Тележки

Кузов тепловоза ТЭТ170 опирается на дне одинаковые по конструкции трехосные тележки.

Тележка (рис. 98, см. вкладку в конце книги) с опорнорамным подвешиванием тяговых электродвигателей, с двумя центральными главными опорами маятникового типа 4 имеет замкнутую, сварную из штампованных и литых элементов раму 1, сбалансированное рессорное подвешивание первой ступени, включающее цилиндрические пружины 18, 19, листовые рессоры 15, буксовые 16 и рессорные 17 балансиры. Ко -второй ступени подвешивания относятся резиновые 5 конические амортизаторы главных центральных опор и пружинные боковые опоры / кузова 7, передающие половину массы кузова с оборудованием тележке. В качестве гасителя от боковой качки используют трение втулок 8 и 9 при вертикальном относительном смещении рамы тележки и кузова. Следовательно, рессорное подвешивание для боковой качки более мягкое, чем для продольного колебания.

Статический прогиб первой ступени рессорного подвешивания 94 мм, боковых опор 98 мм. Тяговые и тормозные силы от колесной пары рамс тележки передают буксовые поводки 12 и 13, а от рамы тележек кузову - через упоры, установленные в средней части центральных маятниковых опор.

(Буксы 10 и 14 поводкового типа Валики 11, соединяющие поводки с буксой и рамой тележки, установлены в резиновые втулки, что практически устраняет возможность перемещения п продольном направлении и допускает вертикальное перемещение букс.

Тяговый электродвигатель подвешен к раме тележки через резиновые амортизаторы. Механизм передачи тягового момента от якоря тягового электродвигателя к колесам оставлен тем же, что на тепловозе ТЭП60, т. е. полый вал и две шарнирно-поводковые муфты 2.

I -. колесная пара; 2 - полый вал с приводами; 3 - моторно-осевые подшипники; 4 - тяговый электродвигатель; 5 - кожух редуктора; 6 - шарнирно-поводковая муфта; 7 - ведущая шестерня; 8 - ведомая шестерня; У - кронштейн подвески тягового электродвигателя к раме тележки

В связи с тем что основные узлы и детали тележки применены с тележки тепловоза ТЭГ160, конструкция которых подробно изложена в книге «Пассажирский тепловоз ТЭП60», в настоящем разделе рассматриваются в основном узлы пли вопросы, нс получившие отражения в названной книге.

Тележка тепловоза может быть разделена на следующие основные группы: колесно-моторный блок, рама тележки, подвешивание массы локомотива относительно колесных пар, передача тягового и тормозного усилий от колесной пары кузову, рычажная передача и трубопровод тормоза.

Колесно-моторный блок (рис. 99) включает в себя колесную пару 1, полый вал с приводами 2, моторно-осевые подшипники 3, шестеренчатый насос для смазки подшипников, тяговый редуктор с кожухом 5, две шарнирно-поводковые муфты 6 и тяговый электродвигатель 4.

Колесная пара (рис. 100) тележки с опорно-рамным подвешиванием тяговых электродвигателей отличается от колесных пар с опорно-осевой подвеской наличием звена, обеспечивающего свободное перемещение оси колесной пары относительно тягового электродвигателя. Главные элементы колесной пары: колесные центры 1 и бандажи 2 с укрепляющими кольцами 14; ось 5 и полый вал 6, надетый па ось с гарантированным радиальным зазором 35 мм.

Вес колесные нары тележки одинаковые и имеют упругое поперечное перемещение ±8 мм за счет резиновых амортизаторов буксовых поводков. Для улучшения горизонтальной динамики средняя колесная пара относительно буксы имеет свободный поперечный разбег ±'14 мм. Поперечное перемещение оси обеспечивается тем, что в буксе средней оси не установлен шариковый подшипник, фиксирующий положение оси относительно буксы. Привод передачи крутящего момента от тягового электродвигателя к колесу определил конструктивные особенности колесной пары и прежде всего колесного центра.

Колесные центры дисковые, литые из стали 25Л-Ш (ГОСТ 977-65) с наружным диаметром 1070 мм. На колесном центре два прилива с отверстиями диаметром 70 мм и два отверстия диаметром 200 мм, выполненных при литье. В отверстия диаметром 70 мм запрессовывают пальцы 13 крепления поводка, соединяющего колесный центр и траверсу эластичной муфты. Через отверстия диаметром 200 мм проходят цапфы привода полого вала, в которые запрессовывают пальцы крепления поводка, соединяющего полый вал с траверсой.

Отверстия диаметром 70 и 200 мм расположены на тех же радиусах от центра, что и у колесных центров тепловоза ТЭП60.

