поглощающих аппаратов Ш-2-В на грузовые вагоны с
розеткой переднего упора длиной 185 мм не допускается. Невыпол-
нение этих требований, а также ошибочная установка на указанные
вагоны поглощающих аппаратов Ш-2-В, имеющих максимальный
ход сжатия 90 мм, приводит к выбору зазора между упором головки
автосцепки и розеткой, равного (75+7) мм, и последующему повреж-
дению, как автосцепки, так и розетки вагона.
Аппаратами Ш-2-Т (см. рис.
42,в) оборудованы восьмиосные
вагоны, а также восьмиосные
тепловозы. Неприработанные ап-
параты данного типа имеют
энергоемкость около 30 кДж.
После приработки аппараты
Ш-2-Т имеют энергоемкость
Рис. 43. Зависимости уси-
лия сжатия аппаратов типа
Ш-1-ТМ, Ш-2-В и Ш-2-Т от
скорости соударения
72
65 кДж, что позволяет производить соударения восьмиосных вагонов
с массой брутто 172 т со скоростями до 1,83 м/с при продольной
силе Р=2,5 МН (рис. 43).
Поглощающий аппарат Р-2П. Резинометаллический поглощаю-
щий аппарат Р-2П (рис. 44) состоит из корпуса 1, нажимной 2 и
промежуточной 4 плит, а также комплекта из девяти резинометалли-
ческих элементов 3. Каждый элемент состоит из двух стальных ли-
стов толщиной 2 мм, между которыми расположена резиновая часть
элемента, выполненная из морозостойкой резины 7-ИРП-1348 с твер-
достью 65-80 ед. по Шору и жестко связанная вулканизацией с ар-
мировочными листами.
Резиновая часть элемента по своему периметру имеет параболичес-
кую выемку, вследствие чего предотвращается выжимание резины за
пределы армировочных листов при полном сжатии аппарата. Толщина
каждого элемента составляет 41 мм, поперечные размеры 265-220 мм.
С целью исключения относительного смещения резинометаллических
элементов при сжатии аппарата на его днище, нажимной и промежуточ-
ных плитах, а также на стальных листах резинометаллических элементов
имеются фиксирующие выступы и соответствующие им углубления.
Ход аппарата равен 70 мм. При сборке аппарата сначала в корпус 1
сбоку заводят нажимную плиту 2 и устанавливают так, чтобы ее упорная
часть полностью выходила из окна корпуса. Затем устанавливается про-
межуточная плита 4 таким образом, чтобы ее боковые заплечики обхва-
тывали продольные стенки кор-
пуса. После этого четыре рези-
нометаллических элемента 3
размещают между промежуточ-
ной плитой и днищем корпуса.
Фиксирующие выступы на эле-
ментах должны совпадать с со-
ответствующими углубления-
Рис. 44. Резинометаллический
поглощающий аппарат:
/ — корпус; 2 — нажимная плита;
3 — резинометаллические эле-
менты; 4 — промежуточная плита
73
ми. Под прессом или при помощи специальной струбцины эти эле-
менты через промежуточную плиту сжимают в корпусе аппарата,
чтобы между нажимной 2 и промежуточной 4 плитами можно было
поставить остальные пять резинометаллических элементов. На этом
сборка аппарата заканчивается.
При номинальных размерах деталей поглощающего аппарата и
пространства для его установки на вагон начальная затяжка состав-
ляет 21 мм, чему соответствует усилие около 115 кН. Наибольшее
усилие в конце хода при квазистатическом сжатии аппарата не пре-
вышает 1,3 МН.
Силовые характеристики резинометаллических аппаратов и, в ча-
стности, Р-2П зависят от скорости их деформации (г, м/с), что оп-
ределяется явлением рассеивания напряжения в материале с течением
времени — релаксацией, которая лежит в основе таких процессов,
характерных для деформации резины, как ползучесть и гистерезис.
Статическая — при нагружении под прессом (кривая 7) и динамичес-
кая — при соударении вагонов (кривая 77) характеристики аппарата
Р-2П приведены на рис. 45.
При сжатии аппарата на полный ход относительная линейная де-
формация резиновых элементов составляет 0,27. Коэффициент полно-
ты силовой характеристики при статическом нагружении достигает
0,32, а при динамическом — 0,4. Коэффициент необратимого погло-
щения энергии соответственно — 0,32 и 0,38. При отрицательных
температурах повышаются жесткость на начальном этапе сжатия и
коэффициент полноты силовой характеристики. При этом те же зна-
чения энергоемкости и конечного усилия реализуются при меньшем
ходе сжатия аппарата.
Рис. 45. Силовые
характеристики аппарата Р-2П
Разброс значений твердо-
сти резины обусловливает со-
ответствующий разброс энер-
гоемкости аппарата, которая
составляет 20-25 кДж при
статическом нагружении и
25-29 кДж при динамичес-
ком. Характеристики каждого
отдельного аппарата стабиль-
ны. Масса аппарата составля-
ет 116 кг.
74
2.7. Ходовая часть
2.7.1. Тележки. Назначение и условия работы
Тележки предназначены для восприятия вертикальной нагрузки от
кузова и рамы с установленным на ней оборудованием и распреде-
ления ее между отдельными колесными парами с помощью рессор-
ного подвешивания, передачи тяговых и тормозных сил. Кроме того
тележки направляют движение тягового подвижного состава в рель-
совой колее, передавая на главную раму поперечные усилия от рель-
сового пути.
Вертикальные и горизонтальные (продольные и поперечные) дей-
ствующие на тележки силы делятся на статические и динамические.
Вертикальные статические силы создаются массой кузова с обо-
рудованием, массой оборудования, установленного на тележке и мас-
сой рамы тележки. Эти нагрузки от рамы тележки передаются через
рессорное подвешивание на колесные пары. При движении тягового
подвижного состава происходит перераспределение вертикальных
статических нагрузок, и появляются нагрузки, обусловленные верти-
кальными неровностями пути и выбоинами бандажей.
Продольные горизонтальные силы это — силы тяги или силы тор-
можения, а также силы, возникающие при ударе по автосцепке.
Горизонтальные поперечные силы, вызванные извилистым движе-
нием колесных пар, возникающим при входе и выходе из кривых,
при движении в кривых и по горизонтальным неровностям пути.
Вследствие наличия поперечных зазоров между гребнями бандажей
и рельсами, конусности бандажей колес, тяговый подвижной состав
при движении по прямым участкам пути устанавливается под острым
углом к оси пути. При этом крайние наружные колесные пары прижи-
маются попеременно то к правой, то к левой рельсовой нити.
Перемещение колесных пар происходит в противоположных на-
правлениях, т.е. при перемещении передней колесной пары к правому
рельсу, задняя перемещается к левому. В результате возникает изви-
листое движение тягового подвижного состава, при котором круги
катания колес имеют различные диаметры.
Виляние создает изгиб рамы тележки в горизонтальной плоскости,
как и при движении тягового подвижного состава в кривых участках
пути. Частота извилистого движения тягового подвижного состава
зависит от конусности бандажа. Чем больше конусность бандажа,
тем больше частота виляния.
75
Гребни бандажей крайних колесных пар препятствуют перемеще-
нию тягового подвижного состава наружу кривой, вызванного дей-
ствием центробежной силы. Под воздействием сил со стороны на-
ружного рельса происходит поворот тягового подвижного состава в
точках, где колеса опираются на рельсы, и возникают силы трения.
Горизонтальные силы (реакции) рельсов и силы трения передаются
через колеса, оси, буксы раме тележки и вызывают ее изгиб в гори-
зонтальной плоскости.
Наружные колеса набегают на наружный рельс и прижимаются к
нему, а так как бандажи колес имеют коническую форму, то у этих
колес крайних пар диаметр круга катания будет больше, чем у внут-
ренних колес этих же пар.
Так как оба колеса колесной пары жестко запрессованы на ось и
имеют одинаковую частоту вращения, то колесо с большим кругом
катания будет стремиться забегать вперед. Крайние колесные пары
будут стремиться поворачиваться по часовой стрелке. Средние колес-
ные пары тележки при малом радиусе кривой будут прижиматься к
внутреннему рельсу, и стремиться по той же причине поворачиваться
в обратную сторону по отношению к крайним колесным парам.
Так как рама тележки удерживает все колесные пары параллель-
ными друг другу, она испытывает изгиб в горизонтальной плоскости.
Вызванный этими силами, изгибающий момент, зависит от массы
тягового подвижного состава, длины его базы, радиуса кривой и
скорости движения.
В раме тележки под действием центробежной силы и ветра появ-
ляются дополнительные горизонтальные и вертикальные (от создава-
емого этими силами опрокидывающего момента) нагрузки.
Силы, действующие на раму тележки, вызывают в ее элементах
изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и их кручение.
Таким образом, на раме тележки замыкаются все силы, возника-
ющие в ходовой части тягового подвижного состава.
Тележки тепловозов.
Челюстная тележка тепловоза. Тележка трехосная челюстная
тепловозов с электрической передачей и опорно-осевым подвешива-
нием тяговых электродвигателей (тепловозы ТЭЗ, 2ТЭ10Л, М62,
ТЭМ1,ТЭМ2).
Основными элементами тележки этого типа являются челюстная
связь букс с рамой тележки и сбалансированное рессорное подвеши-
вание. Устройство тележки показано на рис. 46.
76
Рис. 46. Челюстная тележка тепловоза со сбалансированным рессорным подвешиванием:
1 — балка концевая; 2 — песочная труба; 3 — тяговый электродвигатель; 4 — канал для подвода
охлаждающего воздуха; 5 — колесная пара; 6 — гребнесмазыватель; 7 — рама; 8 — балансир; 9 —
масленка; 10 — тормозная колодка; 11 — резиновый амортизатор; 12 — букса; 13 — тормозной цилиндр;
14 — подвеска рессоры; 15 — шкворневая балка; 16 — опора рамы; 17 — маслоуказатель; 18 —
предохранительная скоба; 19 — листовая рессора; 20— винтовая стяжка тормозной тяги; 21 — подвеска
рессоры; 22 — букса с пружинным упором; 23 — струнка; 24 — пружина; 25 — резиновый амортизатор;
а — боковины рамы; б — поперечные балки
Бесчелюстная тележка с индивидуальным рессорным подве-
шиванием. Унифицированные бесчелюстные трехосные тележки с
индивидуальным приводом каждой колесной пары через односторон-
ний, одноступенчатый редуктор от тягового электродвигателя посто-
янного тока с циркуляционной принудительной системой смазки
моторно-осевых подшипников, разработанные и освоенные в серий-
ном производстве ПО «Лугансктепловоз» для магистральных тепло-
возов 2ТЭ116, 2ТЭ116А, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, ТЭ130, 2М62У, манев-
ровых ТЭМЗ, экспортных ТЭ109, ТЭ114, ТЭМ18.
Тележки этого типа имеют следующие преимущества. Односторон-
нее расположение тяговых электродвигателей позволяет увеличить ис-
пользование сцепного веса примерно на 10% и снизить время разгона
состава в случае работы тепловоза на однопутных участках с неров-
ным профилем и частыми остановками. Увеличенный статический
прогиб рессорного подвешивания обеспечивает низкую собственную
частоту вертикальных колебаний (около 1 Гц). Применение индивиду-
ального рессорного подвешивания на цилиндрических пружинах в
сочетании с гасителями колебаний позволило сократить его вес, ис-
ключить трущиеся места, увеличить этим надежность, а также сокра-
тить расходы на эксплуатацию и ремонт. Использование поводков с
обрезиненными шарнирами ликвидировало быстроизнашиваемые по-
верхности трения (наличники на раме и буксе) и значительно увеличи-
ло надежность буксового узла.
Введение поперечного упругого перемещения тележки относитель-
но кузова повысило динамические показатели в горизонтальной плос-
кости и снизило воздействие локомотива на путь.
Конструкция тележки этого типа обеспечивает:
— изменение передаточного числа тягового редуктора от 4,41 (75:17)
до 3,04 (70:23) при одном и том же тяговом электродвигателе, т.е. с
обеспечением постоянства межцентрового расстояния тягового редуктора;
— работу тележки на колее шириной от 1520 до 1435 мм при
вписывании в габарит 02-ВМ, изменяя положение дисков колёсных
центров их сдвижки на колесной паре;
— возможность установки тормозного оборудования двух систем
тормозов: типа Матросова для грузовых типов тепловозов и типа
КНОРР со ступенчатым нажатием для тепловозов с конструктивной
скоростью 120 км/ч и выше;
— обеспечение тягово-прочностных качеств тележек из расчёта
максимально допустимой нагрузки от колесной поры на рельсы
226 кН (23тс).
Тележка тепловоза 2ТЭ116.
Тележка (рис. 47) состоит из следующих основных частей: рамы
тележки 1, колесно-моторных блоков 5, рессорного подвешивания 3,
опорно-возвращающего устройства 6, рычажной передачи тормоза 4,
тормозного воздухопровода 7, песочного трубопровода 2.
Характерные отличительные особенности этих тележек — это отсут-
ствие челюстной связи букс с рамой тележки и применение индивиду-
ального рессорного подвешивания. Челюстная связь букс с рамой у
этих тележек заменена поводком. Поводки резинометаллическими амор-
Рис. 47. Тележка тепловоза 2ТЭ116:
1 — рама тележки; 2 — песочный трубопровод; 3 — рессорное подве-
шивание; 4 — тормозная рычажная передача; 5 — колесно-моторные
блоки; 6 — опорно-возвращающие устройства; 7 — тормозной возду-
хопровод
79
тизаторами соединены с буксой и рамой тележки. Эта связь позволяет
передавать от колесных пар на раму тележки упруго, без наличия трения
скольжения силу тяги, торможения, поперечные силы при набегании на
рельс и обеспечивать симметричность и параллельность осей колесных
пар в раме тележки при колебательных ее перемещениях, а также для
улучшения воздействия тепловоза на путь. Увеличена поперечная под-
вижность средней колесной пары за счет установки ее в буксах со
свободным осевым разбегом ±14 мм. Все это позволяет исключить из
конструкции тележек быстро изнашивающиеся наличники рамы и букс,
требующие значительных затрат на их обслуживание и замену.
Положения рамы тележки относительно колесных пар определяет-
ся пружинными комплектами индивидуального рессорного подвеши-
вания, и нагрузка на каждую колесную пару передается через четыре
пружинных комплекта, установленных на опорных кронштейнах букс.
Из-за отсутствия в витых пружинах внутреннего трения для избе-
жания резонансных явлений параллельно рессорному подвешиванию
включены рессорные гасители колебаний. Нагрузка от главной рамы
тепловоза передается на четыре комбинированные резино-роликовые
опоры, которые размещены на боковинах рамы тележки.
Сила тяги от рамы тележки на главную раму тепловоза передается
шкворневым устройством, обеспечивающим поперечную свободно-
упругую подвижность шкворня кузова ±40 мм. Шкворень главной
рамы тепловоза также является осью поворота тележки в горизон-
тальной плоскости.
Вследствие малого расстояния между колесными парами тележки
тепловоза (1850 мм) и рядного положения тяговых электродвигателей
(тяговые электродвигатели имеют опорно-осевое подвешивание в те-
лежке и располагаются носиками в одну сторону «гуськом») шквор-
невое устройство размещено на продольной балке, расположенной
над боковинами рамы тележки.
Тележка тепловоза ТЭМ7. Конструкция тележек (рис. 48) обес-
печивает плавность хода, удовлетворяет требованиям воздействия теп-
ловоза на путь и прочности элементов тележек.
Для облегчения трогания с места тяжелых составов можно вклю-
чать передний по ходу движения тепловоза догружатель.
Каждая четырехосная тележка включает следующие основные узлы:
две двухосные тележки;
промежуточную раму;
маятниковые подвески;
80
6-395
Рис. 48. Тележка тепловоза ТЭМ7:
1 — кронштейн поворотного устройства автосцепки; 2 — маятниковая подвеска; 3 — тележка двухосная; 4 —
рама промежуточная; 5 — механизм передачи силы тяги; 6 — уплотнение шкворня; 7 — шкворневое
устройство; 8 — вторая ступень рессорного подвешивания; 9 — роликовая опора; 10 — щуп уровня масла
2 шкворня
два механизма передачи силы тяги;
вторую ступень рессорного подвешивания;
шкворневое устройство.
Двухосные тележки объединены в четырехосную промежуточной
рамой, четырьмя маятниковыми подвесками и двумя механизмами
передачи силы тяги.
Вертикальная нагрузка на тележку передается через роликовые
опоры, расположенные на верхних плитах второй ступени рессорно-
го подвешивания, далее через пружины второй ступени на промежу-
точную раму и через маятниковые подвески на рамы двухосных те-
лежек. В двухосных тележках нагрузка передается от рамы через
пружины первой ступени рессорного подвешивания и буксовые узлы
на колесные пары.
Вертикальные (тяговые и тормозные) усилия от колесных пар пере-
даются через буксовые тяговые поводки на раму двухосной тележки.
От каждой рамы двухосных тележек усилия передаются на промежу-
точную раму через рычажные механизмы передачи силы тяги. Далее
через шаровое шкворневое устройство, расположенное в промежуточ-
ной раме, усилие передается к шкворням главной рамы тепловоза.
Промежуточная рама, а, следовательно, и все верхнее строение
тепловоза может отклоняться в поперечном направлении на маятни-
ковых подвесках на 40 мм от среднего положения. Это улучшает
ходовые качества тепловоза. Из 40 мм поперечного перемещения 20
мм — свободный ход, а 20 мм — подпружиненный.
Тележки электровозов.
