Конструкция. Автосцепка СА-3 (рис. 13) является тягово-ударной нежесткого типа. Она состоит из корпуса 4 и деталей механизма сцепления: замка 5, замкодержателя 2, предохранителя 3, подъемника 6, валика Подъемника 7.
Головная часть автосцепки (голова) переходит в удлиненный пустотелый хвостовик, в котором имеется отверстие 1 для размещения клина.
Рис. 14. Стандартный контур зацепления автосцепки
соединяющего автосцепку стяговым хомутом. Голова автосцепки имеет большой 10 и малый 9 зубья. В пространство между малым и большим зубьями, в так называемый зев автосцепки, выступают замок 5 и замко-держатель 2, взаимодействующие в сцепленном состоянии со смежной автосцепкой.
Большой зуб имеет три усиливающих ребра: верхнее, среднее и нижнее, плавно переходящие в хвостовик и соединенные между собой перемычкой. Голова автосцепки заканчивается сзади упооом 8. поедназначенным для передачи при неблагоприятном сочетании допусков жесткого удара на хребтовую балку через концевую балку рамы вагона и ударную розетку.
Очертание в плане малого 1 (рис. 14) и большого 2 зубьев, а также выступающей в зев части замка 3 называется контуром зацепления автосцепки. Для обеспечения взаимосцепляемости всех автосцепок СА-3 контур зацепления должен соответствовать ГОСТ 21447-75. Линия 1-1 является продольной осью автосцепки. Внутренние стенки кармана корпуса, в котором находится механизм автосцепки, смещены относительно этой оси на 10°, а замыкающая поверхность замка расположена под углом 15°. Вследствие такого размещения механизма сцепления равномерно распределяется продольное усилие между замком, малым и большим зубьями. Ось 11-/1 (ось зацепления) перпендикулярна оси 1-1 и проходит через точку О, называемую центром зацепления. По оси II-II обычно устанавливают расстояние автосцепки от концевой балки.
Корпус (рис. 15), являющийся основной частью автосцепки, предназначен для передачи тяговых и ударных нагрузок, а также размещения деталей механизма сцепления. Хвостовик корпуса имеет постоянную высоту по длине. Его торец 1 — цилиндрический, что обеспечивает перемещение автосцепки в горизонтальной плоскости. Часть хвостовика, расположенная между отвепстием 2 для клина тягового хомута и торцом, называется перемычкой.
Поверхности контура зацепления корпуса в сцепленном состоянии взаимодействуют со смежной автосцепкой: при сжатии усилие воспринимается ударной 6 и боковой 7 поверхностями малого зуба, ударной стенкой 5 зева и боковой поверхностью 4 большого зуба, а при растяжении — тяговыми поверхностями 8 малого и 3 большого зубьев. Тяговая, ударная и боковая поверхности малого зуба, а также тяговая поверхность большого зуба в средней части по высоте имеют вертикальную пло-ВидА щадку длиной 160 мм (80 мм вверх и 80 мм вниз от продольной оси корпуса). Эти поверхности выше и ниже вертикальной площадки скошены для улучшения условий работы сцепленных автосцепок, когда между их продольными осями в вертикальной плоскости возникает угол (при прохождении горба сортировочной горки).
Корпуса автосцепок ранних выпусков имеют сбоку со стороны малого зуба прилив 10 (ухо), на который в период перехода с винтовой упряжки на автосцепку навешивали скобу винтовой упряжи смежного вагона во время маневровых работ, а также в передаточных поездах. После перевода подвижного состава на автосцепку новые корпуса сначала изготовлялись с приливом вместо уха, а затем без прилива с утолщением стенки малого зуба.
У выпускаемых корпусов автосцепок высота малого зуба увеличена и его нижняя кромка используется для приварки ограничителя вертикальных перемещений, необходимого для некоторых типов вагонов, поэтому кромка выполнена горизонтальной.
На корпусе со стороны малого зуба сделан прилив 9 с отверстиями для валика подъемника и запорного болта. В ударной стенке 5 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. Серповидный прилив 2 (рис. 16) вверху на внутренней стенке малого зуба ограничивает перемещение замка внутрь кармана. Нижняя часть прилива переходит в полочку 3, на которую опирается верхнее плечо предохранителя. В стенке корпуса со стороны малого зуба имеется отверстие 12 с приливом снаружи для размещения толстой цилиндрической части стержня валика подъемника, а со стороны большого зуба — отверстие 8 для тонкой цилиндрической части стержня. Рядом с этим отверстием находятся приливы 6 л 7, которые служат опорами для подъемника, а выше — шип 4 для навешивания замкодержателя.
