КУЗОВА И РАМЫ ТЕПЛОВОЗОВ

Кузов и рама тепловоза должны обеспечивать нормальные условия работы оборудования и локомотивной бригады, включающие: удобство управления локомотивом, возможность контроля за работой агрегатов, безопасность и соблюдение санитарно-гигиенических норм; размещение силового и вспомогательного оборудования и установку тележек; прочность и долговечность конструкции при минимальной массе; технологичность производства и ремонта тепловозов, соблюдение современных требований эстетики и аэродинамики.

Для тепловозов применяются кузова закрытого (вагонного) и капотного типов. Закрытые кузова подразделяются на цельнонесущие и с несущей рамой; кузова капотного типа имеют также несущую раму.

Цельнонесущий закрытый кузов представляет собой систему, включающую нижний пояс, служащий рамой, боковые стенки, верхний продольный пояс, кабины машиниста, камеру охлаждающего устройства. Применение цельно несущих кузовов снижает общую массу конструкции и повышает ее жесткость.

Боковые стенки у несущих кузовов могут иметь раскосную безраскосную или смешанную систему каркаса. Цельнонесущий закрытый кузов имеют тепловозы: ТЭП70, 2ТЭ121, ТЭ136, 2ТЭ126, ТЭ127, ТЭП75.

Несущие (главные) рамы воспринимают основные статические и динамические нагрузки. Основными несущими элементами главных рам большинства отечественных тепловозов являются продольные балки (хребтовые) двутаврового сечения, полки которых усилены накладками. Эти балки соединены между собой стяжными ящиками литой или сварной конструкции, шкворневыми балками, а на отдельных участках - настильными листами. По бокам, на кронштейнах, размещены площадки, окантованные, обычно, швеллером. При кузовах вагонного типа на них монтируют боковые стенки.

Отличия в конструкциях таких рам определяются, главным образом, особенностями участков, предназначенных для установки оборудования, механизмов, агрегатов, устройством опор на тележки и их количеством, размерами тепловозов. Кузова при этом выполняют съемными, что улучшает условия сборки и ремонта тепловозов.

Кузова закрытого типа применяются преимущественно в магистральных тепловозах, а капотного - в маневровых.

Кузова вагонного типа с несущей рамой имеют тепловозы: М62, 2ТЭ10М, 2ТЭ116. Кузова капотного типа у тепловозов: ТЭМ2У, ТЭМ7 и у всех маневрово-вывозных тепловозов с гидравлическими и механическими передачами.

В табл. 21 приведены характеристики кузовов ряда тепловозов.

У магистральных двухсекционных тепловозов кузов имеет одну кабину, у односекционных - две.

Кузов тепловоза ТЭП70 (рис. 167) -- несущий, раскосного типа. Рама, боковые стенки, кабины и верхний пояс образуют единую сварную пространственную систему. Нижний пояс, представляющий продольные элементы рамы, состоит из сварных балок замкнутого сечения, образованных гнутыми из низколегированной стали серпообразным профилем и швеллером с толщиной стенок 7 мм. Эти элементы соединены между собой сварными стяжными ящиками, шкворневыми балками, топливным баком, включенным в несущую систему кузова. В силовую схему рамы включены также каналы централизованного воздухоснабжения электрических машин и аппаратов. В раме над тележками сделаны ниши для размещения комплектов пружин второй ступени рессорного подвешивания.

Верхний, средний пояса и некоторые наиболее напряженные раскосы изготовлены из швеллера № 16, большинство элементов каркаса - из гнутых профилей с толщиной стенок 4 мм..

В конструкции рамы и кузова широко применена низколегированная сталь 09Г2. Обшивка толщиной 3 мм изготовлена из дюралюминия Д16А, лобовые листы и задние стенки кабины - из сплава АМГ6.

Крыша кузова состоит из отдельных съемных секций сварной конструкции, расположенных над машинным помещением и устанавливаемых над кабинами машиниста, изготовленных также из сплава АМГ6. Аналогичной конструкции кузов имеет тепловоз ТЭП75.