Шестиосные электровозы имеют трехосные тележки, а восьмиос-
ные — двухосные (рис. 49). Шестиосный электровоз имеет две те-
лежки, а восьмиосные — четыре. Назначение тележек электровоза
аналогично тележкам тепловоза.
Тележки электровозов ВЛ80 всех модификаций ВЛ10, ВЛ 11 по
системе продольной связи с кузовом относятся к шкворневым, а
тележки электровозов ВЛ 15, ВЛ85 (рис. 50), ВЛ86* к бесшкворне-
вым. Под кузовом электровоза ВЛ85 установлено три тележки. Край-
ние тележки по конструкции одинаковы, а средняя отличается от них
системой опор кузова. Боковины и брусья — сварные, коробчатого
типа из листов прокатной стали. На них установлены кронштейны
крепления оборудования тележки. Рамы тележек изготовлены из спо-
82
койных малоуглеродистых сталей марки 16Д, СтЗсп 5 группы или
низколегированных сталей 09Г2Д, 09ГСД, 15ХСНД 12 и 15 катего-
рии прочности.
Рис. 49. Тележка электровоза ВЛ11:
1 — рама; 2 — колёсная пара; 3 — рессорное подвешивание; 4 — тор-
мозная система; 5 — подвешивание тягового электродвигателя; 6 — бук-
са; 7 — люлечное подвешивание; 8 — зубчатая передача; 9 — шаровая
связь
6*
83
00
1200
1170
Рис. 50. Тележка электровоза ВЛ85:
1 — рама; 2 — колесная пара; 3 — тяговый двигатель; 4 — букса; 5 — винтовые пружины; 6 — рессора;
7 — тормозная система; 8 — наклонные тяги; Оа — централь, равна 640мм
Тележки электропоездов.
Все тележки электропоездов двухосные и расположены по концам
кузовов на одинаковом расстоянии от середины вагонов. Тележки
имеют различную конструкцию, поэтому их подразделяют на тележки
моторных и прицепных (головных) вагонов.
Кузов вагона шарнирно соединен с тележкой посредством пятни-
кового устройства, вокруг которого она может поворачиваться в
горизонтальной плоскости. Когда вагон проходит по кривым участ-
кам пути, то оси колесных пар устанавливаются по радиусу кривой,
что уменьшает угол набегания колеса на рельс и, следовательно,
уменьшается износ гребня колеса и головки рельса.
На электропоездах ЭР2 и ЭР2Р тележки обеспечивают нормаль-
ную эксплуатацию вагонов при скоростях до 130 км/ч.
Тележка моторного вагона электропоезда ЭР2 (рис. 51) двухос-
ная, челюстная, с двойным рессорным подвешиванием, с фрикцион-
ными гасителями колебаний 1 в буксовом подвешивании, гидравли-
ческими гасителями 10 и поводками с резинометаллическими
гасителями 9 в центральном подвешивании.
Тележка состоит из рамы 4, двух колесных пар с редукторами 7
и буксовыми узлами 2, центрального подвешивания 5 и рычажно-
тормозной передачи 3. На тележке установлены два тяговых двигате-
ля 8 с двумя упругими муфтами 6.
Кузов вагона опирается на тележку через боковые скользуны
надрессорного бруса, а передача тяговых и тормозных усилий осу-
ществляется через центральный шкворень, снабженный резиновой
втулкой — амортизатором. Продольные колебания кузова вагона и
связанного с ним через шкворень надрессорного бруса ограничива-
ются поводками с резинометаллическими амортизаторами. Поводки
упруго соединяют раму тележки с надрессорным брусом. На раме
тележки укреплены два тормозных цилиндра, и система рычажно-
тормозной передачи от каждого цилиндра действует на два колеса с
одной стороны.
Тележка моторного вагона электропоезда ЭР2Р (рис. 52) отлича-
ется от тележки моторного вагона электропоезда ЭР2 тем, что на этой
тележке применен бесчелюстной буксовый узел с буксовыми повод-
ками; состоит она из тех же основных узлов. Соединение кузова
вагона с тележкой в основном такое же, как и на моторном вагоне
электропоезда ЭР2.
Тележка прицепного вагона электропоезда ЭР2 двухосная, бес-
85
/1
Рис. 51. Тележка моторного вагона электропоезда ЭР2:
1 — фрикционный гаситель колебаний; 2 — буксовый узел; 3 — рычажно-
тормозная передача; 4 — рама; 5 — центральное подвешивание; 6 — уп-
ругая муфта; 7 — колесная пара с редуктором; 8 — тяговый двигатель; 9 —
поводок с резинометаллическим гасителем; 10 — гидравлический гаситель
86
1
Рис. 52. Тележка моторного вагона электропоезда ЭР2Р:
1 — фрикционный гаситель колебаний; 2 — буксовый узел; 3 — колесная
пара; 4 — центральное подвешивание; 5 — рычажно-тормозная передача;
6— рама; 7— упругая муфта; 8 — редуктор; 9 — тяговый двигатель; 10—
буксовый поводок с резинометаллическим гасителем; И — гидравли-
ческий гаситель
87
челюстная, с двойным рессорным подвешиванием, гидравлическими
гасителями 8 (рис. 53) и поводками с резинометаллическими гасите-
лями 9 в центральном подвешивании. Она состоит из рамы 7, двух
колесных пар 6 с четырьмя буксами 2, центрального подвешивания 3
и рычажно-тормозной передачи 5.
Рис. 53. Тележка прицепного вагона электропоезда ЭР2:
1 — рама; 2 — букса; 3 — центральное подвешивание; 4 — буксовое
подвешивание; 5 — рычажно-тормозная передача; б — колесная пара;
7 — рессорный брус; 8 — гидравлический гаситель; 9 — поводковый
резинометаллический гаситель
Тележка прицепного вагона электропоезда ЭР2Р состоит из тех же
основных узлов, что и тележка прицепного вагона электропоезда ЭР2.
Тележки дизель-поездов типа ДР.
Ходовая часть дизель-поезда включает в себя двухосные, бес-
челюстные, с двойным рессорным подвешиванием, с дисковым тор-
мозом и низким расположением рамы, моторные, поддерживающие
88
и прицепные тележки. Моторные и поддерживающие тележки уста-
навливают под моторные, прицепные — под прицепные вагоны. Те-
лежки состоят из буксового I (рис.54) и центрального II подвешива-
ния, рамы III, дискового тормоза IV. На колесных парах V моторных
тележек смонтированы осевые редукторы VII.
Рис. 54. Моторная тележка дизель-поезда ДР1:
I— подвешивание буксовое; II — подвешивание центральное; III — рама;
IV — тормоз дисковый; V — колесная пара; VI — установка скребковых
колодок; VII— редуктор осевой; 1 — скоба предохранительная; 2 — поводок
буксовый; 3 — амортизатор; 4 — планка предохранительная; 5 — пружины
буксовые; б — опора; 7 — стакан контровочный; 8 — втулка; 9 — вкла-
дыши; 10 — тяга буксовая; 11 — корпус буксы; 12 — заземление; 13 — узел
сайлентлока; 14 — рычаг реактивный; 75 — гайка контровочная; 16 — гай-
ка; 77 — штанга подвески редуктора
2.7.2. Конструкция рам тележек
Рамы тележек тепловозов
Тележки конструктивно различаются в зависимости от передачи
тепловоза, по числу колесных пар (двухосные, трехосные, четыре-
хосные), способа передачи вращающего момента от тягового двига-
теля на колесные пары, от способа передачи нагрузки от кузова.
Рама челюстной тележки. Рама челюстной тележки (рис. 55)
имеет две боковины 8, две межрамные поперечные балки 1, две
концевые балки 3, продольную шкворневую балку 2.
89
Рис. 55. Рама тележки тепловоза М62:
1 — поперечные балки; 2 — шкворневая балка; 3 — концевые балки;
4 — верхний лист; 5 — буксовые струнки; 6 — буксовые челюсти; 7 —
наличники; 8 — боковины; 9,11 — кронштейны; 10 — опоры для
пружин рессорного подвешивания; 12 — цилиндрическое гнездо (пята)
Боковины рам и поперечные балки имеют коробчатые сечения и
выполнены из листовой стали.
Соединения боковин и поперечных балок усиливаются накладкой
верхнего листа 4, а в местах соединения балок развиты для возмож-
ности установки боковых опор.
Для шкворня главной рамы посередине шкворневой балки рас-
положено цилиндрическое гнездо (пята) 12. В гнезде корневой балки
вставлена цилиндрическая втулка.
К боковинам рамы тележки приварены литые буксовые челюсти 6
с наличниками 7 из стали 60Г.
К поперечным балкам приварены и прикреплены болтами кронш-
тейны 9,11.
90
Кронштейн 11 имеет опоры с двух сторон под тяговые двигатели,
кронштейн 9 имеет опору с одной стороны.
Для пружины рессорного подвешивания по буксам рамы тележки
имеются выступающие опоры 10.
Буксовые емкости снизу стянуты под буксовыми струнками 5.
По концам струнка имеет охватывающие выступы, которые при-
жаты к челюсти по краям.
Для натяга струнки, между стрункой и челюстью имеется зазор. В
зазор вставляют прокладку и зажимают ее между челюстью и струн-
кой болтами, головки которых приваривают к челюсти для пре-
дотвращения проворачивания болтов при завертывании гаек.
Три колесные пары с буксами установлены в челюсти рамы те-
лежки. Челюсти внизу для усиления связаны струнками. Все колес-
ные пары у тележек этого типа имеют осевой разбег относительно
рамы тележки.
Масса кузова передается на тележку через четыре опоры. Опоры,
расположенные на раме тележки симметрично относительно шквор-
ня, используются для ограничения колебаний кузова и тележек в
горизонтальной плоскости. Поэтому опоры магистральных теплово-
зов имеют роликовые возвращающие устройства, а тележки маневро-
вых тепловозов имеют скользящие опоры трения.
Тяговые электродвигатели одной стороной через моторно-осевые
подшипники опираются на ось колесной пары, а с другой стороны через
пружинную подвеску на раму тележки.
Для передачи вертикальной нагрузки на колесные пары на тележке
установлено одноступенчатое сбалансированное рессорное подвешивание.
На тележке установлено тормозное оборудование, которое состоит из
двух тормозных цилиндров, рычажной передачи и тормозных колодок.
Рама трехосной бесчелюстной тележки. Рама трехосной бесче-
люстной тележки тепловоза 2ТЭ10М, 2ТЭ116 (рис. 56) имеет сварную
стальную конструкцию. Две боковины 7 и 14 и междурамные крепле-
ния (поперечные балки) 9,10,12, передние концевые крепления (кон-
цевые балки) 6 и шкворневая балка 11 образуют основу рамы.
Боковина в поперечном сечении имеет замкнутый профиль короб-
чатого сечения. Она сварена из вертикальных и горизонтальных
листов из стали СтЗ или М16С. Толщина боковых вертикальных
листов — 10 мм, верхнего горизонтального —- 14 мм и нижнего
горизонтального — 22 мм.
Для опорно-возвращающего устройства сверху на боковины уста-
новлены платики опор 15, снизу приварены кронштейны литые и
91
Рис. 56. Рама тележки тепловоза 2ТЭ116:
1 — корпус фрикционного гасителя колебаний; 2 — кронштейны; тор-
мозных цилиндров; 3 — кронштейны для опор тяговых электродвигателей;
4 — сварно-штампованые кронштейны; 5 — литые кронштейны; 6 — пе-
реднее концевое крепление; 7,14 — боковины; 8,10,12 — поперечные
балки; 9 — полые вставки; 11 — шкворневая балка; 13— проставочные
листы; 15 — платики опор
сварно-штампованные с трапециевидными пазами для крепления бук-
совых поводков и установки опор для пружин.
Снаружи к вертикальным листам боковин приварены вместе с
подкладками корпуса фрикционных гасителей колебаний и кронштей-
ны для тормозных цилиндров. В боковинах около удлиненных крон-
штейнов буксовых поводков имеются сквозные овальные отверстия,
отверстия усиленные полыми вставками 9 для прохода горизонталь-
ных рычагов передачи тормоза.
92
Для придания большей жесткости внутри боковин установлены
диафрагмы, приваренные к листам в местах примыкания поперечных
балок междурамного крепления.
Поперечные балки 8, 10, 12 сварной конструкции коробчатой
формы выполнены из стальных листов толщиной 14 мм. Вертикаль-
ными ребрами поперечные балки приварены к внутренним частям
боковых листов и к специальным выступам нижних листов боковин.
Сверху приварены приставочные листы, связывающие поперечные
балки с верхними листами боковин, образуя замкнутое сварное меж-
дурамное крепление.
Для опор тяговых электродвигателей, к нижним листам попереч-
ных балок приварены литые кронштейны 3.
На средние поперечные балки сверху строго по продольной оси
рамы опирается продольная литая шкворневая балка, приваренная с
помощью электросварки к верхним вертикальным листам попереч-
ных балок. Сварочный шов укреплен наклепом.
В средней части шкворневая балка имеет массивное шкворневое
гнездо и развитые горизонтальные полки по концам для повышения
жесткости ее крепления, так как через эту балку и шкворень пере-
дается сила тяги на главную раму тепловоза.
В шкворневом гнезде монтируется подвижное в поперечном на-
правлении шкворневое устройство, а в боковых стенках гнезда вы-
полнены отверстия для пружинных комплектов упругих упоров
шкворневого устройства.
Передняя концевая балка сварная, коробчатого сечения изогнута
для удобства демонтажа фрикционного аппарата автосцепки. Конце-
вая поперечная балка в связи с рядным расположением тяговых
двигателей усилена. На эту балку передается часть массы тягового
электродвигателя и реактивные усилия, которые развивается тяго-
вым электродвигателем при передаче тягового момента.
Рама тележки электровоза
Рама тележки связывает элементы всех узлов и предназначена для
распределения и передачи весовых нагрузок от кузова на колесные
пары и восприятия от колесных пар и передачу на кузов тяговых и
тормозных сил, сил инерции, которые возникают в вертикальном и
горизонтальном, продольном и поперечном направлениях от неровно-
стей пути при движении электровоза.
Рама двухосной тележки электровоза ВЛ 10, ВЛ10у, ВЛ11, ВЛ80к,
93
ВЛ80т, ВЛ8ОС, ВЛ80₽ (рис. 57) представляет собой цельносварную
конструкцию прямоугольной формы и состоит из двух боковин 1 и
3, связанных между собой шкворневым 10 и двумя концевыми 2
брусьями.
Боковины и концевые брусья имеют коробчатое сечение и выпол-
нены из листов прокатной стали М16С. К нижнему листу боковины
приварены малые 14 и большие 13 буксовые кронштейны, отлитые из
стали 20Л. К верхнему листу для усиления рамы приварены накладки
4. К накладкам крепят сварные наличники под скользуны боковых
опор кузова. К накладке и наружной стороне боковины приварены
кронштейны 5 люлечного подвешивания. С внутренней стороны бо-
Рис. 57. Сварная унифицированная рама двухосной тележки
восьмиосных электровозов:
1, 3 — боковины; 2 — концевой брус; 4 — накладка; 5 — кронштейн
люлечного подвешивания; 6, 11 — кронштейны рычагов ручного
тормоза; 7 — кронштейны крепления тормозных цилиндров; 8 —
кронштейны под гидравлические гасители; 9 — проушина шаровой связи
для подвешивания тягового электродвигателя; 10 — шкворневый брус;
12 — кронштейн для подвески тормозной системы; 13 — большой
буксовый кронштейн; 14 — малый буксовый кронштейн; 75 —
кронштейн для подвески тормозной системы. 16 — брус шаровой связи
94
ковины приварены кронштейны 12 подвесок тормозной системы, а с
наружной кронштейны 8 под гидравлические гасители колебаний. На
концевых брусьях приварены кроншт ейны 15 для подвесок тормоз-
ной системы и накладка под ролик противоразгрузочного устройства.
Шкворневой брус 10 коробчатого сечения с усиливающими реб-
рами состоит из собственно шкворневого бруса, который отлит из
стали 12ГТЛ-1 и бруса шаровой связи 16 отлитого из той же стали
и приваренного в нижней части шкворневого бруса.
В средней части шкворневого бруса расположено овальное с
коническим переходом по высоте углубление, через которое прохо-
дит шкворень. К шкворневому брусу с двух сторон приварены крон-
штейны для подвески рычагов ручного тормоза. На нижней стороне
шкворневого бруса имеются площадки, к которым привариваются
кронштейны под крепление тормозных цилиндров. В брусе шаровой
связи имеются проушины для подвешивания тяговых электродвигате-
лей. Во внутренней полости бруса размещены детали шаровой связи.
Рамы всех грузовых восьмиосных и двенадцатиосных электрово-
зов (ВЛ15, ВЛ85 (см.рис. 57), ВЛ86Ф) унифицированы.
Рамы тележек электропоездов
Рама тележки моторного вагона электропоезда ЭР2 штампосвар-
ной конструкции имеет в плане Н-образную форму (рис. 58). Рама
состоит из двух продольных балок 11, двух поперечных балок 6 и
четырех литых концевых балок 10.
Продольная балка 11 сварена из двух штампованных швеллеров
толщиной стенки 12 мм и усилена в средней части сверху и снизу
стальными накладками 4 и 13. К продольным балкам приварены крон-
штейны /, 12,16,18, предназначенные для крепления тормозных цилин-
дров, деталей и узлов рычажно-тормозной передачи, центрального под-
вешивания, гидравлических и фрикционных гасителей, а также литые
буксовые направляющие (челюсти), на которых смонтированы съемные
наличники из антифрикционного чугуна, обладающего наименьшей
склонностью к заеданию и высоким сопротивлением износу.