В средней части на внутренней поверхности ступицы колесного центра сделана проточка, соединенная каналом с наружной поверхностью ступицы, служащая для гидравлического ослабления натяга (0,16-0,22 адм) между колесным центром и

Рис. 100. Колесная пара: І - колесный центр; 2 - бандаж; 3 - привод эластичной муфты с фланцем крепления ведомой шестерни; 4 - ведомая шестерня; 5 - ось; б - полый вал; 7 - привод эластичной муфты; 8 - палец эластичной муфты; 9 - пробка резьбовая; 10 - заглушки; 11 - проточка для установки ведущего венца шестеренчатого насоса смазки подшипников; 12 - болт крепления ведомой шестерни тягового редуктора; 13 - палец колесного центра; 14 - кольцо укрепляющее осью три демонтаже колесной пары. В эксплуатации канал в ступице заглушают резьбовой пробкой 9. Обработанный колесный центр балансируют статически. Допустимый дисбаланс не более 12,5кгс/см. На колесный центр с натягом 1-1,45 мм насаживают в горячем состоянии бандаж.

Колесные центры формируют, т. е. собирают с осью тепловым способам. Перед посадкой колесного центра поверхность оси под посадку покрывают лаком ВДУ-3 или клеем ГЗН-150 в 12-15 слоев.

Бандаж из стали марки Ш (ГОСТ 398-71) изготавлива2

ют шириной 140 мм. Диаметр по кругу катания 1220+ мм. Профиль бандажа цо ГОСТ 11018-64. Осевую фиксацию баидажа на колесном центре выполняют обычным способом при помощи укрепляющего кольца 14, которое заводят в выточку бандажа при его температуре не ниже 200°С. После установки укрепляющего кольца прижимной бурт бандажа обжимают и внутреннюю его поверхность протачивают до диаметра 1070_! мм. Наличие точеного диаметра позволяет в эксплуатации определять величину износа бандажей по кругу катания без выкатки колесных пар из-под тепловоза.

Ось колесной пары из стали марки ОСЛ (ГОСТ 4728-72) выполнена полой с диаметром центрального отверстия 70 мм, диаметр шейки 160 мм, в средней части 210 мм, а в местах посадки колесных центров 235 мм. Размеры буксовых шеек, подступичных частей, переходных галтелей и общая длина такие же, как у оси тепловоза ТЗП60.

Полый вал обеспечивает передачу крутящего момента от ведомого колеса тягового редуктора через эластичную муфту колесной паре. Полый вал изготовлен из стальной трубы 325X25 мм (ГОСТ 8732 70). На обработанные торцы трубы диаметром 320 мм насаживают горячей посадкой литые детали, получившие название приводов эластичной муфты 3 и 7.

Па средней части полого вала имеются шесть резьбовых отверстий диаметром 16 мм. Для центровки сформированной колесной кары в отверстия вворачивают болты. Б окончательно готовой колесной паре в эти отверстия заворачивают заглушки 10, которые для фиксации кернят в резыбовом соединении.

Приводы, служащие для крапления ведомой шестерни тягового редуктора п поводков эластичной муфты, насаживают на полый вал с температурой их нагрева до 120-150°С. Кроме того, устанавливают четыре штифта и обваривают торцы трубы полого вала и привода. Внутренний диаметр трубы полого вала 280 мм. Поэтому радиальный зазор между осью колесной пары и внутренним диаметром полого вала 35 мм.

Полый вал с приводами вращается в моторно-осевых подшипниках скольжения, устанавливаемых в остове (корпусе) тягового электродвигателя, что обеспечивает постоянство централи - размера между осями ведомой и ведущей шестерней тягового редуктора. Диаметр шейки подшипника полого вала 315 мм.

На наружной поверхности трубы полого вала на специальном бурте имеется проточка 11 для установки разъемного венца шестерни привода м аслолр о к а ч,и в а ющего насоса для смазки моторно-осевых подшипников, изготовленных из стальной втулки с баббитовой заливкой. Диаметр подшипника и его конструкция такие же, как у тепловоза ТЭП60. Смазка моторно-осевых подшипников (рис. 101) осуществляется при помощи фитилей из грубой чпстошсрстной пряжи, вставленных в войлочную обойму, которая смонтирована в металлической оправе. Конец каждого фитиля диаметром 15-;18 мм, а всего их 40,

Рис. 101 Смазка моторно-оосаых подшипников: I - пружина; 2 - войлочная обойма; 3 - металлическая оправа; 4 - маеломер; 5 - фитильная набивка ровно обрезают и обвязывают ниткой. Пряжа фпгнля должна выступать из войлочной обоймы на 5 -8 мм.

При закладке обоймы с фитилями в камеру подшипника концы фитилей равномерно распределяют по камере. Вся обойма прижимается пружиной. Масляная камера моторно-осевых подшипников с фитилями интенсивно пополняется маслом шестеренчатым насосом, который приводится во вращение шестерней, закрепленной на наружной поверхности полого вала. Ведущая шестерня состоит из двух половин, соединенных четырьмя болтами.

Насос прикреплен к крышке осевого подшипника тягового ¦электродвигателя в нижней части подшипниковой камеры. Расчетная производительность насоса за один оборот колесной пары равна 6 см3 смазки. Конструкция насоса обеспечивает ¦подачу смазки при любом направлении движения тепловоза. Для смазки моторно-осевых подшипников применяют осевое масло в летний период марки Л, в зимний - марки 3 (ГОСТ 610 72). Для защиты подшипников от попадания пыли н предотвращения вытекания смазки по торцам масляной камеры установлены лабиринтные уплотнения -с войлочной набивкой. Уплотнение масляной полости выполняют особенно тщательно со стороны тягового редуктора для защиты моторно-осевых пи, маслосбрасывающие кольца и каналы, обеспечивающие защиту разъемов кожуха от прямого попадания струй масла и слив в нижнюю часть кожуха осевшей па стенках и попавшей в лабиринтные камеры смазки.