На дне кармана корпуса имеются отверстия: 11 — для сигнального отростка замка, 13 — для направляющего зуба замка и 14 — для выпадания мусора, случайно попавшего в карман. Ребро 5 стенки 9 служит ограничителем ухода лапы замкодержателя внутрь корпуса. Внизу полости кармана, ограниченной стенкой 9 и ударной стенкой зева, имеется отверстие, которое пересекает нижнее ребро большого 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 станках с выходом в переходную зону расположены ребра 10 жесткости. Выпускаемые корпуса автосцепки имеют усиление переходной зоны, повышающее их предел выносливости.
Замок (рис. 17) своей замыкающей частью 8 запирает сцепленные автосцепки. Утолщение замыкающей части к наружной кромке препятствует выжиманию замка из зева внутрь кармана корпуса силами трения при перемещении сцепленных автосцепок друг относительно друга во время хода поезда. На цилиндрический шип 7 навешивается предохранитель. Через овальное отверстие 2 проходит валик подъемника. Замок опирается поверхностью 4 на наклонное дно кармана корпуса и перекатывается по нему во время сцепления или расцепления автосцепок, при этом направляющий зуб 3 препятствует перемещению опоры замка по дну кармана Для передвижения замка внутрь кармана корпуса при расцеплении автосцепок служит прилив 5, имеющий прорезь 6 под ниж нее плечо предохранителя По сигнальному отростку 1 судят о положе нии замка в автосцепке при ее наружном осмотре сбоку вагона Для луч шей видимости отросток окрашивают красной краской
Замки прежних выпусков имеют сигнальный отросток, по форме соответствующий показанной штрихпунктирной линией, практика по казала, что такие сигнальные отростки в месте перехода к корпусу замка отламывались вследствие вибрационных нагрузок
Замкодержатель {рис 18) вместе с предохранителем удерживает за мок в нижнем положении при сцепленных автосцепках, а вместе с подъ емником — в верхнем при расцепленных автосцепках до разведения вагонов Лапа 4 зам ко держателя взаимодействует со смежной автосцеп кой В собранном механизме лапа под действием противовеса 1 выходит в зев автосцепки Хвостовик 6 лапы служит как направляющая На него воздействуют для восстановления сцепленного состояния у ошибочно расцепленных автосцепок Овальное отверстие 3 в стенке2 предназначе но для навешивания на шип корпуса Замкодержатель может не только поворачиваться на шипе, но и перемещаться в вертикальной плоскости Снизу под овальным отверстием расположен расцепнои угол 5, взаимо действующий с подъемником замка
Верхнее плечо 1 (рис 19) предохранителя в сцепленном состоянии перекрывается противовесом замкодержателя, что препятствует уходу замка внутрь кармана корпуса, а нижнее плечо 4, взаимодействуя с подъ емником при расцеплении автосцепок, выводит верхнее плечо из зацеп ления с противовесом замкодержателя Отверстие 2 служит для навеши вания на шип замка Фаска 5 на нижнем плече предохранителя облегчает проход нижнего плеча в паз замка при расцеплении автосцепок, а фаска 7 у основания верхнего плеча и вокруг втулки 3 предназначена для того, чтобы предохранитель не задевал за шип для замкодержателя в корпусе и не препятствовал перемещению замка при боковых отклонениях предохранителя. Чтобы предупредить излом нижнего плеча от действия инерционной нагрузки, в нем предусматривают углубления 6, уменьшающие его массу. Предохранитель делают штампованным и литым. Литой вариант предохранителя изготавливается из стали, имеющей высокий предел выносливости.
Рис- 18 Замкодержатель
Подъемник (рис. 20) удерживает вместе с замкодержателем замок в расцепленном положении до разведения вагонов и служит для подьема предохранителя и перемещения замка из зева внутрь кармана корпуса.
Широкий палец 1 поднимает предохранитель и уводит замок, а узкий палец 2 взаимодействует с расцепным углом замкодержателя. Отверстие 5 предназначено для квадратной части стержня валика подъемника. Буртик 4 препятствует западанию подъемника в овальное отверстие замка. Углубление 3 предусмотрено для опоры подъемника на прилив в кармане корпуса.
Валик подъемника (рис. 21) предназначен для поворота подъемника замка при расцеплении автосцепок и ограничения выхода замка из кармана корпуса в зев собранной автосцепки. Балансир 7, соединяемый с цепью расцепного привода, облегчает возвращение валика подъемника в исходное положение после разведения автосцепок и в других случаях. Стержень валика состоит из толстой 2, тонкой 4 цилиндрических и квадратной 3 частей. В собранной автосцепке цилиндрические части располагаются в соответствующих отверстиях корпуса, а квадратная часть на ходится в отверстии подъемника Толстая цилиндрическая часть удерживает замок от выпадания, имеющаяся на ней выемка 5 предназначена для запорного болта. Конические углубления 7 на балансире и б на торце стержня служат для центровки валика подъемника на станке при обработке поверхностей стержня во время ремонта.