В средней части против мест приварки поперечных балок вварены
стальные литые гильзы, сквозь которые пропускают подвески цент-
рального подвешивания. Концы продольных балок закрыты прива-
ренными к ним стальными литыми концевыми балками, к которым
крепят кронштейны для подвески тормозных башмаков.
95
1
Рис. 58. Рама тележки моторного вагона электропоезда ЭР2:
1 — кронштейн оси горизонтального тормозного рычага; 2— наличник
буксовый направляющий; 3,8 — буксовые направляющие; 4 — нижняя
усиливающая накладка; 5 — распорка; 6 — поперечная балка; 7— плита
тормозного цилиндра; 9 — кронштейн подвески тормозной траверсы;
10— концевая балка; 77— продольная балка; 72— кронштейн наклон-
ного тормозного рычага; 13 — верхняя усиливающая накладка; 14 —
основание фрикционного гасителя колебаний; 75 — стальная гильза; 16
— кронштейн подвески редуктора; 77 — кронштейн поводкового рези-
нометаллического гасителя; 18 — кронштейн гидравлического гасителя
Поперечная балка 6 сварена из двух штампованных элементов
толщиной 10 мм, имеющих сложную конфигурацию, обусловленную
тем, что к этой балке крепят тяговый двигатель и подвешивают редук-
тор. Для крепления двигателя в нижней части балки приварены литые
опоры, а сверху — упоры для клиньев, которыми притягивают при-
96
ливы двигателя. С правой стороны от опор двигателя к поперечной
балке приварен стальной литой кронштейн, предназначенный для
подвески редуктора. Между поперечными балками 6 внизу
установлены распорки 5, способствующие созданию большей жест-
кости. Соединение поперечных балок с продольными выполнено
сваркой, места соединения усилены верхними и нижними накладками
из стального листа толщиной 12 мм.
Рама тележки моторного вагона электропоезда ЭР2Р (рис. 59) в
основном аналогична раме тележки моторного вагона электропоез-
да ЭР2. Она состоит также из двух продольных и двух поперечных
балок, все соединения которых выполнены сваркой. Продольные
Рис. 59. Рама тележки моторного вагона электропоезда ЭР2Р:
1 — продольная балка; 2 — опора тягового двигателя; 3,4 — кронштейны
для крепления буксовых поводков; 5 — продольная балка; 6, 16, 17 —
кронштейны подвески деталей рычажно — тормозной передачи; 2 —
плита тормозного цилиндра; 3 — кронштейны гидравлического гасителя;
4 — отверстие подвески центрального подвешивания; 5 — кронштейн
поводкового гасителя; 6 — концевая балка; 7 — кронштейн подвески
редуктора; 8 — поперечная балка; 9 — распорка; 10 — кронштейн
7-395
97
балки рамы имеют переменное сечение с плавным переходом от тол-
стой средней части к более тонким концевым частям. Буксовые на-
правляющие отсутствуют, но вместо них приварены стальные литые
кронштейны для крепления поводков букс 3,4. К продольным балкам
приварены концевые балки и кронштейны для крепления деталей
рычажно-тормозной передачи и гасителей колебаний.
Поперечные балки рамы тележки электропоезда ЭР2Р такие же,
как и у рамы тележки электропоезда ЭР2. Толщина стенок продоль-
ных и поперечных балок, накладок, усиливающих стыки, такая же,
как и у рамы электропоезда ЭР2.
Рама тележки прицепного вагона электропоезда ЭР2 штампосвар-
ной конструкции состоит из двух продольных и двух поперечных
балок и имеет в плане Н-образную форму. Продольные балки сваре-
ны из двух швеллеров и усилены сверху и снизу накладками из
листовой стали толщиной 14 мм.
По концам продольных балок к нижним плоскостям приварены
фланцы, к которым болтами крепят шпинтоны надбуксового рессор-
ного подвешивания.
В средней части продольной балки сделаны отверстия для подве-
сок центрального подвешивания и сверху под валики подвесок уста-
новлены усиливающие накладки. К торцовой части продольных ба-
лок приварены концевые балки, к которым крепят кронштейны для
подвески тормозных башмаков. К продольным балкам также прива-
рены кронштейны для установки гидравлических и поводковых гаси-
телей. Поперечные балки имеют коробчатое сечение и сварены из
листовой стали. Толщина вертикальных элементов 8 мм, горизон-
тальных — 10 мм. Соединение поперечных балок с продольными
выполнено при помощи сварки, места соединения усилены накладка-
ми. К поперечным балкам приварены боковые скользуны центрально-
го подвешивания, а к продольным балкам рам тележек головных
вагонов со стороны кабины машиниста прикреплены горизонтальные
брусья для подвешивания на угольниках и косынках приемных кату-
шек локомотивной сигнализации.
Рама тележки прицепного вагона электропоезда ЭР2Р по конструкции
не отличается от рамы тележки прицепного вагона электропоезда ЭР2.
Рама тележки дизель-поезда
Продольные балки рам 6 (рис. 60) соединены между собой двумя
поперечными балками 9. К балкам рам приварены кронштейн 4 для
98
крепления буксовых поводков со страховочными элементами, крон-
штейны-опоры 5 для соединения буксы с рамой, кольца-гнезда 7 для
размещения металлокерамических скользунов, кронштейны 2 и 3 для
установки элементов дискового тормоза и кронштейн 7 для установ-
ки элементов ручного тормоза. К поперечной балке моторной рамы,
кроме того, приварены кронштейны 70 для крепления реактивной
штанги подвески редуктора. Между поперечными балками в цент-
ральной части каждой рамы имеется устройство 8, предназначенное
для размещения шкворневого узла тележки.
Рис. 60. Рама моторной тележки дизель-поезда ДР1:
7, 2, 3, 4,10 — кронштейны; 5 — кронштейн-опора; 6 — балка продоль-
ная; 7 — кольцо; 8 — устройство шкворневое; 9 — балка поперечная
7*
99
2.7.3. Колесные пары.
Назначение и классификация
Оси колесных пар. Колесные центры.
Бандажи.
Конструкция зубчатых передач.
Формирование колесных пар
Колесная пара является важным узлом ходовой части тягового
подвижного состава железных дорог и обеспечивает его взаимодей-
ствие с рельсовым путем.
К конструкции, материалу и изготовлению колесных пар предъяв-
ляются требования по надежности и безопасности движения тягового
подвижного состава.
Конструкция колесных пар локомотивов, электропоездов и ди-
зельных поездов зависит от типа привода колесных пар, от места
расположения на оси букс и подшипников. Они могут располагаться
снаружи колесных пар или между колесами. По принципу насадки
зубчатых колес колесные пары различаются на колесные пары с
непосредственной насадкой зубчатого колеса на ось и на те, у кото-
рых зубчатое колесо укреплено на удлиненной ступице колесного
центра. Колесная пара может иметь двухсторонний симметричный
привод (электровозы) и не симметричный (боковой) односторонний
привод (тепловозы и электропоезда).
Колесные пары состоят из оси, колесных центров с бандажами и
зубчатых колес привода. По конструкции колесного центра колесные
пары делятся на спицевые, дисковые и коробчатые. Колесные пары
имеют диаметр колес 1050 и 1250 мм.
В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных
дорог Российской Федерации каждая колесная пара ТПС должна
иметь четко проставленные знаки о времени и месте ее формирования
и полного освидетельствования, а также клейма о приемке ее при
формировании. Порядок и расположение знаков и клейм установлен
Инструкцией по освидетельствованию и формированию колесных пар
локомотивов и электросекций.
Колесные пары тепловозов
У тепловозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых элект-
родвигателей (ТЭЗ, 2ТЭ10Л (М, В), 2ТЭ116, ТЭМ2, М62) детали
100
колесных пар в основном унифицированы. На рис. 61 показана унифи-
цированная колесная пара этих тепловозов. Унифицированная колесная
пара состоит из оси, двух колесных центров с бандажами и зубчатого
колеса привода.
На колесных центрах бандажи удерживаются за счет сил трения
между соприкасающимися поверхностями и бандажными кольцами
из специального стального проката. На ось колесной пары насажено
зубчатое колесо для передачи вращающего момента от тягового элек-
тродвигателя.
Рис. 61. Унифицированная колёсная пара тепловозов.
1 — ось; 2 — колёсный центр; 3 — бандаж; 4 — пружинное кольцо; 5 —
зубчатое колесо; а — концевые шейки; б — предступичная часть; в — под-
ступичная часть; г — подступичная часть; д — внутренние шейки
У колесных пар (рис. 62), моторно-осевые подшипники которых
оборудованы устройством для принудительной подачи масла
(2ТЭ10М (В), 2ТЭ116), ось колесной пары в средней части имеет
невысокий бурт, на котором укреплен зубчатый венец 8 шестеренча-
того масляного насоса 7. Кольца би 12 лабиринтового уплотнения
моторно-осевых подшипников 10 насажены в горячем состоянии на
удлиненных подступичных частях колесного центра и зубчатого коле-
са. Для уплотнения кожуха тягового редуктора на проточку ступицы
101
насажено кольцо 14. Кольца и моторно-осевые подшипники, выпол-
ненные со сложной конфигурацией буртов, образуют лабиринтовые
уплотнения. Зубчатый венец оси приводит во вращение шестерню
масляного насоса и масло подается из нижней камеры крышки 3
моторно-осевых подшипников к верхним смазочным камерам 2. К
Рис. 62. Колёсная пара с приводом для принудительной смазки
моторно-осевых подшипников:
1 — фитильная набивка или польстер; 2 — верхняя смазочная камера; 3 —
нижняя масленая камера; 4 — бандаж; 5 — колесный центр; 6,12, — 16 —
лабиринтные кольца; 7 — шестеренный масляный насос; 4 — зубчатый
венец; 5 — ось; 6 — вкладыши моторно-осевого подшипника; 7—тяговый
электродвигатель; 13 — зубчатый венец; 13 — эластичный элемент; 14 —
боковой фланец; 17 — ролик; 18 — ступица; 79 — упорный элемент
102
шейкам оси масло подается при помощи фитильной набивки 1 из
шерстяной пряжи или польстера.
Оси колесных пар. Оси колесных пар изготавливаются из осевых
заготовок, мартеновской стали ОСЛ. Для снижения концентрации на-
пряжений переход от одного сечения к другому выполняется плавным,
по возможности большим радиусом и с наименьшей шероховатостью
поверхности. Цилиндрические поверхности оси и их галтели упрочня-
ют накаткой с последующей шлифовкой для насадки внутренних колец
роликовых подшипников.
При опорно-рамном подвешивании тяговых электродвигателей
средняя часть оси менее нагружена, поэтому ее диаметр в этой части
несколько уменьшен и для облегчения она выполняется со сквозны-
ми отверстиями. Для запрессовки втулок под хвостовик привода ско-
ростемера в торцах осей с обеих сторон расточены отверстия диамет-
ром 80 мм. Концентрично центровым отверстиям на торцах оси
колесной пары делают контрольные окружности, с помощью которых
при ремонте проверяют и восстанавливают концентричность поверх-
ности шеек и других частей оси.
Для обеспечения посадки колесных центров на ось концы подсту-
пичных частей обтачивают на конус на длине 7-10 мм с разностью
диаметров до 1 мм. У унифицированных колесных пар на поясок,
примыкающий к торцу оси, наносят знаки и клейма, содержащие:
номер завода изготовителя, дату изготовления (год и месяц), номер
плавки и порядковый номер оси, приемочные клейма ОТК завода
изготовителя и приемщика МПС. Для выявления скрытых дефектов и
микротрещин окончательно обработанные оси проверяют ультразву-
ковым дефектоскопом.
Колесные центры. Колесные центры изготовляются литыми или
катанными из стали повышенного качества 25ЛШ. В средней части на
внутренней поверхности ступицы колесного центра делается проточ-
ка, соединенная каналом с наружной поверхностью ступицы, которая
служит для гидравлического ослабления натяга между колесом и
осью при демонтаже колесной пары.
Бандажи колесных пар тепловозов изготовляются из специальной
бандажной стали с содержанием углерода 0,57-0,65 % с пределом
прочности sb= 850-950 Н/мм2. В процессе изготовления после меха-
нической обработки бандажам придается определенная форма наруж-
ной поверхности — поверхности катания. Стандартный профиль изоб-
ражен на рисунке 63 и состоит из гребня, конических поверхностей:
103
Рис. 63. Профиль бандажей колёсных пар
тепловозов;
а — гребень бандажа (реборда); б — бур-
тик; в — паз
основной — с конуснос-
тью 1:10 (уклон 1:20) и бо-
ковой — с конусностью
1:3,5 (уклон 1:7), и торце-
вой фаски под углом 45°.
Внутренняя поверхность
бандажа цилиндрическая и
имеет бурт для упора обо-
да колесного центра и паз
для пружинного кольца,
фиксирующего бандаж.
Ширина бандажа 140 мм,
толщина 75 мм. Планирует-
ся увеличение толщины до
85 мм. Гребень (реборда)
бандажа направляет движе-
ние колеса по рельсовой
колее и предохраняет ко-
лесную пару от схода с
рельсов.
Конусность наружной поверхности бандажа (поверхности катания)
способствует центрированию колесной пары в рельсовой колее и облег-
чает прохождение кривых участков пути. Колесо, проходящее по наруж-
ному рельсу, катится по нему окружностью большего диаметра, чем
внутреннее колесо, и, следовательно, проходит больший путь по дуге
большего радиуса, и колесная пара устанавливается при движении в
кривой по ее радиусу, что исключает проскальзование и уменьшает
износ. Боковая конусность внешней части бандажа и фаска облегча-
ют прохождение стрелочных переводов. Основным видом износа
бандажа является прокат поверхности катания — потеря правильной
формы ее профиля, а также износ (подрез) гребня.
Зубчатое колесо. Зубчатое колесо входит в зацепление с веду-
щей шестерней вала тягового электродвигателя. Оно изготавливается
из хромоникелевой стали 45ХН и состоит из: ступицы, диска и обода
(зубчатого венца), имеющего 75 прямых зубьев модуля 10 мм. Для
облегчения посадки зубчатого колеса на ось и уменьшения концен-
трации напряжений в ступице зубчатого колеса имеется отверстие со
стороны колесного центра на длине 20 мм расточку с конусностью
1:20. Для облегчения демонтажа зубчатого колеса на посадочной
104
поверхности в середине имеется канавка 10 мм, которая сообщается
с резьбовым отверстием в теле ступицы, через которое под ступицу
нагнетается масло под давлением при спрессовке зубчатого колеса.
Для предотвращения попадания смазки из кожуха зубчатой пере-
дачи в моторно-осевые подшипники, со стороны средней части оси
ступица имеет выточку, в которую запрессовано штампованное мас-
лоотбойное кольцо.
Рабочая поверхность зубьев колеса закалена токами высокой ча-
стоты, а впадины зубьев упрочнены накаткой. На тепловозах 2ТЭ10в,
2ТЭ116 применяются колесные пары с упругими зубчатыми колеса-
ми (рис. 64). Зубчатое колесо имеет зубчатый венец 9, который через
упругие элементы I и II посредством тарелок 3, втулок 4, болтов 1
и гаек 13 соединен со ступицей 14 и жестко центрирован через ро-
лики 2 по ее сферической поверхности. Собранное зубчатое колесо
устанавливается на ось колесной пары с натягом 0,16-0,22 мм.
На зубчатом колесе установлены упругие комплекты двух типов:
с тремя (I) и с двумя (II) резиновыми амортизаторами. Тройной
комплект I состоит из пальца 5 и насаженных на него резиновых
амортизаторов 7 и 10, предварительно вставленных в металлические
втулки 4. Втулки имеюг ограничительные бурты, которые препятству-
ют одностороннему свободно-
му осевому перемещению по
ним венца. Поэтому на каждой
стороне зубчатого венца уста-
навливают по четыре упругих
элемента I. Упругие элементы
в тарелках и венце закрепля-
ются стопорными кольцами 8.
Рис. 64. Упругое зубчатое
колесо:
1 — болт; 2 — ролик; 3 — та-
релка; 4 — втулка; 5 — палец;
6, 11 — кольца; 7 — аморти-
затор; 8 — пружинное сто-
порное кольцо; 9 — зубчатый
венец; 10 — средний аморти-
затор; 12 — втулка; 13 — гай-
ка; 14 — диск ступицы; 15 —
палец
105
Двойной комплект II состоит из профильного пальца 75 и напрессо-
ванных на его концы резиновых амортизаторов, предварительно
вставленных в металлические втулки. Для предотвращения сползания
втулки имеют ограничительный бурт и проточки для установки сто-
порных пружинных колец. Посадка втулок скользящая.
Передача вращающего момента осуществляется как бы в два эта-
па: сначала при малом вращающем моменте в работу вступают упру-
гие элементы I с меньшей жесткостью (125-135)Ч104 Н/м (125-135
кгс/мм), а затем с увеличением вращающего момента (при трогании)
венец поворачивается, и при угле поворота 1 вступают в работу во-
семь двойных комплектов с более жесткими элементами (47- 50)4106
Н/м (470-500 кгс/мм). Таким образом, благодаря различной упруго-
сти амортизаторов I и II зубчатое колесо имеет требуемую нелиней-
ную характеристику тангенциальной жесткости.