Б верхней части кожуха для сообщения замкнутой полости с атмосферой установлена воздушная труба, а в нижней имеется камера для установки уровнемера. Через эту камеру заливают около 2 л смазки.

Ш а р ли.р н о - п о в о д ко в а я эластичная муфта,

предназначенная для передачи крутящего момента от полого вала (недомой шестерни) колесной паре, установлена с наружной стороны колесных центров (рис. 103). Конструкция механизма передачи крутящего момента допускает максимальные вертикальные перемещения оси колесной пары относительно рамы тележки не более 35 мм. Муфта состоит из траверсы б, поводков 5, пальцев 1 и 2 для соединения поводков с траверсой, приводом полого вала и колесным центром, резино-металлических втулок (амортизаторов) 3.

Ведущие поводки муфты одним концом присоединены к пальцам полото вала, другим - к пальцам траверсы. Ведомые поводки муфты соединяют траверсу с колесным центром.

При движении тепловоза (колебания надрессоренпого строения, крен в кривых и др.) появляется нссооеность полого вала и оси колесной пары: поводки муфты получают линейные и угловые перемещения: Для компенсации сложных угловых перемещений в соединениях поводков с траверсой, колесным центром и полым валом установлены резино-металлические втулки 3, выполняющие роль шарниров без технологических зазоров и обладающие определенной упругостью.

Каждая колесная пара имеет две муфты. Пальцы левого и правого приводов полого вала соосны, траверсы муфт повернуты примерно на 45°. Ведущие поводки левой и правой муфт имеют встречное расположение.

Такое расположение поводков при передаче крутящего момента от полого вала к траверсе и от траверсы к колесу приводит к тому, что поводки одной муфты воспринимают усилия растяжения, а другой - сжатия. При относительных перемещениях полого вала рамы тележки и оси колесной пары одного знака для левой и правой муфт траверсы поворачиваются в разные стороны. Относительные перемещения полого вала и траверсы происходят не только при движении локомотива по неровностям пути, но зависят от монтажной несооспости и просадки рессорного подвешивания, что приводит к деформации резиновых элементов муфты. Элементы шарнирно-поводковой муфты совершают в процессе работы интенсивные перемещения, которые в значительной степени зависят от статической не-соосности полого вала и оси колесной пары и определяют величину закручивания резино-металлических шарниров. Основ-

Рис. 103. Эластичная муфта: 1 - палец колесной пары; 2 - палец привода полого вала; 3 - втулка (амортизатор): 4 - соединительный валик; 5 - поводок; 6- траверса пая деформация, определяющая долговечность резиио-металли-ческих шарниров, -¦ угол скручивания.

.В связи с этим при сборке тележки и в эксплуатации необходимо следить за соосностью полого вала и осью колесной нары. Соосность оси и полого вала регулируют при установке тягового электродвигателя. Контроле соосности осуществляют измерением зазора между пальцами ведущих поводков муфты и отверстиями, через которые они проходят в колесном центре. Номинальный размер зазора 40±2 мм.

Траверса муфты - промежуточное звено между полым валом и колесным центром -• отлита из стали 25 ЛИ в виде жесткой детали, имеющей четыре проушины, в которые на шпонках установлены валики крепления амортизаторов.

Поверхности пальца, за исключением посадочной, фосфоти-руют с последующим промасливанием. Посадочную поверхность пальцев, изготовленных из стали 40, покрывают лаком ВДУ-3 или клеем ГЭН-;150 (В) и тепловым способом с натягом 0,09- 0Д2 мм устанавливают в отверстия колесного центра и привода полого вала. Валики, установленные в привод полого вала, дополнительно фиксируют штифтом. На пальцы по ходовой посадке насаживают резнпо-металлпческие втулки, которые от проворота стопорят шпонкой.

Розино металлическая втулка (амортизатор) состоит из наружной и внутренней металлических втулок, между которыми запрессована резиновая втулка. Внутренняя металлическая втулка имеет шпоночный паз. Толщина внутренней и наружной г.тулок равна соответственно 5 и 4 мм. После сборки наружную и внутреннюю поверхность амортизатора окончательно обрабатывают. Резино-металлические втулки запрессовывают в отверстия диаметром 100 мм головки поводков, изготовленные из стали 40 двутаврового сечения. Расстояние между осями отверстий у поводка 271, 5 мм.

Рама тележки (рис. 104) состоит из двух продольных боковин 1, соединенных сваркой поперечными двумя шкворневыми 8 и двумя концевыми 11 и 14 балками. Основные силовые элементы рамы выполнены коробчатого сечения из штампованных из стали 20 листов, у которых толщина основных листов 10 мм. Концевые поперечные балки соединены с боковинами литыми угольниками, отличающимися от угольников рам тележек тепловоза ТЭП60 размерами.