Кузов тепловоза 2ТЭ121 (рис. If'xS li.'ij шмыш сварной несущий. Нижний пояс (p.v.i.u ■»-рл :ог.ан из ПРОДОЛЬНЫХ боКОВЫХ баЛОК t.opoinia НИ .1 i-.чц* НИЯ С ТОЛЩИНОЙ СТеНОК 4-fi MM, f<>.- ШШ'ШМГ-, \H-jh Ду СОбоЙ СНИЗу и Сверх\ лис lmm ii i.iTIIIlIüoH 4 .) мм ПО ВСеЙ ДЛИНе раМЫ. ГиЧаЧИ-Н- <>.: Hl; p.lVU !! lipo

странство между ними мен.и. с- ;-ч, м > а' каналы Централизованно!!) и<>: 1\\<» н.|ч;.'-.<-ч11и В раме Н.ЧД им.МЛ аг'И а мскн. м м',,ниЦЫ ДЛЯ размещения pi- пикты м<-м<чп..ц .ин.р. Передней части к рамс ин-ш» им иш ишшл) иак. Лобовые брусья р.-)\Ш 1; .<-;.. !Н<'<- HV.IiiI flvlAHUe ЯЩИКИ сварной i.'.uri }>-.; !tv,< а по зм нищи для

VCTaH»»HhM ait-.*." ■ l"j."t.l V Ii;] i -i !>,["[

<Лс!Н.;; ;. . -.uh.i > ,i ti.-.ii и-, t-.uv I рснт-t о И наружном» iii.iciii:.' мил i.-. 1-М! (.шипи iii ?, мм, между

im-I. .>>),! \:и !;!-,.!■> .!! ! 1 с Ii i p. i I ii uc 11 (и >ф|1л ii . НИЖб Таблица 21

Характеристика кузовов тепловозов

Наименование

Цельнонесущне

С несущей рамой

Закр

ытые

Клпотные

Тип тепловоза ..

ТЭП70

2ТЭ121

М62

2ТЭ116

ТЭМ2У

ТЭМ7

ТГМ6А

ТУ6Л

ТГМ40

ТГМ23В

Мощность тепловоза, кВт.

2942

2X2942

1471

2X2250

882

1470

882

93,5

294

294

Масса, т:

служебная ..

135

150

116,5

2Х 138

123,6

180

90

14

34

44

рамы с топливным баком ..

10,66

12,7

14,2

19,9

14,5

27,42

12,96

2,54

6,62

8,67

кузова .

8,7

10,9

6,8

9,5

7,7

13,3

9,94

1,73

3,54

3,3

рамы и кузова.

19,36

23,6

21,0

29,4

22,2

40,72

22,9

4,27

10,16

П ,97

Длина рамы тепловоза, м

21,08

20,125

15,9

17,48

15,7

20,34

13,05

7,69

9,95

7,7

Отношение массы кузова и рамы:

к их длине, т/м.

0 ,91

1,17

1 ,32

1 ,68

1,41

2,0

1,75

0,56

1 ,02

1,55

к общей массе тепловоза ..

0,147

0,156

0,18

0,215

0,185

0,188

0,253,

0,305

0,304

0,272

к мощности тепловоза, т/кВт

0,0066

0,008

0,0143

0,0134

0,0252

0,0277

0,026

0,046

0,0346

0,041

Тепловозы СССР
Рис. 167. Каркас кузова тепловоза ТЭП70
Тепловозы СССР
Рис. 168. Кузов тепловоза 2ТЭ121

уровня окон листы обшивки имеют гофры. Стойки и раскосы отсутствуют.

Кабина машиниста съемная (капсульного типа), крепится к кузову через резиновые подушки. Все основные элементы кузова изготовлены из низколегированной стали 09Г2С. Тепловоз 2ТЭ116А имеет кузов такой же конструкции.