Колесные пары электровозов. К конструкции, материалу и из-
готовлению колесных пар электровозов предъявляются требования по
надежности и безопасности движения, как и к другим типам тягового
подвижного состава. Конструкция колесных пар электровозов, также
как других типов ТПС, зависит от типа привода и подвешивания
тягового электродвигателя. Рассмотрим конструкцию унифицирован-
ной колесной пары на примере электровоза ВЛ 10.
Колесная пара (рис. 65) состоит из оси 7, колесных центров 2 с наса-
женными бандажами 5 закрепленными кольцами 4 и зубчатых колес 3.
Рис. 65. Колёсная пара электровоза ВЛ 10:
7 — ось; 2 — колёсный центр; 3— зубчатое колесо; 4 —бандажное
кольцо; 5 — бандаж
106
Оси колесных пар (рис. 66) изготовляют ковкой из специальной
осевой локомотивной стали ОсЛ. Ось имеет следующие участки:
буксовые шейки 5 для буксовых подшипников, предподступичные
части 4 (переходные участки), на которых крепятся лабиринтовые
кольца букс, подступичные части 3, на которые напрессовываются
колесные центры, шейки 2 под моторно-осевые подшипники тяговых
электродвигателей, среднюю часть 1.
Рис. 66. Ось колёсной пары электровоза ВЛ10:
1 — средняя часть; 2 — шейки под моторно — осевые подшипники; 3
— подступичная часть; 4 — предступичная часть; 5 — буксовые шейки;
6 — паз
После обработки ось колесной пары подвергают контролю ультра-
звуковым и магнитным дефектоскопами, затем на торце оси ставят
клейма (рис. 67) указывающие: 1 — условный номер или товарный
знак предприятия-изготовителя необработанной оси; 2 — месяц (рим-
скими цифрами) и год (две последние цифры) изготовления необра-
ботанной оси; 3 — порядковый номер оси; 4 — клеймо технического
контролера-изготовителя и инспектора заказчика; 5 — условный
номер или товарный знак предприятия-изготовителя, обработавшего
ось; 6 — метод формирования колесной пары; 7 — условный номер
или товарный знак предприятия, производившего формирование; 8—
месяц и год формирования колесной пары; 9 — клеймо технического
контролера представителя-изготовителя и представителя заказчика,
принявших колесную пару.
107
Рис. 67. Клейма на оси колёсной
пары:
7 — условный номер или товарный
знак предприятия-изготовителя; 2 —
дата изготовления необработанной
оси; 3 — порядковый номер оси; 4
— код технического контролёра-из-
готовителя и инспектора — заказ-
чика; 5 — условный номер или то-
варный знак предприятия— изгото-
вителя, обработавшего ось; 6 — ме-
тод формирования колёсной пары
(тепловым способом ФТ, прессовым Ф);
7 — условный номер или товарный
знак предприятия, производившего
формирование колёсной пары; 8 —
месяц и год формирования колёсной
пары; 9 — код технического контролёра предприятия-изготовителя и
представителя заказчика, принявших колёсную пару
Бандажи. Бандажи изготовляют из специальной бандажной стали
с содержанием углерода 0,57%-0,65%. Основная поверхность ката-
ния имеет конусность 1:20, толщина бандажа 90 мм, толщина гребня
33 мм на расстоянии 20 мм от его вершины. Уклон основной кони-
ческой поверхности способствует центрированию колесной пары в
рельсовой колее и обеспечивает равномерный износ поверхности
катания. Уклон боковой конической поверхности 1:7 предусмотрен
для размещения наката металла, образующегося вследствие пласти-
ческих деформаций.
Для получения требуемого профиля следует обточить внутреннюю
торцовую грань, гребень и поверхность катания бандажа и обода
цельнокатаного колеса, в соответствии с инструкцией по осмотру,
освидетельствованию и формированию колесных пар. Применяемые
профили ободьев колес ТПС приведены на рис. 68.
В целях уменьшения шероховатости поверхности бандажей разре-
шается применять накатку роликом обработанной поверхности банда-
жей по кругу катания.
Колесные центры. Колесные центры 3 (рис. 69) отлиты из угле-
родистой стали и имеют коробчатую конструкцию. Они состоят из
удлиненной ступицы, обода и соединяющей их средней двустенной
части. На обод колесного центра насаживают бандажи 2 (диаметр
108
посадочной поверхности 1070мм, при диаметре круга катания нового
бандажа 1250 мм). Диаметр посадочной поверхности колесного цен-
тра на ось 235 мм. Для уменьшения внутренних напряжений в оси
при запрессовке колеса на ось посадочная поверхность расточена на
конус со стороны зубчатого колеса 1. Центр колеса имеет канал с
пробкой 4 для подачи масла под давлением при распрессовке колес-
ной пары.
Точка а Ь С d е f g h i j
х,мм 0 8,55 14,23 25,35 28,71 31,66 32,95 44,97 70 100
у, мм 20,0 2,02 0 5,19 10,00 16,32 19,86 28,73 30 31,5
Точка к 1 m п о Р q Г S
х,мм 134 140 14,23 14,23 45,64 -5,93 23,18 -0,73 33,0
у,мм 36,36 42,36 9,00 14,5 15,25 30 20 27 20
Рис. 68. Профиль бандажа локомотива по ГОСТ 11018-87
109
1 — зубчатое колесо; 2 — бандаж; 3 —
центр; 4 — пробка
12-
Рис. 70. Колёсная пара электровоза ВЛ84:
1 — зубчатое колесо; 2 — кожух; 3 — невращяющяя цапфа;
4 — полый вал; 5 — палец привода колесного центра; 6 —
бандажное кольцо; 7 — колесный центр; 8 — ось колесной
пары; 9 — болт крепления цапфы; 10 — опорный
подшипник зубчатого колеса; 11 — шестерня; 12 — вал
тягового двигателя; 13 — шатун с резинометаллическими
втулками; 14 — центр зубчатого колеса
Колесные пары грузовых электровозов с опорно-рамным подвешива-
нием и тяговым редуктором рассмотрим на примере электровоза ВЛ84
(рис. 70), где крутящий момент передается на колесный центр с помощью
полого вала и двух плоских шатунных муфт. Из-за особенностей тягового
привода и больших осевых нагрузок диаметр ходовых колес по кругу
катания принимают равным 1350 мм, колесные центры дисковые, у осей
средние и подступичные части имеют увеличенный диаметр.
Рассмотрим особенности конструкции колесных пар пассажирс-
ких электровозов на примере электровоза ЧС2т(рис. 71). Конструк-
тивные отличия обусловлены разницей в конструкции подвешивания
тяговых электродвигателей и тяговых передач. Колесные центры 1
литые спицевые один с удлиненной ступицей, к внутреннему торцу
которой болтами крепят маслоотражательное кольцо 6. К коническо-
му раструбу 3 крепят венец 4 зубчатого колеса. В ступицах колесных
центров имеются каналы для подачи масла при распрессовке. Такие
же каналы имеются на верхней поверхности удлиненной части ступи-
Рис. 71. Колёсная пара электровоза ЧС2Т:
1 — колёсный центр; 2 — спица; 3 — конический раструб; 4 — зубчатый
венец; 5 — удлиненная ступица; 6 — маслоотражательное кольцо; 7 —
средняя часть оси
111
цы. Средняя часть 7 оси имеет диаметр 200 мм, а переход от подсту-
пичной части (диаметр 230 мм) выполнен коническим. Для лучшего
вписывания тележек в кривые гребни бандажей средних колесных
пар имеют толщину 23 мм.
Колесные пары электропоездов
На электропоездах применяются различные колесные пары: на
моторных вагонах с бандажными колесами, на прицепных — с цель-
нокатаными.
Колесная пара моторного вагона (рис. 72) состоит из оси 1, двух
Рис. 72. Колёсная пара моторных вагонов электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т:
1 — ось; 2 — бандажный колесный центр; 3, 4, 10 — лабиринтные
крышки; 5 — подшипниковая обойма; 6, 8 — опорные подшипники; 7 —
зубчатое колесо; 9 — бандаж; 11 — пробка; 12 — отверстие в ступице;
13 — ступица зубчатого колеса; 14 — призонный болт; 75 — венец
зубчатого колеса; 16 — бандажное кольцо
112
спицевых колесных центров 2, двух бандажей 9, закрепленных бан-
дажными кольцами 16, зубчатого колеса 7 со ступицей 13. У элек-
тропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е (рис. 73) один колесный центр изготав-
ливают с удлиненной ступицей, к фланцу ступицы призонными
болтами 8 крепят венец зубчатого колеса 7.
У прицепных вагонов колесные пары (рис. 74) состоят из оси 2
и двух цельнокатаных колес 1.
1440±1
7
8
9
10
Рис. 73. Колёсная пара
моторных вагонов
электропоездов ЭР9М,
ЭР9Е, ЭР2:
1 — ось; 2,6 — колес-
ные центры; 3 — лаби-
ринтное кольцо; 4 — бандаж;
5 — бандажное кольцо; 7 —
зубчатое колесо; 8 — призон-
ный болт; 9, 16 — упорные
крышки; 10 — стакан; И — ро-
ликовый подшипник 80-32140 Л4;
12 — внутреннее распорное
кольцо; 13 — наружное рас-
порное кольцо (разрезное);
14 — роликовый под-
шипник 80-32140Л4; 75 г
— уплотнительное коль-
цо; 17 — лабиринтная
крышка L
Рис. 74. Колёсная пара
прицепных вагонов
электропоездов:
1 — цельнокатаное коле-
со; 2 — ось; 3 — подсту-
пичная часть; 4 — шейка
оси; 5 — гайка; 6 — центр
8-395
113
У бандажных колес клейма ставят на наружном торце ступицы
колесного центра (рис. 75) и на наружной грани бандажа (рис. 76),
а у прицепных вагонов на наружной боковой поверхности обода цель-
нокатаного колеса (рис.77).
Рис. 75. Знаки и клейма на наружном торце
ступицы:
1 — условный номер или товарный знак
предприятия-изготовителя; 2 — год изготовле-
ния (две последние цифры); 3 — порядковый
номер центра по системе нумерации пред-
приятия-изготовителя; 4 — марка стали; 5 —
клейма технического контроля предприятия-из-
готовителя и представителя заказчика
Рис. 76. Знаки и клейма на наружной
грани бандажа:
1 — условный номер или товарный
знак предприятия-изготовителя; 2 — год
изготовления (две последние цифры); 3
— марка бандажа; 4 — клейма прием-
ки; 5 — номер плавки; 6 — порядковый
номер бандажа по системе нумерации
предприятия-изготовителя
Рис. 77. Знаки и клейма на
наружной боковой поверхности
обода цельнокатаного колеса:
1 — год изготовления (две последние
цифры); 2 — марка стали колеса; 3 —
номер плавки; 4 — условный номер
предприятия-изготовителя; 5 — клей-
ма технического контроля предприя-
тия-изготовителя и представителя за-
казчика; 6 — порядковый номер ко-
леса по системе нумерации пред-
приятия-изготовителя
114
Колесная пара электропоезда ЭР200. На подступичные части
оси 3 (рис. 78) напрессованы цельнокатаные колеса 13 с диаметром
по кругу катания 950 мм. Колесо имеет прямой диск и стандартный
профиль поверхности катания. По концам оси установлены бесче-
люстные буксы 6 поводкового типа. На шейках осей в корпусах
букс установлены по два роликоподшипника 75 с размерами
130-250-80 мм, воспринимающих только радиальную нагрузку, и
один радиально-упорный шарикоподшипник 16 (130-250-40), вос-
принимающий только осевую нагрузку. В верхней части корпуса
буксы имеется термодатчик 14 для контроля температуры нагрева
буксовых подшипников в эксплуатации.
Во время комплексных испытаний со скоростью движения 200 км/ч
и эксплутационных испытаний со скоростью движения до 160 км/ч на
линии Санкт-Петербург-Москва температура нагрева буксовых под-
шипников не превышала допустимых значений, что свидетельствует
о нормальной работе буксового узла в целом и правильном выборе
схемы нагружения его радиальной и осевой нагрузками.
Корпус буксы с рамой тележки соединен поводками, в голов-
ках которых запрессованы валики с резинометаллическими эле-
ментами. Валики крепятся в клиновых пазах буксы и кронштейнах
рамы болтами. На опорных поверхностях крыльев букс располо-
жены резиновые шайбы с опорными стаканами, на которых уста-
новлены пакты цилиндрических винтовых пружин, опирается рама
тележки.
К диску цельнокатаного колеса посредством разрезных втулок и
болтов 7 7 прикреплены два тормозных диска 18, каждый из которых
состоит из двух половинок.
На утолщенной части оси 3 колесной пары напрессовано сбор-
ное прямозубое зубчатое колесо 12 с числом зубьев ZK=61 и моду-
лем т=10.Для опоры тягового редуктора 77 вплотную к торцу сту-
пицы зубчатого колеса установлены роликоподшипники 19 (220-340-56
мм). На стаканы роликоподшипников установлены верхняя и ниж-
няя части корпуса редуктора, соединенные между собой по разъему
болтами 4.
Шестерня редуктора прямозубая (2ш=26, т=10) .смонтирована в вер-
хнем корпусе редуктора. Передаточное число тягового редуктора 2,346.
В верхней части корпуса установлен сапун 2 для выравнивания
внутреннего давления в редукторе с давлением окружающей среды.
Там же имеется прилив 7 для подвески редуктора к кронштейну
поперечной балки рамы тележки. В нижней части корпуса ввернут
8*
115
Рис. 78. Колёсная пара электропоезда ЭР200:
1 — прилив корпуса редуктора; 2 — сапун редуктора; 3 — ось колесной пары; 4 — болт корпуса
редуктора; 5 — редуктор; 6 — букса; 7, 17 — болты; 8 — щуп; 9 — сливное отверстие с пробкой; 10 —
пробка; 11— корпус редуктора; 12 — зубчатое колесо; 13 — колесо; 14 — термода; 15 — буксовый
роликоподшипник; 16 — буксовый шарикоподипник; 18 — тормозной диск; 19 — роликоподшипник
редуктора
щуп 8 для определения уровня смазки. На конце щупа укреплен
постоянный магнит, который улавливает металлические продукты
износа, очищая масло в картере. Для выпуска масла из редуктора 5
в нижней части корпуса имеется отверстие, закрываемое пробкой 9.
Колесные пары дизель-поездов типа ДР
Колесные пары моторных тележек (рис. 79) состоят из оси 7,
колесного центра с бандажом 3, буксовых узлов 1 и тормозных
дисков 4. В колесную пару моторной тележки, помимо указанных
элементов, входят: коническая шестерня 6, укрепленная призонными
болтами к напрессованной на ось колесной пары ступице, шестерня
привода масляного насоса 8, узел опорно-осевых подшипников —
цилиндрического 5 и конических 9 с лабиринтными уплотнениями. В
моторной колесной паре допускается также применение цель-
нокатаных колес 10. Колеса прицепной колесной пары — цель-
нокатаные, облегченного типа. В буксовых узлах колесных пар уста-
новлены вагонные роликоподшипники 13, 20.
Рис. 79. Колёсная пара моторного вагона дизель-поезда ДР1:
1 — буксовый узел; 2 — пробка; 3 — колесо бандажное; 4 — диск тор-
мозной; 5—узел цилиндрических подшипников; 6—шестерня коническая;
7 — ось; 8 — шестерня привода маслинного насоса; 9 — узел конических
подшипников; 10 — колесо цельнокатаное; 11 — колесо лабиринтное; 12—
крышка лабиринтная (задняя); 13—роликоподшипник задний; 14—крышка
передняя; 75 — прокладка; 16 — планка стопорная; 17 — крышка
смотровая; 18 — кольцо упорное; 79 — гайка торцевая; 20 — роликопод-
шипник передний; 21 — шайба дистанционная; 22 — корпус буксы
117
Формирование колесных пар
Формирование колесной пары это процесс сборки колесной пары
из новых элементов. Если зубчатое колесо находится на оси колес-
ной пары, то формирование начинают с посадки на ось зубчатого
колеса или его ступицы тепловым способом.
На колесный центр надевают бандаж в нагретом состоянии и зак-
репляют его бандажным кольцом. Собранное колесо запрессовывают
на ось в холодном состоянии с помощью гидравлического пресса.
Для контроля за прочностью посадки на ось колесных центров,
пресс, на котором формируется колесная пара, оборудован маномет-
ром и специальным прибором для снятия индикаторной диаграммы
запрессовки, которая приобщается к паспорту колесной пары. Давле-
ние запрессовки зависит от диаметра и длины сопрягаемых поверх-
ностей и натяга. О правильности формирования колесной пары судят
по диаграмме в соответствии с инструкцией ЦТ МПС.
2.7.4. Буксы. Назначение и конструкция.
Челюстные. Бесчелюстные
Узлы ходовой части, предназначенные для передачи через подшип-
ники вертикальной нагрузки (от веса тягового подвижного состава) на
вращающиеся оси колесных пар, а также для передачи продольных
горизонтальных (тяговых и тормозных) сил от буксовых шеек колес-
ных пар через раму движущемуся составу, называются буксами. В
процессе движения буксы должны обеспечивать вращение шеек осей
с минимальным сопротивлением. Это обеспечивается только при под-
шипниках качения. Поэтому на тяговом подвижном составе применяют
исключительно роликовые буксы. Условия работы букс и их подшип-
ников зависят от способа передачи нагрузки на буксу.