Увеличение диаметра колеса до 1220 мм вызвало увеличение длины рамы, тогда как размеры между осями колесных пар 2400 и 2200 мм сохранены такими же, как у тележки теп ловоза ТЭП60.

Боковины рамы 1 сварены из шести корытообразных элементов, полученных штамповкой из листовой стали 20 толщиной 10 мм. Продольные элементы спаривают двусторонним швом.

І - боковина рамш; 2 - короткая стойка ловодка буксы; 3 - платнк ограничителя отклонений кузова;- 4 _ длинная стойка поводка буксы; 5 - кронштейн боковой опоры кузова; 6 - «платик крепления тормозного цилиндра; 7 - стакан опоры кузова; 8 - шкворневая б)ЗЛка; 9 - фланец крепления шкворневой балки; 10 ~ опора амортизатора листовой рессоры; 11 - концевая балка передняя; 12 - кронштейн опоры гяговых двигателе^ двойной; 13 - кронштейн опоры тягового электродвигателя одинарный; 14 - концевая балка задняя; 15, 16, 17, 18 - детали для крепления рычажной передачи тормоза; 19 - угольник литой, соединяющий боковину с концевыми поперечными балкаміц-, 20 - фланцы крепления кронштейнов подвешивания тяговых электродвигателей к концевым балкам

Длинные 4/ и короткие 2 стойки для соединения поводками букс с рамой тележки отлиты из стали 20ЛП и припарены стыковой сваркой со штампованными листами боковин. Сварные швы в основных узлах соединения литых кронштейнов с листами половин боковин подвергают рентгеноконтролю. Половины боков 11Н1 с приваренными кронштейнами и фланцами спаривают продольным швом, образуя балку коробчатого сечения. К боковине приварены платцки 6 для крепления тормозных цилиндров, ограничителей отклонения кузова 3, деталей для крепления рычажной передачи тормоза 15, 16, 17, 18 и кронштейны боковых опор кузова 5.

Шкворневые балки, расположенные между осями колесных пар, сварены из двух штампованных листов из стали 20 толщиной 12 мм. Продольное сечение шкворневых балок специального профиля: средняя часть коробчатого прямоугольного сечения, а концевые части выполнены цилиндрическими диаметром 260 мм. Концы балок обтачивают на диаметр 256 мм. ІІ средней части балок к нижней полке приварен лист толщиной 13 мм, а к боковым - лист толщиной 10 мм. Эти листы усиливают среднее сечение балки и служат основой для приварки к ним деталей крепления кронштейнов подвешивания тяговых электродвигателей 12, 13.

В средней части шкворневой балки имеется отверстие, в которое вваривают стальной литой стакан 7. Цилиндрическими частями балки вставляют в отверстия боковин и приваривают к наружным боковым стенкам боковин и к фланцам 9, приваренным к внутренним половинам боковин. В нижней средней части к наружному листу боковины и фланцу 9 припарена опора амортизатора листовой рессоры 10.

Концевые балки сварены продольным швом из корытообразных штампованных листов нз стали 20 толщиной 10 мм. С боковинами концевые балки соединены стальными литыми угольниками. Передняя концевая балка 11 имеет большой прогиб средней части нз-за расположения ее при сборке тепловоза под стяжным ящиком рамы кузова.

Боковины, шкворневые и концевые балки с приваренными к ним деталями до механической обработки проходят термическую обработку для снятия напряжения. Клиповые пазы в кронштейнах для соединения с буксовыми поводками 2 и 4 обрабатывают на станке после окончательной сварки рамы. Форма литых кронштейнов в местах, где сварное соединение делают встык со штампованным листом, предусматривает на максимально возможной длине плавное изменение жесткости узла. К шкворневым и концевым балкам крепят кронштейны подвешивания тяговых электродвигателей. Последние подвешены к раме тележки в трех точках (рис. 105).

Со стороны моторно-осевых подшипников к остову тягового электродвигателя при помощи восьми болтов прикреплен литой кронштейн 2, который через опору 6, обойму 8 и резиновые амортизаторы 9 и 10 опирается па одинарный кронштейн /, болтами прикрепленный к поперечной балке рамы тележки. Между опорой 6" и обоймой 8 установлены регулировочные прокладки 7. Схема расположения тягового электродвигателя па тележке определила, что для первого и третьего электродвигателей одинарный кронштейн закреплен к концевым, а для второго - ко второй шкворневой балке рамы тележки. Две

Рис. 105. Подпешшзанис третьего тягового электродвигателя к раме тележки: 1 - кронштейн опорный; 2 - кронштейн крепления элсктродииглтеля; 3 - кронштейн опорный двойной; 4 - двойной кронштейн; 5, 7, 11, 13, 10 - прокладки регулировочные; С, 17 - опоры; 8 - обойма; 9, 10, 14. /5 амортизаторы; 12 - болт креп ленмя кронштейна тягового электродвигателя другие точки крепления (подвешивания) электродвигателя к раме тележки расположены на противоположной стороне остова. Конструктивно опоры тягового электродвигателя выполнены в виде двух литых лап, изготовленных в отливке остова, которыми электродвигатель через опору и обойму опирается на резиновые амортизаторы 14 и 15, установленные на двойной литой кронштейн >?, болтами прикрепленный к двойному кронштейну 4 шкворневой балки рамы тележки. Крепление кронштейнов к шкворневым балкам рамы тележки необходимо производить динамометрическим ключом. Болты крепления кронштейнов изготовляют по чертежу с высокими требованиями к качеству и геометрии. При этом особое внимание обращают на увеличенный (до 3 мм) радиус перехода от стержня к головке болта п перпендикулярность плоскости прилегания головки.

