Рама тележки

/ Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 / Рама тележки
Рис. 136. Рама тележки: 1 - длинная стойка буксовых поводков; 2 - короткая стойка буксовых поводков; 3, 6 - кронштейны опор тяговых электродвигателей; 4 - платик под ограничитель отклонения кузова, 5 - технологические платнки; 7 - платик под тормозной цнлнндр; 8 - угольник, соединяющий боковину с концевой поперечной балкой; 9, 17 - концевые балки; 10 - платик для крепления кронштейнов подвешивания тяговых электродвигателей; 11, 13, 15, 16 - кронштейны тормозных колодок, 12, 14- шкворневые балки; 18 - кронштейны боковых опор кузова; 19 - боко-

рина рамы; 20 - ррора подушки рессорного подвешивания тюперечных балок 9 и 17, стоек поводков букс 1 и 2, опоры рессорного подвешивания 20, кронштейнов рычажной передачи тормоза 11, 13, 15, 16, кронштейнов опор тяговых электродвигателей 3 и 6, кронштейнов боковых опор кузова 18, платиков различного назначения.

Конструктивная форма рамы тележки определилась многими факторами (диаметром колес, конструкцией опор кузова, рессорным подвешиванием, расположением смежных узлов рамы кузова и т. п.). Размеры основных сечений рамы получены из условия наименьшего возможного веса при допустимых расчетных напряжениях.

Боковина рамы тележки (рис. 137) имеет коробчатое сечение, основная часть ее образована из шести штампованных из стали 20 корытообразных элементов толщиной 10 мм. По длине боковина сварена из трех частей 1,4, 5.

Стыковые сварные швы отдельных частей половинок боковины выполнены с образованием контрольного шва.

К половине боковины приварены также незамкнутые половины стоек поводков букс, отлитые из стали 20ЛП, при этом сварные швы, соединяющие литые стойки со штампованной боковиной, также выполнены с образованием контрольного шва; в двенадцати наиболее напряженных растянутых поперечных зонах (сечение В-В) приварки стоек к боковинам швы обрабатывают и подвергают рентгеноконт-ролю. Стойки поводков букс приварены к штампованным частям боковины встык.

Сформированные половины боковин с приваренными к ним стойками соединены продольными швами. К боковине приварены платики для тормозных цилиндров 6, ограничителей отклонений кузова 3, деталей рычажной системы тормоза 2, кронштейны боковых опор кузова и др.

Шкворневые балки (рис. 138) служат для восприятия основной нагрузки от кузова через главные его опоры, а также приходящегося на них веса тяговых электродвигателей. К ним также приварены кронштейны для рычажной передачи тормоза.

Шкворневые балки состоят из двух штампованных из стали 20 половин 1 и 2 толщиной 12 мм, которые соединены продольными сварными швами. Сечение средней части шкворневых балок усилено путем приварки стальных листов, из которых нижний 3 имеет номинальную толщину 13 мм, боковые 4 - толщину 10 мм.

В отверстие верхней части шкворневой балки вставляют стальной литой стакан 5, служащий для помещения нижней части опоры кузова, и приваривают его к верхней и нижней стенкам балки. Концы шкворневых балок выполнены в виде обработанных цилиндрических цапф диаметром 256 мм, они соединены с боковинами путем приварки цилиндрических цапф к наружным стенкам боковины и к фланцам 10 (см. рис. 137), приваренным к внутренним стенкам боковин.

Передняя и задняя шкворневые балки отличаются только отверстиями и деталями, служащими для крепления кронштейнов подвешивания тяговых электродвигателей.

С боковинами концевые балки соединены стальными литыми угольниками 7, дающими возможность осуществить плавные переходы

Рис. 137. Боковина рамы тележки

в углах рамы тележки. Ввиду того что соединение угольника с боковиной и концевой балкой не может быть выполнено с помощью сварного шва с контрольной вырубкой, сварку ведут с так называемой остающейся подкладкой. Боковины, шкворневые и поперечные балки с приваренными к ним деталями до механической обработки проходят термическую обработку по следующему режиму: температура нагрева детали до 300° С, выдержка 2 ч, нагрев до 450-500° С в течение 1-1,5 ч, выдержка 1,5 ч, нагрев 600-630° С в течение 2 ч, выдержка

4-4,5 ч, охлаждение с печью до 300° С со скоростью 30-50° С/ч, дальнейшее охлаждение на воздухе.

Концевые поперечные балки 9 и 17 (см. рис. 136) связывают концы боковин и служат для воспринятая приходящегося на них веса тяговых электродвигателей, к ним также приварены кронштейны для рычажной передачи тормоза.

Концевые балки образованы путем соединения двух корытообразных штампованных половин продольными сварными швами; материал балок сталь 20 толщиной 10 мм. Автосцепка по концам тепловоза определяет форму концевых балок тележки в зоне расположения автосцепок.

Отдельные элементы рамы тележки (боковины, шкворневые балки, поперечные балки и раму в целом) сваривают электродами Э42-Ф, марки УОНИ 1315А постоянным током. Вб всех местах, где возможно, применяют полуавтоматическую сварку шланговым полуавтоматом ПШ-54 с использованием сварочной проволоки Св-08 диаметром 2 мм и флюса АН-348А.

Сваренная рама тележки перед обработкой поводковых скоб проходит старение в течение пяти суток. Клиновые пазы стоек буксовых поводков противоположных боковин собранной рамы обрабатывают на станке за один проход.