Автосцепка СА-3 паровозного типа устанавливается на концевой балке паровоза. В связи с тем что на паровозе нет места для размещения поглощающего аппарата, автосцепку крепят непосредственно на концевой балке рамы. На более коротком хвостовике 5 (рис. 22) паровозной автосцепки имеются приливы 6, которые, упираясь в стаканы центрирующих пружин, удерживают ее в центральном положении. В верхней части кармана корпуса нет упора. Прилив на нижней части хвостовика служит для опоры автосцепки на розетку.
Рис 22 Автосцепка СА-3 паровозного типа
Рис 23 Положения подъемника и зам ко держателя в кармане корпуса автосцепки (а), предохранитель на шипе замка (б); замок с предохранителем в кармане корпуса (в) и положение валика подъемника при постановке в карман корпу са (г)
Все детали механизма сцепления паровозной автосцепки, за исклю чением замка, такие же, как у серийной вагонной. Замок паровозной автосцепки не имеет сигнального отростка, так как он препятствовал бы перекатыванию замка при сцеплении автосцепок, упираясь в нижнюю часть розетки. Из-за отсутствия поглощающего аппарата создаются более тяжелые условия работы автосцепки и вероятность ее обрыва возрастает.
Чтобы предупредить падение автосцепки на путь при обрыве хвостовика, болтов, крепящих розетку, или утере соединительного валика, в полость малого зуба 2 устанавливается специальный предохранительный крюк 1. Он закрепляется снизу при помощи клинового вкладыша 3 и двух гаек 4, навинчиваемых на конец крюка. В эксплуатации часто можно встретить крепление предохранительного крюка сваркой. Верхняя изогнутая часть крюка расположена так, что в случае обрыва автосцепка повисает на большом зубе сцепленной с ней автосцепки. Предохранительный крюк не мешает сцеплению автосцепок, если разность уровней по вертикали между их продольными осями в пределах допускаемой При установке паровозной автосцепки на мотовозы, дрезины и другой подвижной состав предохранительный крюк не требуется.
Сборка и разборка автосцепки. Перед сборкой автосцепки необходимо осмотреть карман корпуса и убедиться, что в нем нет посторонних предметов и приливы для деталей находятся в исправном состоянии.
Сборка автосцепки выполняется в следующем порядке. Подъемник 1 замка (рис. 23, а) укладывают на полукруглую опору, расположенную 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 вводят зам-кодержатель 2 и навешивают на шип 3. Подъемник и замкодержатель следует прижать к стенке кармана, чтобы они не препятствовали установке замка.
Перед установкой замка нужно на его шип надеть предохранитель (рис. 23, б) и повернуть по направлению стрелки так, чтобы нижнее плечо предохранителя, пройдя через прорезь прилива, уперлось в вертикальную стенку замка. Затем замок вводят в корпус и бородком, крючком Г-образной формы или каким-либо другим предметом поднимают нижнее плечо предохранителя так, чтобы его верхнее плечо стало выше полочки, находящейся в кармане (рис. 23, в), а направляющий зуб вошел в предназначенное для него отверстие на дне кармана.
Далее, установив валик подъемника в положение, показанное на рис. 23, г, вводят его в отверстие корпуса со стороны малого зуба. При этом следует слегка нажать на замок и протолкнуть валик подъемника, чтобы е>~о балансир дошел до прилива корпуса и отверстие для крепящего болта расположилось против паза на толстой цилиндрической части стержня; затем замок надо отпустить. Задняя кромка его овального отверстия должна находиться против толстой цилиндрической части стержня валика подъемника.
Чтобы убедиться, правильно ли выполнена сборка, рукой нажимают на замок и перемещают его внутрь кармана корпуса заподлицо с ударной стенкой зева, а затем отпускают. Замок должен быстро и беспрепятственно возвратиться в свое начальное положение. Так же проверяют подвижность замкодержателя, нажимая до отказа и отпуская его лапу. После этого определяют, нет ли заеданий в деталях механизма при расцеплении. Для этого валик подъемника поворачивают против 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 механизма автосцепки контролируют надежность перекрытия полочки верхним плечом предохранителя. Для этого замок вытягивают из кармана корпуса, насколько позволяют зазоры между удерживающими его деталями, а затем вталкивают внутрь кармана. Замок должен свободно уходить внутрь кармана корпуса.