Для гашения высокочастотных вибраций в узлах подвешивания (крепления) тяговых электродвигателей к раме тележки имеются резиновые амортизаторы, выполненные в виде блоков, состоящих из двух плоских металлических колец, между которым\ размещены резиновые прокладки. Кроме того, в узлах крепления тяговых электродвигателей установлены стальные шайбы толщиной 2 3 мм для регулирования положения поло го вала относительно осп колесной пары. Подвешивание тягового электродвигателя на раму тележки, а следовательно, и положение полого вала относительно осп регулируют:

а) в продольном направлении тележки при помощи прокладок 5 н 13 между вертикальным фланцем кронштейнов и рамой гележки или в отдельных случаях строжкой прнпалочных фланцев самих кронштейнов, по не более чем на 1 мм. Смещение осей колесных пар от номинальных размеров (2200 и 2400 мм) допускается не более ±0,5 мм;

б) в вертикальном положении постановкой прокладок (шайб) 7 н 16 между обоймой, устанавливаемой на амортизатор, н опорами 6 и 17 кронштейна или лапы тягового электродвигателя. чТочность установки контролируют сравнением размеров зазора между пальцами привода полого вала и отверстиями для них в колесном центре. Отклонение от номинального размера (40 мм) допускается не более ±2 мм. В процессе эксплуатации необходимо следить за изменениями этих зазоров, нарушение которых, особенно па новых или вновь поставленных амортизаторах, может происходить из-за обмина детален, входящих в узлы подвешивания электродвигателя;

б) в поперечном направлении тележки относительное положение тягового электродвигателя и колесной пары при помощи установки кронштейнов крепления электродвигателя. Несовпадение середины колесной пары с продольной осью тележки до-- пускается пе более 0,5 мм. Точность установки контролируют сравнением размеров на левой и правой стороне колесной пары между внутренней гранью бандажа п наружным торцом привода полого вала. Окончательный контроль подвешивания электродвигателя производят на прямом горизонтальном участке пути под рабочей нагрузкой после обкатки тепловоза.

Подвешивание массы локомотива. При движении локомотива наблюдают три главных вида колебаний надрессорного строения: подпрыгивание, продольную и боковую качку. Вертикальные колебания и боковая качка возникают из-за особенностей движения локомотива во рельсовой колее, имеющей различные виды неровностей. Величина и характер вертикальной динамики определяются параметрами рессорного поцвешнва-ння, массами и моментами инерции кузова и тележек.

Из теории качения колеса но жесткому рельсу известно, что его центр (ось) перемещается по прямой, параллельной рельсу. При наличии стыка, ползуна па колесе пли другой неровности происходит излом в траектории перемещения центра колеса, что приводит к ударному взаимодействию колеса, рельса и разделенных рессорным подвешиванием масс тепловоза.

п . /

При упругом разделении подвешенной массы относительно колесной пары из-за инерционности подвешенная масса полностью не повторяет траекторию колеса. Разница в траектории движения центров тяжести подвешенных масс и колеса компенсируется деформацией упругого элемента. Следовательно, при одной и той же возмущающей силе сила, передаваемая на подрессоренную массу, тем меньше, чем больше податливость упругого соединения, и чем меньше неподрессоренная масса, отнесенная к оси колесной пары, тем меньше вредное’ воздействие экипажа на путь. Однако наличие рессорного подвешивания с большой податливостью пружин предопределяет возможность совпадения собственных частот колебаний системы подвешивания локомотива с частотой возмущения от рельсового пути. После того, как колесная пара, имеющая податливую связь с рамой тележки и кузова, прошла неровность пути, в системе возникают колебания с собственной частотой. Наличие периодических возмущений при движении экипажа вызывает вынужденные колебания, частота которых может меняться в зависимости от скорости движения и закономерностей расположения неровностей пути. Таким образом, наличие возмущающих сил, частота и величина которых могут меняться, характеристики системы подвешивания определяют возможность резонансных колебаний рамы тележки или кузова при совпадении собственной частоты колебаний системы подвешивания с частотой возмущения. Стремление к созданию мягкого рессорного подвешивания с применением пружин сталкивается с необходимостью введения демпфирования для ограничения при колебании величины амплитуды путем преобразования механической энергии колебаний в другие виды энергий с целью ее рассеивания.

