Конструктивные особенности тележки тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

/ Тепловоз ТЭ10М / Конструктивные особенности тележки тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

Конструктивные особенности тележки

Конструкция тележек в значительной степени определяет передачу и реализацию силы тяги, плавность хода и взаимодействие экипажной части и пути, безопасность движения и динамические характеристики тепловоза. Унифицированная бесчелюстная тележка разработана и изготавливается серийно ПО «Ворошиловградтепловоз» для отечественных магистральных грузовых тепловозов ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ10В, 2М62, маневровых ТЭМЗ и экспортных грузо-пассажирских - ТЭ109 (модификаций 130, 131, 132, 142), ТЭ114, М62 с конструкционной скоростью 100-140 км/ч.

Для удовлетворения требований тепловозов всех модификаций конструкция унифицированной бесчелюстной тележки предусматривает: возможность изменения передаточного числа тягового редуктора с 4,41 (75117) до 3,04 (7013) при одном и том же тяговом электродвигателе (ТЭД), т. е. обеспечивается постоянство межцентрового расстояния тягового редуктора; изменение ширины колеи с 1520 до 1435 мм с вписыванием в габарит 0-2Т ГОСТ 9238-83 за счет изменения дисков колесных центров или их смещения на колесной паре; установку тормозного оборудования системы тормоза типа Матросова для грузовых тепловозов, а для тепловозов с конструкционной скоростью 120 км/ч и выше - со ступенчатым нажатием типа Кнорр и др. Тягово-прочностные качества тележки допускают максимальную нагрузку от колесной пары на рельсы 226 кН (23 тс).

Тележка (рис. 190) трехосная с индивидуальным приводом каждой колесной пары через односторонний и одноступенчатый тяговый редуктор от тягового электродвигателя постоянного тока ЭД-118А с польстерной системой смазывания или электродвигателя ЭД-118Б с циркуляционной принудительной системой смазывания моторно-осевых подшипников (МОП). Установка ТЭД на тележке выполнена опорно-осевой с рядным их расположением. Такое расположение ТЭД позволяет улучшить использование сцепной массы (на 10-12%) за счет однозначного распределения нагрузок по осям от тяги при движении тепловоза.

Рама тележки связана с колесными парами через поводковые бесчелюстные буксы с жесткими осевыми упорами качения одностороннего действия. Такая связь позволяет передавать от колесных пар на раму тележки упруго без трения скольжения и зазоров силы тяги и торможения, поперечные силы при набегании на рельс, а также обеспечивать симметричность и параллельность осей колесных пар в раме тележки и относительные вертикальные ее колебания. Жесткость поводков буксы в поперечном направлении составляет 35 • 105 Н/м, в продольном - 240 • 105 - 280 • 105 Н/м. Кроме того, для уменьшения воздействия тепловоза на путь увеличена поперечная подвижность средней колесной пары за счет установки ее в буксах со свободным осевым разбегом ±14 мм.

Рессорное подвешивание тележки индивидуальное с пружинными комплектами на каждый буксовый узел Оно без учета поводков обеспечивает статический прогиб 126 мм и под статической нагрузкой зазор 40-50 мм между корпусом буксы и боковиной рамы тележки, необходимый во избежание ударов при колебаниях надрессорного строения, возникающих при движении тепловоза и зависящих от состояния пути. Каждый пружинный комплект установлен с прокладками, которые служат для регулирования распределения нагрузок по осям тепловоза.

Параллельно индивидуальному буксовому рессорному подвешиванию включены фрикционные гасители колебаний сухого трения, которые способны одновременно гасить все три вида колебаний: подпрыгивание, галопирование и поперечную качку. Демпфирование колебаний регулируется изменением силы трения и на основании испытаний тепловоза обеспечивается в диапазоне 5-6 % к подрессоренной массе, что соответствует коэффициенту демпфирования 4-5, представляющему собой отношение работы сил трения фрикционных гасителей к работе упругих сил системы рессорного подвешивания при изменении прогиба от нуля до статического.