К нижней части каждой шкворневой балки присоединены болтами стальные литые кронштейны 3 и 6 (см. рис. 136), служащие для крепления к ним опор тягового электродвигателя. Платики 10, приваренные к концевым и одной из шкворневых балок, также предназначены для крепления тягового электродвигателя.

При обработке рамы тележки допускается неперпендикулярность плоскостей а-а. проходящих через центры клиновых пазов поводковых скоб правой и левой сторон рамы к плоскости б-б, проходящей через внутренние плоскости скоб до 0,5 мм на длине 1985 мм. Разница в действительных размерах (992,5 мм) до двух скоб поводка одной буксы допускается до 0,5 мм.

В процессе эксплуатации первых тепловозов ТЭП60 в некоторых узлах рамы тележки выявились дефекты в виде трещин по сварочным швам, а в некоторых случаях - с выходом их на целый металл.

Чтобы повысить прочность узлов рамы тележки, внесен ряд изменений в конструкцию отдельных деталей и узлов.

Так, например, были усилены путем постановки накладок и косынок углы соединения боковины с концевыми поперечными балками, а в дальнейшем, начиная с тепловоза № 0078, соединение боковин с поперечными балками производится специальной отливкой в виде угольника, привариваемого к соединяемым деталям с помощью оставшихся подкладок, при этом сварочные швы подвергают пневмо-наклепу.

Одновременно с введением угольника была изменена конструкция концевой стойки поводков букс, вследствие чего опора под пружину рессорного подвешивания отливается заодно с основной стойкой поводков букс. Благодаря такому мероприятию был удален ряд сварочных швов.

Скобы поводков букс укрепляли на стойках посредством болтов, стойки вваривали встык к боковинам рам. Чтобы исключить болтовые соединения скоб поводков, вызывающих необходимость наблюдения за ними в эксплуатации и работы по обработке и пригонке стыка соединения при изготовлении тележки, с тепловоза № 0078 нижние части стоек поводков букс соединяют с основными стойками приваркой их к последним.

В боковины вварены вертикальные связи, служащие для удержания приспособлений, необходимых при выкатывании колесных пар. При испытании рам тележек на вибростенде по швам приварки вертикальных связей к накладкам образовались трещины. Для улучшения условий получения шва была удалена накладка и вертикальную связь вваривают непосредственно в тело боковины. Одновременно на основании проведенных прочностных испытаний тележек тепловоза № 0004 для достижения желаемой усталостной прочности в сечениях вварки верхних стоек поводков букс по рекомендации ЦНИИ МПС с тепловоза № 0078 введена приварка верхних стоек поводков букс к боковине накладными швами. Кроме того, над средними стойками буксовых поводков для повышения прочности узла введены два угольника, приваренных внутри к боковине.

До тепловоза № 0017 на концевой стойке поводков букс имелось одно отверстие для оси подвески тормоза: в дальнейшем в стойке введено два отверстия для возможности перестановки оси при переходе с торможения чугунными колодками на торможение неметаллическими колодками. Концевая стойка разъединена с опорой под концевую пружину рессорного подвешивания. Как показала практика дальнейшей эксплуатации и постройки тепловозов, ряд проведенных выше мероприятий оказался неэффективным. Так, например, по концам швов приварки верхних стоек поводков букс стали появляться трещины, выходящие иногда на основной металл боковины.

С тепловоза № 0098 проведена модернизация как вида накладных швов путем уменьшения их длины, так и жесткости тела стоек поводков, которая несколько повысила надежность работы узла, но полная гарантия качественной его работы не была достигнута. Начиная с тепловоза № 0123, были введены вваренные встык с боковиной верхние стойки поводков букс, работа которых как во время испытания узла на вибропрессе, так и в продолжительной эксплуатации оказалась надежной.

Угольники, поставленные над средней стойкой, как не дающие эффекта, а создающие лишние зоны сварных швов, начиная с тепловоза № 0164, были удалены. Вертикальные связи с их сварными швами, начиная с тепловоза № 0133, также были удалены.

На первых тепловозах шкворневые балки рамы тележки не имели-приваренных к ним боковых и нижнего накладных листов, отливка стакана для помещения конуса главной опоры выполнялась без верхнего фланца. Вследствие весовых ограничений кронштейны для подвешивания тяговых электродвигателей выполняли сварной конструкции и присоединяли к низу шкворневой балки путем приварки, в дополнение к которой кронштейны удерживались также и болтами.

В сварных кронштейнах после непродолжительного периода эксплуатации образовались трещины как по сварным швам, так и по целому металлу, вследствие чего они были усилены, и приварку их к шкворневым балкам стали производить не непосредственно, а к прокладкам, которые в свою очередь приваривали к шкворневым балкам. Дальнейшая эксплуатация и испытания показали, что применение сварных кронштейнов, присоединяемых к шкворневым балкам путем сварочно-болтового соединения, не обеспечивает надежность работы узла. Начиная с тепловоза № 0024, шкворневые балки были усилены путем приварки накладных листов на ее боковые и нижнюю плоскости.

Стальной литой стакан, ввариваемый в шкворневые балки, также был усилен главным образом за счет введения верхнего фланца и увеличения толщины дна.

Кронштейны для подвешивания тяговых электродвигателей, начиная с тепловоза № 0064, изготовляют стальными литыми и присоединяют к шкворневым балкам болтами.

Опоры кузова | Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 | Рессорное подвешивание