Кузов тепловоза М62 (рис, 170) - закрытого (вагонного) типа с несущей главной рамой (рис. 171). Рама цельносварная, имеет хребтовую балку, выполненную из двутавров № 45, к верхним и нижним полкам которых приварены пояса из листов шириной 340 мм и толщиной 18-20 мм. По концам хребтовой балки находятся стяжные ящики.

По внешнему контуру рама имеет обносные швеллеры № 16, к которым прикрепляются стенки кузова; обносные швеллеры к хребтовой балке привариваются с помощью коонштейнов.

Кузов состоит из двух кабин машиниста, боковых стенок и крыши. Верхняя часть кузова над двигателем - съемная, присоединяется болтами. Боковые стенки кузова образованы каркасом и обшивкой.

Кузов тепловоза 2ТЭ116 (Ъис. 172) - вагонного типа с главной рамой. Конструкция несущих элементов рамы выполнена по аналогии с конструкцией рамы тепловоза М62. Основное отличие этой рамы связано с увеличением длины и межшкворневого расстояния, с изменением конструкции и расположения опор на тележках, наличием в средней части рамы аккумуляторных отсеков выполненных в виде боковых ферм, включенных в несущую систему рамы.

Полки двутавровых балок усилены полосами толщиной 18 мм. К торцам хребтовых балок приварены лобовые листы толщиной 14 мм, к которым примыкают литые стяжные ящики, приклепанные и приваренные прерывистым швом к нижним усиливающим полосам. Сверху рама имеет настил из листа толщиной 4 мм. Снизу пространство между балками зашито листом толщиной 8 мм. Топливный бак крепится к раме болтами.

Кузов сварной, боковые стенки изготовлены из гофрированного стального листа толщиной 1,5 мм, подкрепленного решетчатым каркасом. Каркас боковых стенок состоит из равномерно расположенных стоек, и связывающих их продольных элементов, корытообразного и 2-го сечения с толщиной стенок 3-4 мм. Каркас кузова над двигателем обшит изнутри металлическим листом толщиной 1 мм. Поверхность листов внутренней обшивки, прилегающей к каркасу, покрыта слоем противошумной мастики толщиной 1-2 мм и закреплена на каркасе винтами.

В каркас кабины машиниста уложен шумоизо-лирующий материал. Внутренняя обшивка кабины выполнена из алюминиевых перфорированных листов.

Кузов по периметру приваривается к обносно-му поясу рамы. Перед приваркой кабины к паме она собирается с проставкой в единый узел. Приварка осуществляется после установки на раму дизель-генератора и другого оборудования.

Тепловозы СССР Тепловозы СССР Тепловозы СССР Тепловозы СССР
Рис. 173. Поперечное сеченне машинного отделения (а) и кабины тепловоза ТЭМ2У (б)

Крыша, выполненная в виде отдельных секций, над всеми составными частями кузова, кроме крыши иад кабиной, съемная. Рама и кузов тепловоза 2ТЭ116 по ряду элементов унифицированы с тепловозами 2ТЭ10М.

Кузов тепловоза типа ТЭМ2У (рис. 173) --капотного типа. Конструкция главной рамы и ее основные несущие элементы аналогичны конструкции рамы тепловоза М62. Хребтовая балка образована двумя продольными балками из двутавров № 45 с приваренными к верхней и нижней полкам поясами размерами соответственно 450X22 и 340X22 мм. На участках от стяжного ящика до дизель-генератора продольные балки сверху перекрыты листом толщиной 10 мм, а внизу, в районе дизель-генератора - 8 мм. Шкворни рамы литые, диаметром 300 мм.

Силовые агрегаты тепловоза закрыты легким съемным капотом, установленным на несущую раму. Для текущего обслуживания агрегатов на раме снаружи капота имеются площадки.

Каркас кузова над холодильной камерой и кабина машиниста приварены к раме. Кузов над дизель-генераторной группой соединен с рамой болтами, а с другими частями кузова - при помощи клинового крепления. Кузов и рама такой же конструкции у тепловозов ТЭМ2М. Некоторое отличие рамы тепловоза ТЭМ2М связано с установкой на раме дизель-генератора марки 17ПРГ-2.