В практике локомотивостроения наиболее часто схемы рессорного подвешивания характеризуются наличием промежуточных масс (рам тележек), и необходимая суммарная податливость разбивается на две ступени - одна между колесной парой и рамой тележки (первая ступень подвешивания) и другая- между рамой тележки и кузовом (вторая ступень подвешивания)- Поэтому подвешивание массы локомотива относительно колесных пар можно разделить на подвешивание кузова с оборудованием относительно рамы тележки и массы кузова с оборудованием и тележки относительно колесной пары.

Подвешивание кузова относительно рамы тележки. Па тепловозе ТЭП70, так же как и на тепловозе ТЭП60, применено упругое подвешивание массы локомотива относительно колесных пар. Передача массы кузова с оборудованием на раму каждой тележки осуществляется через две главные маятниковые 4 и четыре 7 (см. рис. 98) боковые пружинные опоры. Главные опоры маятникового типа передают часть массы кузова с оборудованием на раму тележки, а также тяговое и тормозное усилие от рамы тележек кузову.

Рис. 106. Главные опоры кузова: I - фиксирующие шпильки; 2 - опорный конус; 3 - резьбовая заглушка; 4 - амортизатор; .5 - стойка главной опоры; 6, 7 - упорные камни; 8 - заглушка; 9 - защитны» чехол; 10 - регулирующее кольцо; П - хомут защитного чехла; 12- возвращающий аппарат

I

Главные опоры выполнены в виде вертикально установленной стойки 5 (рис. 106), на верхний конец которой опирается кузов, а нижний установлен в литом стальном стакане шкворневой балки рамы тележки. В середине стержня сделаны две проушины для крепления возвращающего аппарата 12, обеспечивающего упругую поперечную связь кузова с рамой тележки.

Относительное упругое поперечное смещение рамы тележки и кузова возможно до 40 мм в каждую сторону. Для передачи тяговых и тормозных сил в средней части стержня под углом 90° к проушинам (т. е. вдоль оси тепловоза) имеются пазы для установки камней 6 и 7, которые соприкасаются с кузовом.

На концах стержня главных опор установлены амортизаторы 4. Резиновые конусные амортизаторы смягчают вертикальные и горизонтальные толчки н снижают передачу высокочастотных вибраций от тележек кузову. Применение главных опор маятникового тина исключает жесткую поперечную связь кузова с тс-

/

лежкой н обеспечивает разделение масс кузова п тслежки/в горизонтальной плоскости, что снижает вредное динамическое воздействие между колесом и рельсом при движении локомотива. Смещение тележек относительно кузова сопровождается деформацией резиновых конусов, которые выполняют роль шарниров без технологических зазоров.

Четыре конических амортизатора одной тележки подбирают так, чтобы прогибы их нс отличались более чем на 2 мм под одной нагрузкой. Под рабочей статической нагрузкой конический амортизатор даст осадку около 15 мм. Нагрузка от кузова раме тележки передается через фланцы стальных конусов 2. Резиновые конические амортизаторы взаимозаменяемы с амортизаторами тепловоза ТЭП60 и электровозов ВЛСО.

Верхняя часть главных опор расположена в гнездах шкворневых балок рамы кузова, а нижняя - в стаканах шкворневых балок рамы тележки. Для перераспределения массы локомотива между тележками или колесными парами, а также для обеспечения необходимого зазора между рамой кузова и рамой тележки предусмотрена постановка регулировочного кольца 10 толщиной 10 30 мм.

При сборке тепловоза необходимо следить за правильной посадкой кузова на тележки. Нарушение вертикального положения стоек главных опор, что возможно за счет деформации резиновых конусов при сборке, вызовет появление горизонтальной составляющей силы от действия массы локомотива, стремящейся повернуть тележку относительно продольной оси тепловоза. Наличие такой составляющей ухудшает динамические характеристики локомотива.

Для возвращения кузова в соосное с тележками положение после отклонения их при движении имеются возвращающие аппараты пружинного типа, которые одним концом прикреплены к проушине в средней части стержня главных опор, а другим -к раме кузова (рис. 107). К каждой стойке главных опор прикреплены два аппарата.

Возвращающий аппарат состоит из корпуса 4, к которому приварен с одного торца фланец с проушиной 1 для соединения со стержнем главной опоры. На другом конце корпуса имеется резьба для поворачивания крышки 15, воспринимающей усилие сжимаемой пружины, установленной внутри корпуса. Для создания предварительного поминального натяга (1500 кге) пружину размещают между двумя подвижными стаканами, стягиваемыми при сборке стяжкой. Величину предварительного номинального натяга пружины регулируют установкой прокладок 5 под фланец стакана, толщину которых определяют с учетом фактического изготовления деталей п величины прогиба пружины под нагрузкой 1500 кгс.

В условиях эксплуатации максимальное сжатие пружины в возвращающем аппарате возможно 50 мм. Перед установкой

Рис. 107. Возвращающий аппарат главных опор кузова: 1 проушина со стороны главной опоры кузова; 2, 6 - стаканы; 3 - пружина;

4 - корпус возвращающего аппарата; 5 - регулировочные прокладки; 7, 16 - предохранительные скобы; 8 - проушина со стороны кронштейна рамы кузова; 9 - втулка металлокерамнческая; 10 - стяжка; 11 - стопорная шайба; 12 - контрящая гайка; 13 - регулировочное кольцо; 14 - втулка стяжки; 15 - крышка корпуса возвращающего аппарата на тепловоз замеряют расстояние (600 мм) между центрами проушин на стержне главной опоры и на кронштейне, установленном на раме кузова. Размер между проушинами возвращающего аппарата уточняют при помощи регулировочного кольца 13, после чего съемную проушину и стяжку фиксируют штифтом. Детали возвращающего аппарата, находящиеся в корпусе, смазывают солидолом. Для снижения эксплуатационных расходов в проушины возвращающего аппарата установлены металлокерамические втулки 9.