Для обеспечения правильного взаимодействия деталей автосцепки установлены соответствующие допуски на размеры, которые проверяются с помощью специальных шаблонов (предельных калибров) и универсального измерительного инструмента. Механизм автосцепки, у которого эти размеры находятся в пределах установленных норм, закрепляется в корпусе запорным болтом 1 (рис. 24) длиной 90 мм и диаметром 10 мм. Под головку болта ставят фасонную шайбу 2 и пропускают его через отверстие в приливе на стенке корпуса так, чтобы болт прошел выемку в утолщенной цилиндрической части валика подъемника. Болт закрепляют гайкой 3, под которую предварительно устанавливают 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, чтобы снова проверить подвижность деталей, поворачивают до отказа валик подъемника, как было описано выше.
Разбирают автосцепку в порядке, обратном сборке.
Действие автосцепки. Автосцепка СА-3 обеспечивает: автоматическое сцепление при соударении единиц подвижного состава с различными маневровыми скоростями; автоматическое запирание замка в нижнем положении у сцепленных автосцепок, что устраняет самопроизвольное расцепление на ходу поезда (саморасцеп); расцепление подвижного состава без захода человека между концевыми балками и удержание механизма в расцепленном положении до разведения автосцепок; автоматическое возвращение Механизма в положение готовности к сцеплению после разведения автосцепок; восстановление сцепления у ошибочно расцепленных автосцепок без их разведения; маневровую работу толчками (работа "на буфер"), когда при соударении автосцепки не сцепляются.
При сцеплении автосцепки могут занимать различные взаимные положения: продольные оси их могут находиться на одной прямой или сместиться в горизонтальном или вертикальном направлении. Смещение автосцепок по горизонтали возникает, если сцепляемые вагоны (локомотивы) или один из них находится на кривом участке пути, при этом чем меньше радиус кривой, тем больше отклонение между продольными осями автосцепок. Такое отклонение зависит также от длин базы и консольной части вагона (локомотива). Горизонтальное отклонение автосцепок может возникнуть и на прямом участке пути вследствие неисправности центрирующего прибора. Наибольшее отклонение продольных осей сцепляемых автосцепок в горизонтальной плоскости (рис. 25) в сторону большого зуба (положение /) и в сторону малого (положение 11), при котором автосцепки автоматически улавливают друг друга, составляет 175 мм.
Вертикальное смещение продольных осей автосцепок зависит от типа подвижного состава, его состояния, степени загрузки и др. Для новых автосцепок, имеющих номинальные размеры, предельное расстояние по вертикали между их продольными осями, позволяющее осуществить сцепление, составляет 240 мм, а для изношенных, но еще отвечающих эксплуатационным нормам, — около 150 мм. Однако сцепление при такой разнице уровней будет ненадежным из-за недостаточного размера площадки зацепления замков, что приводит к смятию их кромок. По этой причине в случае прохода сцепленных автосцепок по неровным участкам пути (пучины, просадки) может произойти разъединение автосцепок. Поэтому Правилами технической эксплуатации железных дорог Союза ССР допускается расстояние по высоте между продольными осями сцепленных автосцепок вагонов в грузовом поезде не более 100 мм.
Сцепление происходит следующим образом. При соударении автосцепок их замки нажимают друг на друга и каждый из них перемещается внутрь кармана корпуса, перекатываясь своей дуговой опорой по наклонному дну кармана. Верхнее плечо предохранителя, навешенного на шип замка, скользит по полочке и проходит над противовесом замкодер-жателя, который находится ниже полочки и не препятствует перемещению замка с предохранителем (рис. 26, а). У смежной автосцепки, которая показана тонкой линией, происходит аналогичный процесс перемещения деталей.
Автосцепки продолжают сближаться, а замки — перемещаться внутрь корпуса; одновременно с этим малый зуб каждой из них нажима ет на лапу зам ко держателя и утапливает ее заподлицо с ударной стен кой зева. Замкодержатель поворачивается на шипе, его противовес поднимает предохранитель, который вместе с замком перемещается внутрь кармана, опираясь верхним плечом на противовес (рис. 26, б). Малый зуб, упираясь в наклонную ударную стенку зева, скользит в направлении к боковой стенке большого зуба. Замки, освободившись от нажатия друг на друга, опускаются и располагаются в пространстве между малыми зубьями. При движении замка в нижнее положение верхнее плечо предохранителя соскакивает на полочку с противовеса замкодержателя и становится против него (рис. 26, в).