Кузов тепловоза ТЭМ7 (рис. 174) капотный. Несущей является рама. Главные ее элементы - две продольные балки из двутавров № 45 с приваренными к их верхней и нижней полкам полосами сечением 450X22 и 340X32 мм из стали 09Г2СД. Верхние пояса продольных балок соеди-

нены между собой листами толщиной 8-10 мм, а нижние - 10-16 мм. Внешний контур рамы образуют два швеллера № 18, присоединенные к продольным балкам с помощью кронштейнов, перекрытых сверху настильными листами.

Кронштейны опор кузова литые из стали 20. Стяжные ящики рамы - сварной конструкции из стали 25. Рама имеет низко опущенные шкворни, выполненные из осевой стали ОСЛ.

Капот состоит из пяти секций, где размещаются аккумуляторные батареи, кабина машиниста, высоковольтная камера, дизель-генератор, охлаждающее устройство. Капот на участке между высоковольтной и холодильной камерами съемный, крепится к раме болтами. Остальные части кузова имеют приваренные к раме каркасы. Кабина машиниста закреплена на раме через четыре резиновых амортизатора.

Кузов тепловозов ТГМ4, ТГМ4А, ТГМ6А - капотного типа, состоит,из четырех основных частей: кабины машиниста, кузовов машинного отделения, охлаждающего устройства и аккумуляторного помещения (вспомогательного кузова - ТГМ4А). Кабина машиниста и кузов машинного отделения - съемные, остальные составные части кузова привариваются к раме. Кабина машиниста установлена на четырех резиновых амортизаторах и закреплена на главной раме болтами. Отдельные части кузова стянуты болтами через регулировочные прокладки.

Каркас кабины сварен из стальных прокатных и гнутых профилей и обшит снаружи ТОНКИМ ли стом. Внутренняя поверхносп. ЛИСТОВ оГцШН'.кп К1-6ИНЫ И МаШИННОГО ОТДЄЛЄИііЯ Ііоі.іил і ;і !фи! нпо-шумной мастикой толщиной 1 I. мм 4<-жт\ на-

Тепловозы СССР Тепловозы СССР
Рис. 1/5. Поперечное сечение средней части рамы тепловоза ТГМ6А ружным листом н внутренним заложен звуко- и теплоизоляционный материад.

Крыши кузова машинного и аккумуляторного помещений выполнены съемными и имеют люки. На крыше кузова машинного помещения тепловоза ТГМ6А кроме того поставлены съемные поперечные балки, а на боковых стенках против дизеля имеются съемные вертикальные стойки.

Главными элементами рамы тепловоза ТГМ4А являются две продольные балки из прокатного профиля двутаврового сечения № 36 и два обнос-ных швеллера № 14. К верхней и нижней полкам двутавровых балок приварены усиливающие накладки с поперечным сечением 14X30 н 22X30 мм.

Хребтовые балки рамы тепловоза ТГМ6А выполнены из двутавра № 45 (ГОСТ 8239-72) или широкополочного профиля (рис. 175).

По концам они связаны между собой литыми стяжными ящиками, приваренными к нижним поясам балок. Пространство между поясами закрыто сверху и снизу листами толщиной от 6 до 20 мм. К верхним поясам хребтовых балок приварены швеллеры № 14, а к полкам обиосных балок - Г-образпые профили. Пространство между ними закрыто рифлеными листами толщиной 4 мм, подкрепленными кронштейнами, образуя площадки для обслуживания тепловоза.

В кронштейнах над тележками через резиновые шайбы установлены шаровые опоры, передающие вертикальные нагрузки от рамы. К кронштейнам, находящимся в средней част» рамы, болтами прикреплены топливные Саки. Шкворни диаметром 200 мм отлиты из стали 25ЛП. В местах их приварки в раме сделаны усиления коробчатого сечения. Длина рамы тепловоза ТГМ4А 11,53 м, ТГМ6А - 13,05 м. Расстояния между шкворнями соответственно составляют 6 и 8 м.