Боковые опоры пружинного типа наряду с главными передают нагрузку от кузова раме тележек и являются второй ступенью подвешивания для боковой качки кузова. В связи с этим вторая ступень подвешивания для боковой качки более мягкая, чем для подпрыгивания и галопирования. Статическая нагрузка на каждую боковую опору (всего на тележке их четыре) составляет 4750 кгс. Боковые опоры воспринимают вертикальную нагрузку и снижают колебания кузова в горизонтальной плоскости.

Вертикальная нагрузка от кузова через опорную плиту 3 (рис. 108), прикрепленную к раме кузова, и верхний опорный стакан 4 опоры передается штоку 7, шаровые концы которого установлены между двумя упорами 9. Нижний упор лежит на торце регулировочного винта 14, установленного в нижней части подвижного стакана опоры. Между фланцами подвижного и опорного стаканов установлена пружина 10 боковой опоры.

Верхний стакан 4, воспринимающий непосредственно нагрузку от опорной плиты, изготавливают из чугуна ВЧ50-2 (ГОСТ 7293- 70). Положение опорного стакана относительно рамы тележки фиксирует шарнирно закрепленная на ней скоба 22, которая также шарнирно прикреплена к стакану. Такое

Рис. 108. Боковая опора кузова: І - разгрузочный упор; 2 - болты, укрепляющие верхнюю плиту; 3 - опорная плита; 4 - верхний (опорный) стакан; 5 - кронштейн шарнирной скобы; S - защитный чехол; 1 - шток; 8 - стакан подвижной; 0 - упор; 10 - пружина; 11 - направляющая втулка; 12 - опорный стакан; 13 - кронштейн боковой опоры; 14 - регулировочный винт; 15 - предохранительный колпачок; 16 - стопор; П, 21 - втулки; 18, 20 - валики; 19 -• укрепляющие болты; 22 - шарнирная скоба

\

\

крепление скобы к раме тележки и опорного стакана к скобе обеспечивает свободное относительное перемещение кузова и рамы тележки в горизонтальной и вертикальной плоскостях без нарушения контакта между опорной плитой и стаканом боковой опоры.

В нижней части подвижного стакана па его наружной поверхности установлена втулка П, изготовленная из стали 40 (ГОСТ 1050 60) с твердостью 35-40 НРС. Опорная плита, закрепленная на кузове, изготовлена из стали 50Г (ГОСТ 4543 - 71) с твердостью 45 50 ИР С.

Усилие, передаваемое боковыми опорами, регулируют при сборке на прямом горизонтальном пути под нагрузкой полной служебной массы тепловоза. Высота пружины не должна отличаться более чем на ±10 мм от замеренной высоты под рабочей нагрузкой 4750 кгс. Регулировку производят при помощи винта 14 таким образом, чтобы стержень винта через упор 9 воздействовал на шток 7 опоры и тем самым увеличивал или уменьшал передачу нагрузки данной опорой раме тележки. После регулировки положение винта фиксирует колпачок и стопор. Поверхность трения между опорной плитой <3 и опорным стаканом 4 смазывают солидолом.

Подвешивание массы кузова и тележки относительно колесных пар. 11агрузку от массы кузова и тележки передают осям колесных пар через буксы. Для обеспечения упругой связи между буксой колесной пары и рамой тележки установлено сбалансированное рессорное подвешивание, состоящее из системы листовых п пружинных рессор, связанных между собой при помощи балансиров.

Г Рессорное подвешивание (рис. 109) одной стороны тележки состоит из двух листовых 12 и шести спиральных цилиндрических пружин 5 и 16, соединенных между собой вдоль продольной оси тележки тремя буксовыми 1 и двумя рессорными 7 балансирами. Цилиндрические пружины установлены на оба конца буксового балансира, шарнирно подвешенного по центру к нижней точке буксы при помощи валика 18, который находится в металлокерамических втулках.

Листовые рессоры при помощи подвесок 8 соединены с рессорными балансирами, которые концами опираются на четыре средние цилиндрические пружины, установленные на буксовые балансиры. Две концевые спиральные пружины 16 размещены между буксовым балансиром и рамой тележки.