Различают буксовые узлы с плоскими (ВЛ8, ВЛ23) и цилиндри-
ческими (ЧС2, ЧС21) направляющими, а также с направляющими в
виде поводков (ВЛ 10, ВЛ11). На конструкцию корпуса буксы влияет
тип буксовых направляющих и тип буксовых подшипников. Приме-
няют роликовые подшипники двух типов: с цилиндрическими (ВЛ 10,
ВЛ 11, ВЛ8) и сферическими или бочкообразными (ВЛ8, ВЛ23, ЧС2,
ЧС2Т) роликами. Подшипники могут быть однорядными и двухрядны-
ми; в буксах устанавливают два однорядных или один, а иногда и два
двухрядных роликовых подшипника.
118
На крышках букс устанавливают токоотводящие (заземляющие)
устройства и привод скоростемера.
Буксы тепловозов
На тепловозах применяются в основном два типа букс: челюстные
и бесчелюстные. Челюстная букса (рис. 80) применяется на теплово-
зах 2ТЭ10Л, ТЭМ2, 2М62.
Рис. 80. Роликовая букса
челюстной тележки:
а — крайней колесной пары; б —
средней колесной пары; 7 — огра-
ничительный болт; 2 — арка; 3 —
опора балансира; 4 — передняя
крышка; 5 — стопорное кольцо; 6
— корпус упора; 7 — пружина; 8
— осевой упор; 9 — меченые и ре-
гулировочные прокладки; 10, 20 —
фитили; 11 — перегородка; 12, 13
— дистанционные кольца; 14 — ро-
ликовый подшипник; 15 — корпус
буксы; 16 — задняя крышка; 17 —
лабиринтное кольцо; 18 — ось
колесной пары; 19 — трубка подачи масла к наличникам; 21 — крышка
масленки; 22,23 — наличники; 24 — пробка отверстия для заливки и
контроля уровня смазки осевого упора; 25, 26, 28 — болты; 27 — проб-
ка отверстия для запрессовки консистентной смазки; 29— боковой
наличник рамы тележки
119
Роликовые буксы всех колесных пар тепловозов с челюстными
тележками схожи по конструкции. Имеющиеся отличия обусловлены
разными разбегами средних и крайних колесных пар и установкой на
передней крышке буксы первой колесной пары редуктора привода
скоростемера.
К стальному литому корпусу буксы 15 (рис. 80, а) приварены
наличники 22,23 из износоустойчивой стали, воспринимающие дей-
ствующие на буксу боковые силы и передающие тяговые усилия
челюсти тележки. В корпусе имеются полости, заполняемые жидкой
смазкой, которая подается к наличникам по трубкам 19 с помощью
фитилей 20. В корпусе буксы размещены два цилиндрических роли-
ковых подшипника 14, между которыми установлены дистанционные
кольца 12,13. Внутренние кольца подшипников насаживают на шей-
ку оси колесной пары с натягом 0,35-0,65 мм. На предподступичную
часть шейки оси насаживают с натягом 0,07-0,145 мм лабиринтное
кольцо 17. Перед напрессовкой кольца нагревают в индустриальном
масле или в электропечи до температуры 100-120 °C. Дистанционное
кольцо 12 надевается на ось свободно. По мере остывания напрессо-
ванных колец не должна нарушаться плотность их прилегания друг к
другу. Зазор между ними допускается не более 0,05 мм. Поэтому
кольца периодически прижимают к упорам легкими ударами монтаж-
ной втулки вдоль оси, зазоры проверяют щупом. Кольца, насаженные
на ось, фиксируются стопорным кольцом 5.
С внутренней стороны корпус буксы закрыт задней крышкой 16.
Задняя крышка и лабиринтное кольцо 17 образуют четырехкамерное
лабиринтное уплотнение, исключающее попадание пыли и влаги
внутрь буксы. В торец крышки ввернут ограничительный болт 1 со
стопорной шайбой, предохраняющий буксу от самопроизвольного
снятия ее с шейки оси при монтажных работах. Закрывающая корпус
буксы спереди, крышка 4 выполнена съемной. Это дает возможность
производить в процессе эксплуатации осмотр наружного подшипни-
ка, проверять наличие и качество консистентной смазки подшипни-
ков. Передняя крышка 4 и перегородка 11 образуют ванну для жид-
кой смазки, необходимой для питания фитиля 10 осевого упора.
Перегородка 11 препятствует смешиванию консистентной и жидкой
смазок. Зазор между перегородкой 11 и внутренним кольцом наруж-
ного подшипника должен быть не менее 0,75 мм.
Роликоподшипники буксы рассчитаны на восприятие радиальных
нагрузок. Осевые нагрузки, возникающие при движении тепловоза,
особенно в кривых участках пути, воспринимают осевые упоры.
120
Осевой упор 8 крепится к передней крышке 4 буксы крайней
колесной пары совместно с корпусом упора 6 и пружиной 7. Торец
привалочной поверхности осевого упора 8 до затяжки болтов должен
выступать относительно торца привалочной поверхности корпуса 6 на
расстояние на менее 2 мм. Пружина 7 при сборке устанавливается с
предварительным натягом не менее 7500 Н (750 кг).
Осевые упоры на буксах крайних колесных пар из- за наличия
в их конструкции пружин называют упругими. Буксы средней
колесной пары тележки не имеют корпуса упора и пружины, поэто-
му осевой упор 8 (рис. 80, б) называют жестким. Он крепится
болтами 25 непосредственно к передней крышке 4. Установка упру-
гих упоров обусловлена необходимостью, смягчать удары при дви-
жении тележки, которые воспринимаются в первую очередь крайни-
ми осями. Применение упругих упоров позволило поднять
допустимую скорость тепловоза на прямых участках пути и значи-
тельно снизить износ рельсов и гребней бандажей колесных пар в
кривых участках.
Торцовая поверхность упоров, обращенная к оси колесной пары,
армирована бронзой. При движении тепловоза она соприкасается с
торцовой поверхностью оси, в результате чего могут происходить на-
грев и задиры обеих поверхностей. Во избежание задиров в зону тре-
ния по войлочному фитилю 10 подается смазка. Фитиль укреплен на
пластинчатой пружине, которая присоединена двумя болтами к осево-
му упору и постоянно поджимает фитиль к торцу оси колесной пары.
Такое крепление исключает чрезмерное сжатие фитиля в процессе
эксплуатации и обеспечивает его хорошую подающую способность.
Консистентную смазку в роликоподшипники добавляют через от-
верстие в передней части корпуса буксы, закрытое пробкой 27. По-
полнение жидкой смазкой и контроль за ее уровнем производятся
через отверстие в передней крышке буксы, закрытое пробкой 24.
Вертикальная нагрузка от подрессоренных частей тепловоза пере-
дается на буксу через балансиры и арки 2. Каждая арка опирается на
два прилива в корпусе буксы, благодаря чему нагрузка на роликовые
подшипники буксы не сосредоточивается в центре, а распределяется
равномерно. Это увеличивает срок службы подшипников и их надеж-
ность. Для предохранения арки 2 от износа в ней установлены опоры
3, через которые передастся нагрузка от балансиров на буксы.
В процессе эксплуатации тележек необходимо строго следить за
свободными осевыми разбегами колесных пар, регулировать их при
необходимости, так как разбеги свыше установленных норм отрица-
121
тельно влияют на плавность хода тепловоза и надежность работы
экипажной части в целом.
Суммарный свободный осевой разбег для каждой колесной пары
в раме тележки определяют как сумму зазоров а + b + с + d (где а,
b — зазоры между рабочими поверхностями внутренних наличников
23 буксы и боковых наличников 29 рамы тележки соответственно с
правой и левой стороны тележки; с, d — зазоры между осевыми
упорами букс и торцами оси колесной пары соответственно с правой
и левой стороны тележки). Значения а и b подсчитывают как среднее
арифметическое от результатов двух соответствующих замеров, про-
изводимых в средней части рабочих поверхностей наличников. Зна-
чения с и d находят из формулы c(d)=M+PI2-H, где М — расстояние
между торцами буксовой крышки и оси колесной пары; Р — сум-
марная толщина пакета регулировочных прокладок; Н — высота
осевого упора.
При всех проверках и регулировках осевых разбегов без выкатки
колесных пар из-под тепловоза на буксах должны быть сохранены
меченые прокладки, устанавливаемые на заводе для симметричного
расположения колесных пар относительно продольной оси тележки.
Для определения требуемой толщины этих прокладок на буксы, наве-
шенные на колесную пару, устанавливают и затягивают болтами осе-
вые упоры без фитилей, а сами буксы сдвигают до соприкосновения
осевых упоров с торцами оси. После этого замеряют с обеих сторон
колесной пары расстояние К от внутренних граней бандажей до плос-
костей боковых наличников букс. Разность между большим и мень-
шим результатами замеров будет определять толщину прокладок,
которые необходимо установить между передней крышкой 4 (см.рис. 80)
и корпусом упора 6 (или осевым упором 8 для средней колесной
пары) той буксы, размер К для которой оказался большим. Фак-
тическая толщина прокладок может отличаться от расчетной не более
чем на 0,5 мм. На прокладки наносят специальные метки — два
сквозных отверстия. Разбег колесной пары регулируют только за счет
изменения толщины пакета регулировочных прокладок 9 при снятых
меченых. Для определения нужной толщины необходимо знать сум-
марную толщину пакета (вместе с мечеными прокладками), которую
находят по выражениям соответственно для крайних и средней осей:
Ркр=1лср-(а+Ь+с+сГ)', Pcp=Lcp-(a+b+c+d), где Акр, Lcp—допускае-
мые значения суммарного свободного осевого разбега крайних и
средней осей. От суммарной толщины пакета вычитают толщину
меченых прокладок, и остаток делят поровну. Полученное значение
122
соответствует толщине пакета прокладок, которые устанавливают на
каждую буксу при одинаковом износе осевых упоров. После этого
вновь устанавливают меченые прокладки на буксу, с которой они
были сняты. При неодинаково изношенных осевых упорах толщина
пакета регулировочных прокладок (без учета меченых) под более
изношенным упором должна быть меньше толщины пакета под менее
изношенным на разницу в износах, определяемую, как разность
размеров Н для осевых упоров букс одной колесной пары.
В случае получения отрицательного значения Ркр или Рср разбега
регулируют снятием регулировочных прокладок соответствующей толщи-
ны, а при их отсутствии — восстановлением размера Н осевого упора.
Суммарный свободный осевой разбег колесной пары в раме те-
лежки установлен для крайних колесных пар до включения пружин
7 осевых упоров 3+| мм, для средней колесной пары 28+| мм. Кроме
свободного разбега 3+1 мм, крайние колесные пары могут переме-
щаться на 11 мм в каждую сторону за счет упругости пружин 7.
При установке букс на колесную пару проверяют их маркировку.
При плохой читаемости маркировки ее восстанавливают, при отсут-
ствии наносят. В маркировке указывают номер колесной пары (в
верхнем правом углу корпуса буксы), толщину меченых прокладок
(на торце передней крышки буксы).
Поводковые буксы бесчелюстных тележек. Конструкция бук-
сового узла показана на рис. 81. Корпус 9 буксы двумя кососиммет-
рично расположенными поводками 2 соединен с рамой тележки.
Валики поводков крепятся к корпусу буксы и раме тележки посред-
ством клиновых соединений и болтов 1. Литой корпус буксы имеет
два боковых опорных кронштейна (крыла) для установки пружин
рессорного подвешивания тележки. В цилиндрическую расточку кор-
пуса буксы установлены по скользящей посадке до упора в заднюю
крышку 6 два роликовых подшипника и между ними дистанционное
кольцо 10. С целью повышения срока службы подшипники устанав-
ливают в одном буксовом узле с разностью радиальных зазоров не
более 0,03 мм. Кроме того, потолок корпуса буксы выполнен в виде
свода переменного сечения с увеличенной толщиной в верхней части,
что приводит не только к более равномерному распределению нагруз-
ки между роликами, но и к увеличению числа роликов, находящихся
в рабочей зоне.
На предподступичную часть оси до упора в галтель надето с натя-
гом лабиринтное кольцо 3. Температура нагрева кольца перед посад-
кой 393-423 К (120-150 °C). Лабиринтное кольцо образует с задней
123
'23
>2
'21
А-А
(средней колесной
пары)
Рис. 81. Поводковая букса бесчелюстной тележки:
1,21 — болты; 2 — поводок; 3 — лабиринтное коль-
цо; 4 — стопорный болт; 5 — шайба; 6 — задняя
крышка; 7, 22 — шелковые шнуры; 8 — роликовый
подшипник; 9 — корпус буксы; 10, 11 — дистанци-
онные кольца; 12, 14 — стопорные кольца; 13 —
кронштейн; 75 — упорный шариковый подшипник;
16 — амортизатор; 17 — передняя крышка; 18 —
пружина; 19 — упор; 20 — контровочная проволока;
23 — коническая пробка
крышкой 6 четырехкамерное лабиринтное уплотнение буксы. Внутрен-
ние кольца подшипников имеют натяг 0,035-0,065 мм. Их насаживают
на шейку оси вместе с дистанционным кольцом 11, нагретыми в ин-
дустриальном масле до температуры 373-393 К (100-120 °C). Для
предотвращения сползания внутренних колец с шейки оси служит сто-
порное кольцо 12.
В передней крышке 17 монтируется осевой упор качения односто-
роннего действия, содержащий упорный шарикоподшипник, одно
кольцо которого установлено на торцовой проточке оси, а другое -
на упоре 19. Натяг колец 0,003-0,016 мм. В целях предотвращения
раскрытия упорного подшипника он постоянно прижат усилием око-
ло 2 кН (200 кгс) к торцу оси колесной пары. Усилие создает пру-
жина 18, действующая на подшипник через упор 19. При снятии
крышки 17 осевой упор удерживается в ней стопорным кольцом 14.
Между упором и крышкой установлен амортизатор 16, представляю-
щий собой две металлические пластины толщиной 2 мм с привулка-
низированным к ним резиновым элементом. В буксах средних колес-
ных пар амортизатор не ставится, что обеспечивает свободный
осевой разбег +14 мм (равный толщине амортизатора) этих колесных
пар в буксах. К передней крышке приварен кронштейн 13 для при-
соединения гасителя колебаний.
Для того чтобы отличать буксы крайних колесных пар от букс
средних колесных пар, на крышки букс наносят буквы соответствен-
но КР и СР. На задней крышке установлен стопорный болт 4, предот-
вращающий сползание буксы с шейки оси при снятой с тепловоза
колесной паре.
Смазка буксового узла единая пластичная. При сборке буксы
закладывают смазку ЖРО в лабиринтное уплотнение задней крышки,
подшипники и осевой упор передней крышки в количестве 2,5 кг.
Дозаправка смазки в буксовый узел в процессе эксплуатации произ-
водится запрессовкой ее через отверстие с конической пробкой 23,
расположенное в нижней части корпуса буксы.
Корпус 7 поводка буксы (рис. 82) имеет две головки с цилиндри-
ческими расточками, в которые запрессованы с натягом 0,06-0,16 мм
амортизаторы, сформированные один на коротком, другой на длинном
валике. Короткий валик 8 (буксовый) имеет резинометаллический
блок, состоящий из резиновой 12 и металлической 13 втулок. Длин-
ный валик 5 (рамный) имеет два резинометаллических блока, состоя-
щих из резиновых 3 и металлических 2 втулок. Между этими блоками
помещены разделяющие их полукольца 1.
125
Рис. 82. Поводок буксы:
1,6 — полукольца; 2,13 — металлические втулки; 3,12 — резиновые
втулки; 4 — штифт; 5 — рамный валик; 7 — корпус; 8 — буксовый
валик; 9 — кольцо; 10 — резиновый элемент; 11 — шайба
Амортизаторы на валики напрессовывают. Перед напрессовкой
резиновые втулки и все соприкасающиеся с ними поверхности сма-
зывают смесью, состоящей из 30 % касторового масла и 70 % эти-
лового спирта. Сформированные поводки выдерживают в течение 20
дней при температуре 288-293 К (15-30 °C) без доступа света и
приложения нагрузки для завершения релаксационного процесса
сцепления резины с металлом.
Валики имеют трапециевидные (клиновидные) хвостовики для ус-
тановки их в соответствующие пазы на раме тележки и корпусе бук-
сы. Крепятся хвостовики болтами М20х80, момент затяжки не менее
150 Н-м (15 кгс-м). На хвостовики валиков установлены с натягом
торцовые амортизаторы, состоящие из кольца 9, шайбы 11 и привул-
канизированного к ним резинового элемента 10. Они крепятся с
помощью разрезных полуколец 6, вставляемых в выточки валиков, и
соединяются с корпусом 7 штифтами 4, вследствие чего при поворо-
те поводка в вертикальной плоскости резиновые элементы торцовых
амортизаторов работают на сдвиг. Клиновидные хвостовики длинного
126
и короткого валиков у верхних поводков имеют встречное направле-
ние, у нижних — попутное.
Коэффициент жесткости поводков одной буксы в поперечном на-
правлении составляет 35-105-45-105 Н/м (350-450 кгс/мм), а в про-
дольном — 235-105—275-105 Н/м (2350-2750 кгс/мм). Такая упругая
поперечная связь между колесными парами и рамой тележки в соче-
тании с буксовым осевым упором одностороннего действия значи-
тельно улучшает горизонтальную динамику тепловоза.
Буксовые узлы электровозов
Вследствие изгиба шейки оси, возникающего от вертикаль-
ной нагрузки на буксу, наиболее нагруженным оказывается задний
подшипник. Чтобы повысить работоспособность цилиндрических ро-
ликовых подшипников, стремятся либо полностью устранить действие
на них аксиальных сил, а для этого устанавливают между торцом оси
и крышкой буксы упорный шариковый подшипник качения или ре-
зиновый упор, либо разгрузить только внутренний подшипник и пе-
редать все аксиальные силы на наружный. На электровозах и элект-
ропоездах осуществляют разгрузку внутреннего подшипника.