Такое расположение деталей механизма сцепленной автосцепки исключает возможность перемещения замка внутрь кармана корпуса под действием внешних сил, так как торец верхнего плеча предохранителя располагается против противовеса замкодержателя и при перемещении замка будет упираться в него.
Таким образом, у сцепленных автосцепок оказывается включенным предохранитель от саморасцепа. Сигнальные отростки замков у сцепленных автосцепок находятся внутри карманов и не выступают за наружные кромки отверстий.
При боковых отклонениях автосцепок в сторону больших зубьев (см. рис. 25, положение /) в процессе сцепления замки обеих автосцепок перемещаются от нажатия малыми зубьями. При этом сцепление происходит в описанном выше порядке, с той лишь разницей, что оба замка уходят в карманы корпусов на весь свой ход заподлицо с ударной стенкой зева.
Рис 26 Положения деталей при сцеплении автосцепок
Рис. 27. Положения деталей при расцеплении автосцепок
Чтобы расцепить автосцепку, достаточно увести внутрь кармана корпуса хотя бы один из замков. Тогда малые зубья смогут выйти из зевов. У натянутых автосцепок замки зажаты между малыми зубьями и расцепить их трудно, поэтому перед расцеплением необходимо сжать автосцепки. Для расцепления автосцепок расцепным приводом поворачивают валик подъемника и вместе с ним подъемник, который своим широким пальцем нажимает на нижнее плечо предохранителя. Верхнее его плечо приподнимается выше противовеса замкодержателя, т. е. предохранитель от саморасцепа выключается (рис. 27, а). При дальнейшем вращении валика подъемника (по стрелке) широкий палец подъемника уводит замок внутрь корпуса. В это время узкий палец подъемника подходит к расцепному углу замкодержателя и нажимает на него снизу. Замкодер-жатель благодаря овальному отверстию поднимается по шипу корпуса вверх (рис. 27, б), пропускает узкий палец подъемника мимо расцеп-ного угла, а затем под действием собственного веса падает на шип корпуса. Одновременно с этим узкий палец подъемника заходит за расцеп-ной угол замкодержателя (рис. 27, в) — автосцепки расцеплены.
Замок остается внутри корпуса до разведения вагонов, так как он опирается на широкий палец подъемника, узкий палец которого нажимает на замкодержатель, а тот в свою очередь упирается в малый зуб смежной автосцепки. О расцепленном состоянии автосцепки судят по сигнальному отростку замка, выступающему снизу корпуса.
При разведении вагонов лапа замкодержателя под действием веса удерживаемых деталей, прижимаясь к выходящему из зева малому зубу смежной автосцепки, перемещается вслед за ним. Когда она выйдет в зев настолько, что расцепной угол перестанет удерживать узкий палец подъемника, последний под действием собственного веса и балансира валика подъемника возвращается в свое первоначальное положение. Замок принимает нижнее положение, предохранитель поворачивается на его шипе, его верхнее плечо опускается на полочку, а противовес замко-держателя — ниже полочки.
У смежной автосцепки замкодержатель поворачивается на шипе, и его противовес опускается ниже полочки. Таким образом, механизмы обеих разведенных автосцепок готовы к новому сцеплению.
Если автосцепки расцеплены ошибочно, то сцепленное состояние может быть восстановлено и без разведения автосцепок — поднятием замкодержателя. В корпусе автосцепки имеется отверстие, расположенное в нижнем ребре большого зуба. Через это отверстие рукояткой молотка, металлическим или деревянным стержнем нажимают на хвостовик папы замкодержателя по направлению стрелки (см. рис. 27, в). Замкодержатель поднимается и освобождает узкий палец подъемника, опирающийся на расцепной угол замкодержателя. В результате подъемник, замок и предохранитель опускаются в нижнее положение — автосцепки вновь сцеплены.
Во время маневровой работы иногда возникает необходимость толкать вагоны без сцепления автосцепок. Для этого механизм автосцепки устанавливают в положение "на буфер", повернув валик подъемника при помощи расцепного привода и установив рукоятку расцепного рычага на попочку кронштейна. При этом подъемник, предохранитель и замок, переместившись так же, как и при расцеплении автосцепок, удерживаются в таком положении натянутой цепью расцепного привода, а не взаимодействием замкодержателя с подъемником и малым зубом смежной автосцепки.
Для восстановления готовности механизма автосцепки к сцеплению нужно снять рукоятку расцепного рычага с полочки кронштейна, опустить ее в вертикальное положение и установить плоскую часть рычага в вырез кронштейна расцепного привода.
⇐Расположение автосцепного устройства на подвижном составе | Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава | Автосцепка СА-ЗМ⇒