Кузов тепловоза ТІМ 10 (рис. 176) капотпый, на несущей раме. Основными силовыми элементами рамы являются две хребтовые балки, соединенные между собой шкворневыми балками и буферными брусьями, закрытыми с торцов лобовыми листами толщиной 20 мм.

Сечение хребтовых балок коробчатое, образовано нз трех швеллеров № 26В, из него же выполнены шкворневые балки, закрытые листом толщиной 10 мм. Снизу к середине шкворневых балок приварены пятники (толщина нх стенок 20 мм), через которые рама опирается на тележки. Буферные брусья изготовлены из листов толщиной Я-10 мм. В них вварены стяжные ящики, снабженные автосцепными устройствами.

Боковой пояс рамы выполнен из швеллера № 18, который соединен с хребтовыми балками с помощью кронштейнов домкратных опор, азкрытых сверху рифленым листом толщиной 4 мм.

Капот крепится к раме в трех сечениях по ее длине посредством болтов и резиновых элементов. Боковые сченки капота имеют решетчатый каркас. Проемы каркаса закрываются навесными дверками. С торца к каркасу крепится передняя облицовка, закрывающая холодильник. Сверху капота над дизелем имеется съемная крыша.

Кабина машиниста устанавливается на четырех резиновых опорах. Она имеет сварной каркас нз гнутого профиля, наружную и внутреннюю обшивки.

Кузова аналогичной конструкции применены для тепловозов ТУ7, ТУ6А. Сечение средних продольных балок рамы ТУ7 представляет собой коробку, сваренную из двух швеллеров № 30. Длина и ширина рамы соответственно составляет 8,4 и 2,25 м. Межшкворневое (между пятниками) расстояние равно 4,7 м.

В раме тепловоза ТУ6А хребтовыми балками служат балки ліз швеллера N° 24, боковым поясом - швеллер № 10. Длина рамы 7,69 м, межшкворневое расстояние - 4 м.

Кузов тепловоза ТГМ23В (рис. 177) капотный. Он включает в себя кабину машиниста и капот. Кабина машиниста разъемная, состоит из верхней и нижней частей. Снятие верхней части кабины обеспечивает возможность перевозки тепловоза на платформе, а также облегчает выемку гидропередачи.

Капот состоит из четырех частей: заднего, среднего, переднего и капота компрессора. Стенки капотов и кабины сварены нз листов толщиной 3 мм. К их отбуртованным кромкам приварены листы внутренней обшивки толщиной 1 мм. Кабина и передний капот имеют каркас из гнутого профиля. Между наружной и внутренней обшивками укладывается изоляция из минераловатиых плит. Передний капот обшивки и изоляции не имеет.

Крыши и двери капотов также изготовлены из листовой стали, подкрепленной каркасом из гнутых профилей. В верхней части дверей выштампо-ваны жалюзи. Нижняя часть их имеет обшивку и изоляцию. Капоты крепятся к пастилу рамы шпильками, а к передней стенке кабины - болтами через резиновые прокладки толщиной 5 и 10 мм.

Рама тепловоза сварной листовой конструкции. Ее основой служат два вертикальных продольных листа толщиной 25 мм. В этих листах сделаны четыре выреза для размещения букс колесных пар и втулок с подшипниками отбойного вала реверс-режимного редуктора. Вертикальные листы связаны буферными листами, стяжными ящиками и рядом поперечных креплений. На буферных листах приварены розетки автосцепок, опоры для домкратов. Сверху, по всей длине, рама накрыта настилом из рифленой стали, образующим боковые н торцовые площадки. Боковые площадки соединяются с основными листами рамы кронштейнами и стенками отсека аккумуляторных батарей. По бокам, к' внешним сторонам настила н кронштейнов, приварены обводные листы.