Букса 4 (рис. 83) соединена с большим 5 и малым 1 кронштей-
нами рамы 5 тележки двумя буксовыми поводками 2. Вертикальная
Рис. 83. Буксовый узел электровоза ВЛ 10:
1 — малый кронштейн рамы тележки; 2 — тяга поводка; 3 — рама
тележки; 4 — букса; 5 — большой кронштейн рамы тележки; 6 — стойка;
7 — пружина; 8 — рессора
127
нагрузка передается от рамы на колесные пары через стойки б, пру-
жины 7, рессору 8, подвешенную к проушинам буксы 4, и буксу.
Относительные перемещения между рамой тележки и колесной парой
сопровождаются поворотом поводков в вертикальной (при вертикаль-
ных колебаниях) и горизонтальной (при поперечных перемещениях)
плоскостях.
Каждый поводок (рис. 84) состоит из литого корпуса или тяги 2,
Рис. 84. Буксовый поводок:
1 — прилив; 2 — тяга; 3 — болт; 4 — кронштейн; 5 — валик; 6 — резино-
металлическая шайба; 7 — штифт; 8 — стальная втулка; 9—резиновая втулка
128
двух сайлентблоков и торцовых резинометаллических шайб 6. Сай-
лентблок состоит из валика 5 диаметром 65 мм и одной или двух
резинометаллических втулок. Резиновая втулка 9 запрессована в
стальную 8, а валик запрессован в резинометаллическую втулку.
Сайлентблоки запрессованы в корпус поводка, а на трапециедальные
концы валиков установлены торцевые шайбы б. Положение шайб от-
носительно корпуса поводка фиксировано штифтами 7. Концы вали-
ков входят в трапециедальные пазы кронштейнов 4 рамы и приливов
1 корпуса буксы и затягиваются болтами 3. Поэтому при перемеще-
ниях буксы валики одного поводка остаются параллельными и не
вращаются, а поворот поводка сопровождается деформациями рези-
ны втулок и торцовых шайб, т.е. все относительные перемещения
происходят без внешнего трения и износа деталей поводков.
Букса электровозов состоит из корпуса 3 (рис. 85), двух одноряд-
ных подшипников 4 с цилиндрическими роликами. Между подшип-
никами установлены дистанционные кольца И.
Корпус 3 бесчелюстной двухповодковой буксы восьмиосных гру-
зовых электровозов отлит из стали 25Л-11, имеет четыре прилива для
крепления тяг с резиноме-
таллическими элементами
и два прилива с проуши-
нами для крепления рес-
соры. Внутренние кольца
роликовых подшипников
4 типов 2052536 ЛМ
(внутренние) насаживают
на шейку оси в горячем
Рис. 85. Букса
электровоза ВЛ 10:
1 — упорное кольцо; 2 —
задняя крышка; 3 — кор-
пус; 4 — роликовые под-
шипники; 5 — резиновое
кольцо; 6 — передняя
крышка; 7 — болт; 8 —
планка; 9 — гайка; 10 —
упорное кольцо; 11 —
дистанционные кольца
9-395
129
состоянии, предварительно нагревают в масляной ванне при темпера-
туре 100-120 °C. Натяг этих колец подбирают в холодном состоянии
(до нагрева) в пределах 0,04-0,06 мм. Внутренние кольца через упор-
ное кольцо наружного подшипника стянуты гайкой 9, которая стопо-
рится планкой 8, закрепленной в специальном пазу на торце оси.
Наружные кольца подшипников 4 установлены в корпусе по
скользящей посадке с зазором 0,06-0,14 мм. Осевой разбег двух
спаренных подшипников (0,5—1,0 мм) устанавливают, подбирая тол-
щину наружного дистанционного кольца. Букса закрыта крышками 6
и 2 с уплотнениями из резиновых колец.
Пространство в лабиринте задней крышки, между задней крыш-
кой и подшипником, между подшипниками и передней крышкой, а
также в самых подшипниках заполняют консистентной смазкой ЖРО
(3,5^4 кг), которую добавляют через отверстие в боковой части кор-
пуса буксы, закрытое пробкой.
Передние крышки букс, расположенных с правой стороны по на-
правлению движения, имеют фланцы, на которых устанавливают чер-
вячные редукторы привода скоростемера. На буксе с торца оси на
электровозах постоянного тока с № 484 (выпуск ТЭВЗа) и с № 916
(выпуск НЭВЗа) уста-
навливают токоотводя-
щее устройство (рис. 86)
для уменьшения изно-
са моторно-осевых под-
Рис. 86. Букса с
токоотводящим
устройством:
1 — крышка буксы; 2 —
лабиринтное кольцо; 3 —
корпус токоотводящего
устройства; 4 — болт; 5 —
крышка; 6 — щёткодер-
жатель; 7 — прокладка; 8
— контактный диск
130
шипииков тягового двигателя от электрокоррозии. В корпусе 3 этого
устройства смонтировано три щеткодержателя 6, в которых установ-
лено по одной цилиндрической щетке МГС-21.
Буксы электропоездов
Буксовый узел моторного вагона электропоезда ЭР2Р. Корпус
буксы 11 (рис. 87) литой, стальной, выполненный для бесчелюстного
подвешивания, имеет ступенчатое расположение крыльев для уста-
новки надбуксовых рессор и два прилива для крепления поводков.
Поводки одним концом соединены с кронштейном рамы тележки, а
другим — с приливом корпуса буксы. Приливы корпуса буксы и
кронштейны рамы имеют клиновидные пазы, в которые входят голов-
ки валиков поводков, закрепляемые болтами со стопорными шайба-
ми. Поводки насажены на валики с натягом при помощи резиноме-
таллических втулок и предназначены для ограничения разбега
колесной пары при проховдении неровностей пути. Разбег не должен
быть в продольном направле-
нии более 1 мм, в попереч-
ном — более 7,5 мм. К зад-
ней части корпуса буксы 11
болтами с пружинными шай-
бами крепят лабиринтную
крышку 13.
Внутри буксы установлены
два роликовых подшипника 10
и 12, между которыми нахо-
дятся дистанционные кольца 1
и 2. В верхней части стенки
Рис. 87. Букса моторного вагона электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т:
1,2 — соответственно большое и малое дистанционные кольца; 3 — уп-
лотнительное кольцо; 4 — крышка; 5 — прокладка; 7 — стопорная план-
ка; 8 — торцевая гайка; 9,15 — пробки; 10,12 — подшипники; И — кор-
пус буксы; 14 — лабиринтное кольцо
9* 131
корпуса буксы имеется отверстие, а в дистанционном кольце — коль-
цевая канавка и восемь радиальных отверстий, через которые в по-
лость подшипников подается смазка. Отработанная смазка удаляется
из буксы через два отверстия в нижней части корпуса. В эксплуата-
ции отверстия закрыты пробками.
Помимо крышки 4 буксы, имеется еще смотровая крышка 6, на
место которой может быть установлен датчик противоюзного устрой-
ства (с правой стороны).
Подшипники в буксе моторного вагона электропоезда ЭР2Р такие
же, как и в буксе моторного вагона электропоезда ЭР2. В буксу
закладывают 2,5 кг смазки ЖРО.
Буксовый узел прицепных вагонов электропоездов ЭР2 и ЭР2Р.
Корпус буксы (рис. 88) стальной, литой, выполненный для бесчелю-
стного подвешивания, представляет собой одно целое с опорными
чашками для установки надбуксовых цилиндрических пружин. В
чашках имеются отверстия для прохода шпинтонов. Подшипники
применяют такие же, как и в буксе моторного вагона электропоезда
ЭР2, но только устанавливают их на шейку оси без дистанционных
колец (впритык). Монтаж буксы и подшипников осуществляют в
таком же порядке, как и на моторном вагоне электропоезда ЭР2. На
головных вагонах на первую колесную пару устанавливают привод
скоростемера.
Рис. 88. Букса прицепного
вагона электропоездов ЭР2,
ЭР2Р:
1 — лабиринтное кольцо; 2 —
корпус буксы; 3 — уплотни-
тельное кольцо; 4 — крышка;
5 — торцовая гайка; 6 — про-
волока; 7 — стопорная плас-
тина; 8 — смотровая крышка;
9 — прокладка; 10 — ролико-
вый подшипник 30-232726 Л1М;
11 — роликовый подшипник
30-42726 ЛМ
132
2.7.5. Рессорное подвешивание. Назначение,
классификация и схемы. Конструкция
и характеристика элементов рессорного
подвешивания. Понятие о жесткости и
гибкости рессор. Гидравлические
гасители колебаний
Рессорное подвешивание
Рельсовый путь всегда имеет неровности, а колесные пары, име-
ющие коническую неровность бандажей, перемещаются по этим не-
ровностям и совершают колебательные движения. Эти колебания
передаются на кузов локомотива или вагона МВПС, который также
совершает колебательные движения вокруг продольной оси (боковая
качка), поперечной (галопирование), вертикальной (виляние), парал-
лельно продольной оси (подпрыгивание) и вдоль поперечной оси
(относ). Рессорное подвешивание обеспечивает, чтобы кузов двигал-
ся по возможности более плавно. Оно состоит из системы листовых
рессор, пружин, подвесок, гасителей колебаний (фрикционных, гид-
равлических) и других элементов.
Рессорное подвешивание обладает необходимой упругостью и
способностью гасить (поглощать) возникающие при движении под-
вижного состава вертикальные и боковые силы, под действием кото-
рых происходят колебания. Оно равномерно распределяет нагрузки
между колесными парами и колесами. Рессорное подвешивание не-
обходимо делать как можно мягче, снижая чувствительность локомо-
тива к состоянию пути.
Жесткость рессоры или пружины характеризуется нагрузкой Р,
вызывающей прогиб упругого элемента f на 1 мм. Она измеряется в
Ньютонах или килограммах на 1 мм. Статический прогиб рессоры
/ =Н —Н ,
J ст св гр7
где Нгр — высота под нагрузкой Р;
На — высота без нагрузки.
Гибкость рессоры или пружины — величина, обратная жесткости.
При параллельно расположенных упругих элементах общая жесткость
133
равна сумме жесткостей отдельных элементов. При последовательно
расположенных пружинах и рессорах общая гибкость равна сумме
гибкостей каждого элемента.
В челюстных тележках тепловозов нагрузка на буксы переда-
ется балансирами, расположенными с обеих сторон рамы (рис. 89).
Между балансирами 1 расположены листовые рессоры 2. Нагрузка
от рамы тележки передается на хомуты рессор через цилиндрические
пружины 4. Концы листовых рессор входят в П-образную подвеску
5 и опираются на втулки с выступом. Выступ входит в отверстие
первого коренного листа рессоры. Подвески с опорной втулкой рес-
соры и концами балансиров соединяются при помощи полых зака-
ленных валиков, изготовленных из стали Ст5. Валики должны сво-
бодно входить в закаленные втулки 9, запрессованные в отверстия
подвесок, балансиров и опор рессор.
Через клапаны 10 запрессовывается масло для смазки валиков.
Через радиальные отверстия смазка поступает к поверхности трения.
Нагрузка на второй конец балансира передается рамой тележки через
пружину 11 и подвеску 12. Нагрузка на средние пружины передается
через кольцевые резиновые амортизаторы 13. Такие же резиновые
амортизаторы установлены под концевые пружины.
Рис. 89. Рессорное подвешивание челюстной тележки тепловоза:
1 — балансир; 2 — рессора; 3 — опора; 4 — пружины; 5 — подвеска;
6 — втулка; 7 — рессора; 8 — валик; 9 — втулки; 10 — клапаны; 11 —
пружина; 12 — подвеска; 13 — амортизатор
134
Чтобы обеспечить центральное приложение нагрузки, в буксы зап-
рессованы закаленные опоры 3, фиксирующие положение балансиров.
Для этого балансиры имеют по середине соответствующие выемки.
Опорную поверхность балансира наплавляют твердым сплавом элект-
родом марки Ж4 или 50ХФА для повышения износостойкости. Тол-
щина наплавленного слоя 2,5-3,5 мм при твердости НВ = 415.
Концевая подвеска 12 первоначально изготовлялась в виде стер-
жня, соединенного резьбой с втулкой. Из-за появления трещин в
сечении А —А такой вариант подвески заменен цельнокованым 12а.
Такой вариант рессорного подвешивания относится к одноступен-
чатому, так как упругие элементы размещены между рамой тележки
и буксами колесных пар. Листовые рессоры и цилиндрические пру-
жины каждой стороны сбалансированы между собой, что приводит к
выравниванию нагрузок на смежные оси.
Для снижения жесткости листовых рессор нагрузка на них пере-
дается через пружины. Последовательно с пружинами установлены
резиновые амортизаторы, которые снижают жесткость подвешивания,
уменьшают амплитуду высокочастотных колебаний и шум в кабине
машиниста.
Широкое применение листовых рессор объясняется их свойством
быстро гасить возникающие колебания. Если рессоре достаточно двух
периодов для прекращения колебаний, то пружине для гашения таких
же колебаний необходимо 15 периодов. Такое эффективное гашение
колебаний объясняется значительным трением между листами рессо-
ры. Однако, высыхание смазки между листами, коррозия и износ
поверхности листов ведут к увеличению коэффициента трения. Рессо-
ра становится малочувствительной. В современных схемах рессор-
ного подвешивания вместо листовых рессор применяются гасители
колебания (гидравлические или фрикционные).
В бесчелюстных тележках тепловозов применена другая схема
одноступенчатого рессорного подвешивания (рис. 90). Нагрузка че-
рез две цилиндрические пружины 7, расположенные концентрически,
передается от рамы тележки на приливы бесчелюстных букс. Такое
подвешивание называется индивидуальным. Пружины тележек каж-
дой секции тепловоза подбирают по величине прогиба под расчетной
нагрузкой для уменьшения различия в нагрузках, передаваемых на
колесные пары.
Комплект пружин состоит из пружин 2 и 3, опорных плит 1 и 4,
резинового амортизатора со стальной арматурой 5, имеющей штырь,
который фиксирует положение пружины в нижнем листе рамы тележки 6.
135
6
5
Шайба технологическая 10
1, 4 — опорные плиты; 2, 3 —
пружины; 5 — амортизатор; 6 —
нижний лист рамы тележки; 7 —
двойные пружины; 8 — фрик-
ционный амортизатор
Болт технологический 9
2
Рис. 90. Рессорное
подвешивание бесчелюстной
тележки тепловоза:
Для регулирования нагрузки на каждую колесную пару предус-
мотрены регулировочные прокладки. Для замены поломанных пру-
жин без выкатки колесной пары комплект сжимается при помощи
технологических болта 9 и шайбы 10.
Для гашения колебаний надрессорного строения тепловоза парал-
лельно с пружинами установлены фрикционные амортизаторы 8. Кор-
пус амортизатора 1 (рис. 91) крепится к раме тележки. В корпус
ввернуты нажимные гайки 2, позволяющие регулировать затяжку
пружины 9. Рабочая часть амортизатора состоит из фрикционных
металлокерамических дисков 7, сменных стальных дисков 3, переме-
щающихся втулок 8, при помощи которых меняется затяжка пружи-
ны и резинометаллической втулки 5, б, запрессованной в проушину
тяги гасителя 4. Тяга гасителя колебаний 4 прикреплена через зубча-
тую рейку 11 к кронштейну 10, приваренному к корпусу буксы.
При перемещении тяги трение возникает между дисками 3 и 7.
Эллиптические отверстия в тяге 4 позволяют регулировать положение
рабочей части гасителя по высоте. Сила трения зависит от затяжки
пружин и коэффициента трения фрикционных пар. Фрикционный га-
ситель колебаний значительно снижает чувствительность рессорного
подвешивания, так как начинает работать только, когда возникает
толчок, достаточный для преодоления силы трения амортизатора.
В пассажирских тепловозах для уменьшения динамического воз-
действия на путь применяют двухступенчатое рессорное подвешивание.
136
Рис. 91. Фрикционный гаситель колебаний:
1 — корпус амортизатора; 2 — нажимная гайка; 3, 7 — диски; 4 — тяга;
5, 6 — резино-металлические втулки; 8 — перемещающаяся втулка; 9 —
пружина; 10 — кронштейн; 11 — зубчатая рейка
Первая ступень представляет собой упругую связь между рамой
тележки и буксами колесных пар. Вторая ступень рессорного подве-
шивания осуществляет упругую связь между кузовом тепловоза и
рамой тележки. На тепловозе ТЭП60 (рис. 92) первая ступень подве-
шивания состоит из балансиров 8, пружин У и 2, листовых рессор 5
с амортизаторами 7и 9. Вторая ступень имеет две главные маятнико-
вые опоры 4 с резиновыми конусными амортизаторами 10 по концам
и четыре боковые спиральные пружины 3.
Маятниковые опоры 4 выполнены с упругими резиновыми амор-
тизаторами 10 и возвращающими механизмами с пружинами И двух-
стороннего действия, центрирующими тележки относительно рамы
кузова при боковом перемещении и повороте.
Боковые опоры представляют собой пружины 3, размещенные в
кронштейнах тележки и нагруженные через стаканы вертикальными
стойками, воспринимающими нагрузку от главной рамы через шаро-
вые опоры трения 12. На раме тележки укреплены скобы 13, допус-
кающие только небольшое отклонение стоек.