В конструкции тележки применен пневматический индивидуальный (для каждого колеса) колодочный тормоз с двусторонним нажатием чугунных гребневых тормозных колодок на колеса тепловоза. Каждое колесо обслуживается одним тормозным цилиндром через рычажную передачу с общим передаточным числом, равным 7,8. Рычажная передача имеет между тормозными колодками поперечные триангели, что обеспечивает более надежное удержание колодок от сползания с бандажей и возможность применения безгребневых секционных тормозных колодок (экспортные тепловозы типа ТЭ109). Установочный выход штока тормозного цилиндра 55 мм при зазоре 7 мм между колодкой и бандажом. Эксплуатационный размер выхода штока в пределах 55-120 мм. Для его регулировки на продольных тягах рычажной передачи установлены регуляторы выхода штока тормозного цилиндра типа «винт- гайка». Проводятся опытно-конструкторские работы по внедрению тормозных цилиндров «ТЦР-10» со встроенными регуляторами выхода штока, позволяющих без ручных регулировок поддерживать постоянный зазор между бандажом и колодкой до полного предельного износа тормозных колодок.

Рис. 190. Тележка тепловоза: 1- рама тележки, 2 - колесио-моториый блок, 3 - пружинный комплект рессорного подвешивания; 4 - опорно-возвращающее устройство, 5 - рычажная передача тормоза, 6 - тормозной воздухопровод; 7 - песочный трубопровод тележки

Нагрузка от надтележечного строения тепловоза передается на четыре комбинированные с резинометаллическими элементами роликовые опоры, которые размещены на боковинах рам тележек. Каждая опора по отношению к центру поворота тележки установлена так, что роликовой частью обеспечивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова (относ) достигается за счет поперечной свободно-упругой подвижности шкворня и сдвига каждого комплекта из семи резинометаллических элементов, установленных на верхней плите роликовой опоры. Как возвращающий момент, так и момент упругих сил опор обеспечивают гашение относительных колебаний кузова и тележек в горизонтальной плоскости (без установки дополнительных демпферов) при движении тепловоза со скоростью до 120 км/ч. При таком опорно-возвращающем устройстве возможен устойчивый максимальный поворот тележки (с учетом относа) относительно кузова до 5°, а упругое опирание кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза.

Сила тяги от рамы тележки на кузов передается шкворневым узлом, обеспечивающим поперечную свободно-упругую подвижность шкворня кузова ±40 мм. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости. Вследствие минимального одинакового значения колесной базы тележки (1850 Х2 мм) и рядного расположения ТЭД шкворневой узел размещен на продольной балке со смещением на 185 мм от оси средней колесной пары.

Конструкция тележки, тяговый привод, система связи ее с кузовом обеспечивают максимально возможный коэффициент сцепления, а также расчетный коэффициент использования сцепной массы, равный 0,90, что значительно выше по сравнению с тепловозами на челюстных тележках. Тележка тепловоза прошла всесторонние испытания по своим динамико-прочностным качествам и воздействию на путь с участием ведущих институтов - Всесоюзного научно-исследовательского тепловозного института (ВНИТИ) и Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта

По результатам испытаний были проведены конструктивные изменения, позволившие довести прочностные качества корпусов букс, рамы тележки до обеспечения коэффициентов запаса прочности не менее 2; показатели надежности и долговечности тягового редуктора до 1,2-1,8 млн. км пробега за счет замены жесткой зубчатой передачи с модулем 11 мм на передачу с модулем 10 мм и упругим зубчатым колесом (УЗК); показатели вертикальной и горизонтальной динамики, обеспечивающие без ограничения по ходовой части экипажа прохождения тепловозом прямых, крутых кривых участков пути и стрелочных переводов в результате замены жестких опор кузова на комбинированные с резинометаллическими элементами.

Техническая характеристика тележки

Обе тележки (передняя и задняя) тепловоза по своей конструкции одинаковы, за исключением наличия на передней тележке рычажной передачи ручного тормоза, подножек для входа в тепловоз и привода скоростемера.

Скоростемер и его привод тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Тепловоз 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Рама тележки тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М