Кузов тепловозов ТЭ126, ТЭ136 (рис. 178) по конструкции основных несущих элементов унифи-

Тепловозы СССР Тепловозы СССР
Рис. 178. Кузов тепловозов ТЭ126, ТЭ136
Тепловозы СССР

цирован с кузовом тепловоза 2ТЭ121. Отличие состоит в том, что он имеет две кабины управления, топливный бак включен в несущую систему, изменены конструкции шкворневого узла, опор кузова и конфигурация мест для их размещения. Кузов собирается из трех частей: дизельного помещения, холодильной камеры, кузова над высоковольтной камерой. Масса конструкции кузова равна 37,2 т, вместе с оборудованием тепловоза (надрессорное строение) она составляет около 108 т.

Кузов тепловоза ТЭ127 (рис. 179) - несущий, с двумя кабинами управления, съемными секциями крыши. Несущая система кузова включает: нижний пояс со сварным топливным баком, боковые стены безраскосной конструкции, верхний пояс.

Нижний пояс образован двумя продольными балками коробчатого сечения, выполненными из швеллера размером 280X140X4 и полосы толщиной 5 мм, которые соединены между собой лобовыми брусами, шкворневыми и другими поперечными балками, а в средней части - топливным баком.

Каркас боковых стен состоит из стоек и продольных элементов из гнутых профилей, обшитых листами. Верхний пояс изготовлен из двух гнутых элементов толщиной 4 мм, соединенных снаружи листом. Масса конструкции кузова равна 19,6 т.

Кузов тепловоза ТЭ10М на несущей главной раме, по конструкции унифицирован с кузовами тепловозов М62, 2ТЭ116. В отличие от кузова тепловоза 2ТЭ116 отсутствуют аккумуляторные отсеки, промежуточные секции не имеют кабин управления. Длина рамы у головных (крайних) секций 16300 мм, расстояние между шкворнями 8600 мм.

Каркас рамы состоит из двух продольных (хребтовых) балок, выполненных из двутавра

45Б2 (ТУ 14-2-24-72), с приваренными к нижним и верхним полкам полосами толщиной 18 мм, об-носных швеллеров № 16П (ГОСТ 8240-72), шкворневых балок и других поперечных связей. Об-носной швеллер соединен с хребтовыми балками кронштейнами.

По всей поверхности рамы, кроме участка, где установлен дизель-генератор, приварены настильные листы толщиной 4 мм и более. Снизу между хребтовыми балками рама закрыта листами толщиной 8 мм, а в местах приварки шкворней --13-18 мм. Здесь эти листы сверху подкреплены перегородками.

Двутавровые балки рамы и усиливающие полосы изготовлены из стали марки ВСтЗсп5 (ГОСТ 380-71). Стяжные ящики, шкворни, стаканы под опоры, кронштейны под домкраты литые из стали 20ЛП (ГОСТ 977-75). Остальные детали из стали БСтЗкп2.

Кузов представляет собой каркас, сваренный из стальных гнутых и катаных профилей (швеллеров, уголков и др.), обшитый снаружи стальными листами толщиной 1,5-2,5 мм, а изнутри с помощью шурупов к нему крепятся листы толщиной 1,0 мм. Состоит из четырех частей: кабины машиниста или тамбура (у средней секции), проставкн (кузова над аппаратными камерами), кузова над дизель-генератором и холодильной камеры.

^Кабина, соединенная сварным швом с простав-кой, и холодильная камера приварены по наружному контуру к обносному швеллеру рамы. Для удобства демонтажа и установки дизель-генератора верхняя часть его кузова выполнена съемной. Болтовое соединение разъема боковых стен расположено на высоте 1010 мм от рамы тепловоза. Нижняя часть приварена к раме. Кузов опирается на тележки через восемь комплектов резинометал-лических опор.

⇐ | Осевые редукторы | | Отраслевой каталог тепловозов СССР 18-5-88 | | ТЕЛЕЖКИ ТЕПЛОВОЗОВ | ⇒