137
Рис. 92. Схема двухступенчатого рессорного подвешивания тепловозов ТЭП60:
1 — концевая пружина; 2, 3, 11 — пружины; 4 — маятниковая опора; 5—
листовая рессора; 6 — балка; 7 — резиновые амортизаторы; 8 — балансир;
9, 10 — амортизаторы; 12 — шаровые опоры трения; 13 — скоба
От рамы тележки нагрузка через резиновые амортизаторы 7 пере-
дается на листовые рессоры 5 и одновременно через резиновые амор-
тизаторы 9 на концевые пружины 1, а далее через балки 6 на пружи-
ны 2. Шейки колесных пар нагружаются балансирами 8,
подвешенными на валиках к буксам.
Электровозы ЧС4, ЧС4Т и ЧС2Т имеют две ступени рессорного
подвешивания. Первая — буксовая — состоит из пружин, поводков
с резинометаллическими блоками, подбуксового балансира и гидрав-
лических гасителей колебаний, вторая — из пружин опор кузова и
пружин шкворневого узла. На электровозе ЧС2 рессорное подвеши-
вание также двухступенчатое. В первой ступени установлены листо-
вые рессоры, цилиндрические пружины и продольные балансиры, во
второй - только листовые рессоры.
Первая ступень подвешивания у тележек выполнена различно
(рис. 93). У первой тележки рессоры каждой стороны второй и тре-
тьей колесных пар соединены продольными балансирами, рессоры
первой колесной пары связаны только с рамой тележки. У второй
тележки все рессоры каждой стороны соединены продольными ба-
лансирами. Между листовыми рессорами (подбуксовыми балансира-
ми) и рамами или продольными балансирами размещены цилиндри-
ческие пружины.
138
Рис. 93. Схема рессорного подвешивания тележек электровозов ЧС2Т и ВЛ60к:
1 — листовая рессора; 2 — цилиндрическая пружина; 3 — рама тележки;
4 — жесткий продольный балансир
Первая ступень рессорного подвешивания электровозов ЧС4 и
ЧС4Т (рис. 94) состоит из витых однорядных пружин У и 7, поводков
2 и 9, через которые тяговые и тормозные усилия передаются на раму
тележки 4. Поводки закреплены на корпусе буксы 10. Жесткий ба-
лансир 8 симметричен и в средней части валиком 11 закреплен в
вилке корпуса буксы. Жесткие упоры 3 и 5 ограничивают перемеще-
ние буксы. Гидравлический гаситель 12 осуществляет гашение вер-
тикальных колебаний рамы тележки. Чтобы не ослаблять сечение бо-
ковины рамы тележки отверстием под шток в нижнем горизонтальном
листе, устанавливают съемную коробку 6. Пружины разбивают на
две группы по высоте под номинальной статической нагрузкой 44,3 кН:
139
пружины группы I имеют высоту 352-357 мм, группы II - высоту
357-362 мм. На каждой пружине крепят бирку с номером группы, к
которой она относится.
Первая ступень рессорного подвешивания электровоза ЧС2
(см.рис. 94) имеет листовые рессоры 1 и витые пружины 2. Концы
листовых рессор соединены продольными балансирами 3.
Рис. 94. Схема рессорного подвешивания электровозов ЧС4 и ЧС4Т:
1,7 — пружины; 2, 9 — поводки; 3,5 — жёсткие упоры; 4 — рама
тележки; 6 — коробка; 8 — балансир; 10 — букса; 11 — валик; 12 —
гидравлический гаситель; 13 — листовая рессора; 14 — продольный
балансир; 75 — рама тележки
Вторая ступень подвешивания электровозов ЧС4 и ЧС41 представ-
ляет собой опоры кузова (рис. 95), имеющие различную конструк-
цию. На электровозе ЧС4 в месте установки опоры в раскосую балку
рамы кузова вварено литое гнездо 5, расточенное внутри под ци-
линдр. В него запрессована направляющая втулка 4, вдоль которой
может скользить стакан 7. Дно стакана служит опорой для комплекта
внутренней 14 и наружной 75 пружин. К гнезду 5 болтами крепят
опорную чашу 9 с крышкой 8, которая уложена сверху на пружины.
В центре крышки сделано отверстие, в которое запрессована и зафик-
сирована штифтом втулка 72. Втулка имеет трапецеидальную упор-
ную резьбу для регулировочного болта 70. Болт через сухарь 13
упирается в опорную чашу.
Нагрузка от кузова через крышку, регулировочный болт и комп-
лект пружин передается на стакан, а от него через вкладыш 7 на
скользун 2. Регулировочный болт 70 позволяет изменять статическую
140
нагрузку. Его стопорят контргайкой 11, кроме того, ставят специаль-
ное стопорное устройство. В зоны контакта деталей, которые имеют
взаимное перемещение, подводят масло. В пространство между ста-
каном и направляющей втулкой оно попадает через канал б.
На электровозе ЧС4Т (рис. 95) гнездо опоры 5 вварено в балку-
кронштейн рамы кузова. Направляющая 20 опоры при регулировке
может перемещаться относительно гнезда 5 натяжными болтами 19.
Нагрузка от кузова на раму тележки передается последовательно
через натяжные болты 19, направляющую 20, комплект пружин 21 и
22, собственно опору 25 и вкладыш 26, опирающийся на скользун
27. При вертикальных перемещениях тележки относительно кузова
цилиндрическая часть направляющей опоры 18 скользит вдоль стака-
на 23, внутрь которого вставлена сменная втулка 28. К поверхности
трения подается масло через каналы 24. Оно заливается через трубку
16, откуда через отверстия 17 попадает в полость направляющей
опоры. Внутри трубки имеется щуп - указатель уровня масла.
Рис. 95. Опоры кузова электровозов ЧС4 и ЧС4Т:
1 — вкладыш; 2 — скользун; 3 — ванна; 4 — направляющая втулка; 5 —
литое гнездо; 6 — канал; 7 — стакан; 8 — крышка; 9 — опорная чаша;
10— регулировочный болт; 11 — контргайка; 12 — втулка; 13 — сухарь;
14 — внутренняя пружина; 75 — наружная пружина; 16 — трубка; 17,
18 — отверстия; 79 — натяжные болты; 20 — направляющая; 27, 22 —
комплект пружин; 23 — стакан; 24 — каналы; 25 — опора; 26 — вкла-
дыш; 27 — скользун тележки; 28 — сменная втулка
141
На электровозе ВЛ60к (рис. 93, в) рессорное подвешивание рас-
положено в средней плоскости боковин рам тележек. Оно состоит из
листовых рессор 1, цилиндрических пружин 2, балансиров 4 и со-
единяющих их элементов.
На электровозе ВЛ8 (рис. 96) рессорное подвешивание одно-
ступенчатое, выполнено из листовых рессор 3, комплектов витых
цилиндрических пружин 1, расположенных между рессорами и кор-
пусами букс 6. Коренные листы рессор имеют по концам овальные
отверстия, через которые проходят подвески 2, соединенные с другой
стороны с жесткими балансирами 4, расположенными ниже бокови-
ны рамы тележки 7. Комплект пружин состоит из внешней и внутрен-
ней пружин, направления витков которых противоположны.
Рис. 96. Рессорное подвешивание электровоза ВЛ8
1 — пружина; 2 — подвеска; 3 — листовая рессора; 4 — балансир; 5 —
опора; 6 — корпус буксы; 7 — боковина рамы тележки.
На электровозах ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ80 и ВЛ85 рессорное
подвешивание двухступенчатое (рис. 97). Первая ступень подве-
шивания состоит из листовой рессоры 1 и винтовых цилиндрических
пружин 3. Рессора шарнирно подвешена к нижней части буксы, а
коренные листы по концам имеют отверстия, в которые проходят
подвески. Пружины с одной стороны через прокладку 4 опираются
на концы рессоры, а с другой через гайку 5 — на стойку 6, шарнир-
но соединенную с кронштейном 7 рамы тележки 8.
Вторая ступень—люлечное подвешивание. Вертикальная нагрузка
от кузова приложена к нижней части стержня 14. Кузов кронштейна-
ми 13 устанавливается на балансиры 12, которые опираются на ниж-
ние шарниры люлечного подвешивания, состоящие из опор 11 и 10.
Нижний шарнир удерживается на стержне гайкой 9 со шплинтом 25.
Вертикальная нагрузка через съемную шайбу 22 стержня, пружину
142
Рис. 97. Рессорное и люлечное подвешивание электровозов:
1 — рессора; 2 — букса; 3, 21, 29 — пружина; 4 — подкладка; 5 — гайка;
6 — стойка; 7 — кронштейн; 8 — рама тележки; 9 — гайка; 10, 11, 17,
18 — опоры; 12 — балансир; 13 — кронштейн кузова; 14 — стержень;
15, 34 — кронштейн; 16 — прокладка; 19 — стакан; 20 — шайба; 22 —
съёмная шайба; 23 — болт; 24 — трос; 25 — шплинт; 26 — рама кузова;
27 — прокладка; 28 — корпус; 30 — крышка; 31 — накладка; 32 —
вкладыш; 33 — боковина рамы тележки; 35 — валик; 36 —
гидравлический гаситель
143
21, регулировочную шайбу 20, фланец стакана 19, опоры 17, 18 и
прокладку 16 передается на раму тележки 8 через кронштейн 15.
Шарниры люлечной подвески обеспечивают колебательное движение
стержня, вызванное поперечным горизонтальным перемещением и
поворотом тележки относительно кузова. Поверхности трения стерж-
ня 14 и стакана 19 облицованы износостойкими втулками и смазыва-
ются через специальные отверстия в стержне. Люлечная подвеска,
для предотвращения падения деталей нижнего шарнира при обрыве
стержня, имеет страховочный трос 24, закрепленный болтами 23.
Для ограничения горизонтальных колебаний на раме кузова 26
укреплен шпильками горизонтальный упор, состоящий из крышки
30, пружины 29, корпуса 28 и регулировочных прокладок 27. Крыш-
ка упора с внешней стороны имеет вкладыш 32, выполненный из
марганцовистой стали, который входит в непосредственный контакт с
термообработанной накладкой 31 на боковине рамы тележки 33. Го-
ризонтальные усилия от кузова на раму тележки передаются люлеч-
ными подвесками при поперечном отклонении кузова на 15 мм от
среднего положения и совместно люлечными подвесками и горизон-
тальным упором при отклонении от 15 до 30 мм. После сжатия пру-
жины 29 на рабочий ход — 15 мм, горизонтальный упор работает как
жесткий ограничитель.
Для ограничения вертикальных колебаний кузова относительно
тележки и предотвращения смыкания витков пружины люлечной под-
вески служит вертикальный упор, смонтированный на кронштейне
13, позволяющий выдерживать зазор В, в заданных пределах. Гаше-
ние вертикальных колебаний кузова осуществляется гидравлически-
ми гасителями 36, укрепленными на кронштейне 34 валиками 35.
На электропоездах серии ЭР рессорное подвешивание двух-
ступенчатое. Первая ступень подвешивания тележек моторных ваго-
нов электропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е (рис. 98, а) состоит из витых
пружин 1 и 8 опирающихся на стаканы 2 буксового балансира 6,
который подвешен к хвостовику корпуса буксы 5. Под пружины 1 и
8 установлены резиновые гасители 3. Продольная балка рамы тележ-
ки 9 опирается на верхние торцы пружин через буксовые направля-
ющие 7, в которых предусмотрены наличники 4, специальные чаши
и стальные регулировочные прокладки толщиной 6 мм.
Гашение колебаний галопирования осуществляется фрикционным
гасителем, основание которого приварено к продольной балке рамы
тележки 9. На основании укреплена ось 12 с поворотным рычагом
16, фрикционными дисками и неподвижным диском 17. Фрикцион
144
10-395
Л777777777777Х
Б-Б
в)
26
Рис. 98. Первая ступень
рессорного подвешивания
электропоездов:
1,8 — пружина; 2 —
стакан; 3 — резиновые га-
сители; 4 — наличники; 5
— корпус буксы; 6 — ба-
лансир; 7 — буксовые нап-
равляющие; 9 — продоль-
ная балка рамы тележки; 10
— резиновая втулка; 11 —
поводок; 12 — ось; 13 —
шайба; 14 — пружина; 75
— крышка; 16 — рычаг; 17
— неподвижный диск;
18,24 — поводки; 19 — ра-
ма тележки; 20,21 — пру-
жины; 22 — шайба; 23 —
резиновый амортизатор; 25
— резиновая втулка; 26 —
стальной шпинтон
ные диски изготовляют из ретинакса ФК-16Л или пластмассы КФ-
2. Рычаг с дисками зажат между основанием, крышкой 15 и фигур-
ной шайбой 13 пружиной 14. Рычаг 16 соединен с крышкой буксы
5 поводком 77. В отверстиях поводка в местах соединения гасителя
с кронштейном и крышкой буксы установлены резиновые втулки 10.
Эти втулки затягивают так, что колебания с малой амплитудой гасятся
в них, а фрикционная часть гасителя включается в работу при значи-
тельных амплитудах колебаний.
Первая ступень подвешивания тележек бесчелюстного типа мотор-
ных вагонов электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т (рис. 98, б) состоит из
пружин 20 и 21 с чашами. Чаши установлены в разных уровнях в
соответствии с положением тяговых поводков 18 и 24, которые свя-
зывают буксу с рамой тележки 19. Под нижние опорные поверхности
пружин в чашах крыльев букс установлены армированные стальны-
ми опорными шайбами 22 резиновые амортизаторы 23.
Первая ступень подвешивания тележек КВЗ-ЦНИИ прицепных и
головных вагонов электропоездов всех серий выполнена одинаково,
отличия только в характеристиках пружин. Для направления пружин
служат стальные шпинтоны 26, прикрепленные к раме тележки. Под
пружинами размещены резинометаллические прокладки, армирован-
ные стальными прокладками. Возвращение колесных пар в среднее
положение достигается вследствие поперечной жесткости пружин. В
первой ступени подвешивания этих тележек также применен фрикци-
онный гаситель колебаний.
Вторая ступень рессорного подвешивания (центральное подвеши-
вание) тележек моторных вагонов электропоездов ЭР2 (с № 514),
ЭР2Р, ЭР9М, ЭР9Е (рис. 99) выполнена в виде люлечного подвеши-
вания. Тяги 9 подвешены к раме тележки на валиках в специальных
стаканах 72, вваренных в боковины 7 рамы. Тяги 9 оканчиваются
короткими серьгами, на которых при помощи валиков подвешен
поддон 10. Штампованные серьги имеют форму прямоугольных зве-
ньев. Каждая тяга 9 представляет собой кованый стержень с двумя
головками. В отверстие верхней головки вставлен сменный фасон-
ный вкладыш, на который опирается верхний валик. Такие же валики
установлены в нижних головках тяг 9.
На поддоне установлено два комплекта витых двухрядных пружин
77, на которые опирается расположенный между поперечными балка-
ми 5 надрессорный брус б, имеющий в средней части коробчатое
сечение, отштампованный из листовой стали. В средней части через
брус 6 пропущен шкворень 7 с резиновым амортизатором 8.
146
Рис. 99. Центральное подвешивание электропоездов:
1 — боковина; 2 — амортизатор; 3 — тяговый поводок; 4 — гид-
равлический гаситель; 5 — поперечная балка; 6 — надрессорный брус;
7 — шкворень; 8 — резиновый амортизатор; 9 — тяга; 10 — поддон; 11
— комплект двухрядных пружин; 12 — стакан
10*
147
Брус 6 упруго фиксирован относительно рамы тележки двумя
тяговыми поводками 3 с резинометаллическими амортизаторами 2 в
шарнирах. Поводки 3 передают тяговые и тормозные силы от рамы
тележки на раму кузова. Продольные перемещения бруса 6 при пе-
редаче продольных усилий ограничены до 2-4 мм деформацией амор-
тизатора 2. Для ограничения поперечных перемещений и смягчения
боковых ударов надрессорного бруса б о боковины рамы на литых
опорах установлены резинометаллические амортизаторы. Между бру-
сом б и рамой тележки 1 под углом 35° к горизонтали установлены
гидравлические гасители колебаний 4.
Вторая ступень подвешивания прицепных и головных вагонов с
тележками КВЗ-ЦНИИ имеет такую же конструкцию, как и у мотор-
ных вагонов, отличается только устройством шкворневого узла и
витыми трехрядными пружинами. Высота пружин подобрана так, что
гибкость комплекта переменная. При пустом вагоне в работе участву-
ют только наружная и внутренняя пружины, при заполненном вагоне
в работу включается средняя пружина.
В центральном подвешивании электропоезда ЭР200 вместо двух-
рядных пружин применены пневматические рессоры. Они представля-
ют собой упругие резинокордовые оболочки, заполненные сжатым
воздухом, что позволяет получить больший статический прогиб и ста-
бильное демпфирование колебаний. Кроме того, применяя такие рессо-
ры, можно поддерживать постоянную высоту пола кузова независимо
от загрузки вагона, осуществлять принудительный наклон кузова при
входе в кривые участки пути. Пневматические рессоры подразделяют
на баллонные, диафрагменные, подушечные и комбинированные.
Баллонная пневморессора (рис. 100) работает только в вертикальном
направлении. Ее резинокордовая обо-
лочка 2 уплотняющими кольцами 5 и
б прикреплена к верхней 4 и нижней
1 крышкам. Кольцо 3 служит для со-
хранения формы пневморессоры. На
случай отсутствия воздуха внутри
оболочки устанавливают резиновый
амортизатор.
Рис. 100. Пневматическая рессора балонного типа:
1 — нижняя крышка; 2 — резинокордная оболочка; 3 — кольцо; 4 —
верхняя крышка; 5 и 6 — уплотняющие кольца
148
Диафрагменная рессора (рис. 101) работает в вертикальном и
поперечном направлениях. К ее верхней крышке 1 крепят направля-
ющий кожух 2. Функции нижней крышки выполняет поршень 4, на
котором установлен амортизатор 3. Сопротивление рессоры попереч-
ной деформации возникает вследствие изменения площади и формы
поверхности контакта оболочки с поршнем и частично — в резуль-
тате жесткости оболочки.
Пневморессоры со-
единяют с дополнитель-
ным резервуаром при
помощи трубопроводов,
имеющих регулируемые
отверстия, что позволя-
ет получить требуемый
демпфирующий эффект.
Рис. 101. Пневматическая рессора диафрагменного типа:
1 — верхняя крышка; 2 — направляющий кожух; 3 — амортизатор; 4 —
поршень
Гидравлические гасители колебаний
В зависимости от демпфирующей силы гасители колебаний уста-
навливают между рамами кузова и тележки (на электровозах ВЛ 10,
ВЛ 10у, ВЛ I Iй, ВЛ80 всех индексов; на электропоездах во второй сту-
пени с витыми пружинами и др.) и между рамой тележки и буксами
(на электровозах ЧС4, ЧС4Т и др.). Гашение колебаний в них проис-
ходит под действием сил вязкого трения жидкости, возникающих при
продавливании ее поршнем через узкие каналы и всасывании обратно
через клапаны одностороннего действия (т.е. происходит превращение
механической энергии колебательного движения в тепловую и переда-
ча ее в окружающую среду). Гасители бывают двустороннего и одно-
стороннего действия. На электровозе или вагоне допускается установ-
ка гидравлического гасителя колебаний только одного типа.
Гидравлические гасители колебаний одностороннего действия со-
здают силу сопротивления только на ходе сжатия. Ход растяжения
149
является вспомогательным, шток свободно перемещается вверх и за-
сасывает рабочую жидкость в подпоршневую полость.
Гидравлические гасители устанавливают под углом 35-45° к го-
ризонтали, что позволяет исключить или ограничить вертикальные и
горизонтальные колебания кузова или рамы тележки. Пригодность
гасителей колебаний определяют способностью их противодейство-
вать колебательному процессу, которая оценивается силой сопротив-
ления гасителя.
Телескопический поршневой гаситель двустороннего действия
(рис. 102, а) развивает усилия сопротивления на ходах сжатия и ра-
стяжения и состоит из цилиндра 5 с головкой 75, в котором при
колебаниях рамы кузова или тележки перемещается поршень б с
клапанами 77и кольцом 4. В нижнюю часть цилиндра запрессован
корпус 18 с клапаном 19. Шток уплотнен сальниковым устройством,
состоящим из обоймы 7 и двух каркасных сальников 10. Гайка 8
фиксирует положение деталей гасителя и одновременно сжимает ре-
зиновое кольцо 14, которое уплотняет корпус 16. Гаситель крепят с
помощью верхней 77 и нижней 7 головок резиновых втулок 2 и
стальных вкладышей 3. На верхнюю головку наворачивают защитный
кожух 9, который фиксируется болтом 13. Крепление штока к верх-
ней головке осуществляется винтом 72.
При ходе поршня б вверх (рис. 102, б) давление рабочей жидкости
в надпоршневой полости повышается, диск клапана 19 в поршне
прижимается к посадочным поясам корпуса, жидкость, преодолевая
большое сопротивление, поступает через щелевые каналы, располо-
женные на наружном поясе, в подпоршневую полость 20. Однако
давление в этой полости все равно снижается, так как освобождаю-
щийся объем под поршнем больше объема поступившей жидкости.
Вследствие образовавшегося разряжения объем под поршнем запол-
няется жидкостью, всасываемой из вспомогательной камеры 27 через
канавки в нижнем корпусе, калиброванные отверстия клапана 19 и
пазы дистанционного кольца. При повышении давления в надпоршне-
вой полости до 4,41 МПа (4,5 кгс/см2) открывается клапан 77 в
поршне, и часть жидкости перепускается в подпоршневую полость
20. Давление в надпоршневой полости падает, шарик под действием
пружины закрывает отверстие клапана 17.
Когда поршень перемещается вниз (рис. 102, в), давление рабочей
жидкости в подпоршневой полости 20 повышается, диск нижнего
клапана 19 прижимается к посадочным поясам корпуса, и часть жид-
кости, преодолевая большое сопротивление, перетекает через щеле-
150
Рис. 102. Гидравлический гаситель двухстороннего действия:
1, 11 — головки; 2 — резиновая втулка; 3 — стальной вкладыш; 4 —
кольцо; 5 — цилиндр; 6 — поршень; 7 — обойма; 8 — гайка; 9 — кожух;
10 — каркасный сальник; 12 — винт; 13 — болт; 14 — резиновое кольцо;
15 — головка; 16, 18 — корпус; 17 — клапан; 19 — диск клапана; 20 —
подпоршневая полость; 21 — полость; 22, 23 — вспомогательная камера
151
вые каналы во вспомогательную камеру 22. Одновременно при этом
ходе давление жидкости в надпоршневой полости снижается, клапан
17 открывается, и часть жидкости перетекает через калиброванные
отверстия клапана в освободившееся надпоршневое пространство.
Если давление в подпоршневой полости 20 повысится до 4,41 МПа
(4,5 кгс/см2), сработает клапан 19 в нижнем корпусе, перепустится
во вспомогательную камеру 23. Давление в полости 21 падает, шарик
клапана 19 под действием пружины закроет отверстие.
Гидравлический гаситель одностороннего действия. Также
одностороннего действия предназначен для гашения вертикальных ко-
лебаний вагона. Отличительной особенностью его является положение,
при котором надпоршневая полость цилиндра 5 (рис. 103) не является
рабочей, в связи с чем сальниковое уплотнение 7 не подвержено дав-
лению масла.
При ходе растяжения гасителя мас-
ло из запасного резервуара 6 засасы-
вается в рабочую полость цилиндра 3.
При ходе сжатия клапан 2 закрывается
и масло под давлением поршня 4 по-
ступает в запасной резервуар, погло-
щая и превращая в тепло механичес-
кую энергию колебательного процесса.
В случае увеличения давления масла в
рабочей полости цилиндра выше 4,5 Мпа
открывается предохранительный клапан
1, ограничивая сопротивление гасителя.
Динамическими испытаниями уста-
новлено, что фактические усилия, пе-
редаваемые через буксовый гаситель,
Рис. 103. Гидравлический гаситель
одностороннего действия:
1 — предохранительный клапан; 2 —
клапан; 3 — рабочая полость цилиндра; 4
— поршень; 5 — надпоршневая полость
цилиндра; 6 — запасный резервуар; 7 —
сальниковое уплотнение
152
превышают расчетные усилия срабатывания клапана , что снижает
надежность клапанного устройства. Заводом проводится модерниза-
ция гидрогасителей и их сочленения с буксой и рамой тележки.
Горизонтальный гидравлический гаситель. Одностороннего
действия (рис. 104) предназначен для гашения поперечных колебаний
вагона. Особенностью его является наличие в нижней его части за-
пасного резервуара 2 с заборным клапаном 1 и размещение в рабочей
полости цилиндра 3 дроссельного клапана 6 с масляным затвором.
В период работы гасителя на растяжение (ход расгяжения) масло
из запасного резервуара засасывается через заборный клапан в рабо-
чую полость цилиндра, при этом попадание воздуха через дроссель-
ное отверстие исключено.
При работе гасителя на сжатие (ход сжатия) заборный клапан зак-
рывается и масло под давлением поршня 5 поступает в масляный
затвор и , наполнив его, стекает в запасной резервуар. В случае
увеличения давления более 4,5Мпа открывается предохранительный
шариковый клапан 8, ограничивая сопротивление гасителя. Для уп-
лотнения в гасителе имеется сальник 4 .
Рис. 104. Горизонтальный гидравлический гаситель:
1 — заборный клапан; 2 — запасный резервуар; 3 — рабочая полость
цилиндра; 4 — сальник; 5 — поршень; 6 — дроссельный клапан; 7 —
полость; 8 — шариковый клапан
153
Листовые рессоры. При увеличении прогиба в т2 раз напряжение
увеличивается в т раз. Рессора является деталью, работающей с
весьма высоким напряжением с непрерывно меняющейся по величи-
не нагрузкой. Эти условия определяют требования к материалу рес-
сор и термической обработке листов. Материалом для изготовления
рессор служат полосы из кремнистых сталей марок 55С2 и 60С2.
Механические свойства рессорной стали марки 55С2 после тер-
мообработки (закалка при температуре 880 °C в масле и отпуск при
вторичном нагреве до 400-510° С) должны быть следующими: пре-
дел прочности не меньше 130 кгс/мм2; предел текучести не меньше
120 кгс/мм2; удлинение не меньше 6%; сужение площади поперечно-
го сечения 30%. Для стали 60С2 удлинение допускается не меньше
5% и сужение площади поперечного сечения не меньше 25%.
Рессора работает с напряжением, достаточно близким к пределу те-
кучести. Необходимо точное соблюдение режима термической обработ-
ки рессорных листов. Пригодность рессорных листов к сборке прове-
ряют определением твердости по способу Бринелля. Для стали марки
55С2 твердость рессорного листа после закалки НВ = 363 — 432.
Для того чтобы прогиб рессоры был наибольшим, и все листы
работали примерно с одинаковым напряжением, рессора должна быть
выполнена в виде бруса равного сопротивления изгибу. Однако при-
менение рессор такого вида невозможно из-за конструктивных усло-
вий. На практике брус равного сопротивления изгибу заменяется
комплектом листов, причем нижние листы рессоры выполняются оди-
наковой длины и называются коренными.
Комплект листов (рис. 105J плотно обхвачен в средней части
хомутом из мягкой стали (СтЗ). Хомут надевают в горячем состоянии
и одновременно со всех сторон обжимают на прессе. В средней части
каждого листа выштампован выступ В. Выступ каждого листа входит
в выемку следующего листа, что препятствует сдвигу листов.
При изгибе между листами рессоры возникает значительное тре-
ние, которое повышает жесткость рессоры и вызывает износ листов.
Чтобы снизить трение и повысить чувствительность, рессоры выпол-
няют из восьми или девяти листов вместо 16—18 листов в прежних
конструкциях. Для продления срока службы листов и обеспечения
нормальной работы рессор листы перед сборкой обязательно должны
быть смазаны смесью машинного масла (25%), солидола (25%) и
графита (50%). Для снижения концентрации напряжений кромки ли-
стов у торцов должны быть закруглены.
Прогиб рессоры f под статической нагрузкой представляет собой
154
Рис. 105. Листовая рессора
разность между фабричной стрелой fo и остаточным прогибом после
приложения нагрузки Прогиб подбирается так, чтобы под уста-
новленной нагрузкой листы рессор почти выпрямлялись. При расче-
тах длина рессоры 21 берется под нагрузкой. Длина рессоры без
нагрузки определяется хордой 21 г
Основной характеристикой рессоры является жесткость. Жестко-
стью рессоры (статической) называется нагрузка, вызывающая про-
гиб в 1 мм:
ж=Р//,
где Р — нагрузка на рессору, кгс.
После изготовления или ремонта рессоры испытывают на изгиб под
статической нагрузкой, определяемой по расчетному напряжению в
100 кгс/мм2 для стали 55С2. Остаточные деформации после испытаний
рессор не допускаются. На усталость рессоры испытывают на стендах,
позволяющих менять амплитуду колебаний рессоры. Трещины в лис-
тах рессоры обнаруживают магнитным контролем при разборке.
Пружины. Цилиндрические винтовые пружины (рис. 106) для
подвижного состава изготовляют из прутков круглого сечения из
стали 55С2, 60С2 и 65С2ВА.
Для обеспечения плотного прилегания к плоскости концы загото-
вок оттягивают на длине в 3/4 витка. Количество рабочих витков п
меньше общего числа пд на полтора витка.
155
Рис. 106. Цилиндрическая винтовая пружина
Двойные пружины состоят из двух концентрически расположен-
ных пружин сжатия. Для устранения закручивания торцовых опор и
перекоса, наружная пружина делается с правой навивкой, а внутрен-
няя — с левой. Между пружинами должен быть достаточный ради-
альный зазор, а опоры должны предупреждать боковое сползание
пружин. Статическая нагрузка, под которой испытывается пружина,
определяется по расчетному напряжению сдвига t = 65 кгс/мм2.
Высота изготовления пружин существенно отличается, поэтому их
делят на группы, мало отличающиеся по высоте. Для того чтобы
обеспечить небольшую разницу в нагрузках от колес на рельсы, в
рессорном подвешивании каждой тележки должны устанавливаться
пружины одной группы. Это особенно важно для тележек с индиви-
дуальным рессорным подвешиванием.
Против «разгрузочное устройство. Противоразгрузочное устройство
156
служит для выравнивания нагрузок на колесные пары при реализации
силы тяги электровоза с целью повышения использования сцепного веса.
Противоразгрузочное устройство состоит из цилиндра 1 (рис. 107)
диаметром 10", который крепится на кронштейне буферного бруса
кузова, и рычага 2. Рычаг выполнен сваркой трубы и рычагов, раз-
вернутых под углом, и укреплен на кронштейне, установленном на
раме кузова посредством плавающего валика из стали 45. От выпа-
дания валик предохранен планками, перекрывающими отверстия про-
ушин кронштейна, из которых одна приварена, а другая закреплена
двумя болтами М16 со стопорением.
Нижним концом один из рычагов крепится к штоку цилиндра, а на
другом конце рычага устанавливается опорный ролик, через который
Рис. 107. Противоразгрузочное устройство:
1 — цилиндр; 2 — рычаг
передаются нагрузочные усилия на специальные планки, установлен-
ные на концевых брусьях рамы тележки восьмиосного электровоза.
При движении электровоза в работу включается на каждой секции пе-
редние по ходу противоразгрузочные устройства согласно схеме рис. 108.
Рис. 108. Схема включения противоразгрузочного устройства
J57
Величина усилия противоразгрузочного устройства изменяется
пропорционально силе тяги тележки F
где Л — высота от уровня головки рельса до оси шаровой связи;
d — расстояние от оси нагружающего устройства до поперечной
оси тележки.
При монтаже противоразгрузочного устройства все шарнирные
соединения и поверхности планки на раме тележки в месте перекаты-
вания ролика смазывают солидолом УС-2 ГОСТ 1033-73. Зазоры
должны быть не менее: между штоком и передней крышкой цилиндра
по горизонтали — 4 мм; то же по вертикали вверх — 5 мм; внизу
— 8 мм; между рычагом и буферным брусом — 5 мм. От ролика до
рамы тележки после окончательной регулировки зазор должен быть
55"’ мм при нулевом выходе штока. Между упорами и корпусом
цилиндра допускают местные зазоры не более 0,5 мм.
2.7.6. Тяговый привод. Назначение и
классификация. Конструкция опорно-осевого
подвешивания тяговых электродвигателей.
Система смазывания моторно-осевых
подшипников. Конструкция опорно-рамного
подвешивания тяговых электродвигателей
Тяговый привод
У тягового электроподвижного состава и тепловозов с электри-
ческой передачей тяговый привод соединяет колесную пару, являю-
щуюся неподрессоренным элементом экипажной части, с тяговым
электродвигателем, который частично или полностью подрессорен.
Тяговый привод предназначен для передачи вращающего момента,
создаваемого тяговым двигателем в режимах тяги и торможения.
Конструкция тягового привода влияет на массогабаритные показа-
тели, эксплуатационные качества тележки и на ряд показателей тяго-
вого подвижного состава. Вращающий момент от вала тягового элек-
158
тродвигателя передается на ось колесной пары с помощью зубчатой
передачи, которая состоит из находящихся в зацеплении большого и
малого зубчатых колес.
Большое зубчатое колесо насаживается на ось колесной пары или
на удлиненную ступицу колесного центра, малое на вал тягового
двигателя или на вал привода от редуктора. Тяговый привод разли-
чают в зависимости от способа подвешивания тягового электродви-
гателя на привод с опорно-осевым или с рамным подвешиванием.
Значительным недостатком опорно-осевого подвешивания тяговых
электродвигателей является повышенное динамическое воздействие
на путь, поскольку часть веса двигателей не подрессорена. Наимень-
шее воздействие на путь от веса колесно-моторного блока достига-
ется при опорно-рамном подвешивании, когда тяговый электродвига-
тель закреплен на раме тележки, т. е. полностью подрессорен.
Преимущество опорно-рамного подвешивания заключается в том,
что тяговый электродвигатель защищен от вибрации рессорным под-
вешиванием тележки, а также в значительном снижении неподрессо-
ренного веса локомотива. Однако опорно-рамный привод имеет бо-
лее сложную конструкцию.
Опорно-осевое подвешивание тяговых
электродвигателей тепловозов
Опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей приме-
нено на тепловозах: ТЭЗ, 2ТЭ10В (М), 2ТЭ116, 2М62, ТЭМ2 и др.
(рис. 109). У тягового двигателя имеются три опорные точки. В одной
точке двигатель 11 закрепляется через пружинный комплект 1 на
раме тележки тепловоза, а в двух других точках тяговый двигатель
Рис. 109. Схема опорно-осевого
подвешивания тяговых
электродвигателей тепловозов:
1 — рама тележки; 2,7 — зубчатые
колёса; 3 — выходной вал; 4 — рези-
новая втулка; 5 — ступица; 6, 8 — ко-
жух; 9 — подшипники; 10 — колёсная
пара; 11 — тяговый двигатель
159