Правильность установки элементов рессорного подвешивания проверяют на прямом горизонтальном пути при рабочем состоянии тепловоза. Разница в расстоянии между головкой рельса и передним и задним концом листовой рессоры (размеры а и б) должна быть не более 15-20 мм. Положение элементов рессорного подвешивания можно регулировать при помощи опорных шайб, устанавливаемых в опорные узлы цилиндрических

Рис. 109. Рессорное подвешивание: 1 - буксово» балансир; 2 - опора рессорных балансиров: 3 - гнездо опоры бала» сира; 4 - верхняя опора рессорной пружины; 5, 1(і - цилиндрические пружины; 6 - нижняя спора пружинных рессор; 7 рессорный балансир; 6' подноски листовых рессор; 9 - резиновый амортизатор; 10 - надрсссориая опора; /1 - надрессорная подушка; 12 - листовая рессора; 13 - опорная шайба; 14 - рези нові.їй надпружни-пыП амортизатор; /5 - регулирующая шайба; 17 - стопорная пластина; 18 - валик буксового балансира; 19, 20 - валики рессорного подвешивания; 21 - опора листовой рессоры пружин крайних колесных пар- Изменением толщины шайб регулируют положение звеньев рессорного подвешивания и изменяют распределение нагрузки колесных нар на рельсы.

Опорная шайба 13, установленная на буксовый балансир в узле опоры средней пружины, предназначена для стягивания пружины у непагруженпой тележки в период сборки. Шайба имеет центральное отверстие для прохода стержня болта, заворачиваемого в верхнюю опору рессорной пружины.

I Для избежания роста амплитуды при резонансном колебании в системе имеются элементы, обеспечивающие рассеивание энергии колебаний. Система подвешивания обеспечивает гашение колебаний в результате сил трения в листовых рессорах и всех шарнирных узлах рессорного подвешивания, а также в резиновых амортизаторах, поглощающих высокочастотные н кратковременно действующие большие вертикальные силы. Для этой цели в узлах, непосредственно передающих нагрузку на раму тележки, т. с. между опорными частями боковин рамы, крайними цилиндрическими пружинами и хомутом листовых рессор, установлены резиновые амортизаторы 9 и 14, изготовленные из резиновых пластин толщиной 10 мм, которые приклеивают клеем № 88 или привулкаипзнруют к стальным пластинам. Полная высота амортизатора 44 мм.

Глистовую рессору типа А (ГОСТ 7419 -55) набирают из восьми листов пружинной стали 55С2 сечением 16X120 мм, соединенных хомутом, на который и опирается боковина рамы через резиновый амортизатор, установленный в надрессорен-ную опору. Листовые рессоры подвесками соединены с балансирами. Длина рессоры в свободном состоянии 1050 мм.

Рессорный балансир изготовляют из двух стальных листов толщиной 20 мм, которые попарно соединяют по концам литыми опорами балансиров 2 при помощи болтов диаметром 20 мм. Этими опорами рессорные балансиры опираются на пружины через опорные камни. Контактные поверхности опоры и камня имеют цилиндрическую форму, образованную соответственно радиусами 130 и 100 мм. Твердость контактных поверхностей 40-50 НРС.

Втулки 'Шарниров рессорного подвешивания, изготовленные из металлокерамики, не требуют смазки. Втулки после изготовления пропитывают в масле.

СЦилпндрические пружины в рессорном подвешивании двух типов. Крайние пружины имеют прогиб под рабочей нагрузкой, равной суммарному прогибу средних пружин вместе с прогибом листовых рессор. Эти пружины изготовлены из прутков стали 55С2 диаметром 38 мм. На тележку пружины подбирают с разностью высот под рабочей нагрузкой не более 3 мм.

Буксовые балансиры отлиты из стали 25ЛІІ и шарнирно соединены с корпусом буксы валиком диаметром 60 мм. На оба конца буксового балансира опираются цилиндрическиепружипы.

Передача, тягового и тормозного усилия от колесной пары кузову локомотива. Сила тяги, образованная в результате взаимодействия колеса с рельсом при приложении крутящего момента, а равно и тормозная сила при нажатии тормозных колодок на бандаж передаются от оси колесной пары буксе и далее через буксовые поводки раме тележки. От рамы тележки тяговые и тормозные силы передают упоры главных маятниковых опор раме кузова и далее через автосцепку составу.

Таким образом, колесная пара локомотива реализует тяговые или тормозные силы, совершает сложное движение по рельсу и создаст в процессе движения динамические нагрузки экипажу п рельсу. Непосредственным узлом, связывающим колесную пару с рамой тележки, является букса. Через буксы колесные пары на рельсы передают нагрузку от массы локомотива.

Буксы (рис. 110) соединяют с рамой тележки поводками, в головках которых установлены резиновые амортизаторы. При-

а - крайних; б - средней; 1 - корпус; 2, 17 - кольца лабиринтные; 3, 7, /Л крышки; 4, 6 - кольца дистанционные; 6, 18 - болты; 8 - гайка; 9 - шайба стопорная; 10 - шариковый подшипник; П, 21 шнуры крученые; 12 - роликовый полтинник; 13 - втулка металлокерамическая; 14 - полукольцо проставочиое; 16, 19 - кольца упорные роликоподшипника; 20 - проставка менепие рсзнпо-металлических амортизаторов в шарнирных узлах соединения буксы с рамой обеспечивает свободное относительное их перемещение в вертикальном и упругое (до ±8 мм) в поперечном направлениях. В продольном направлении относительное смещение буксы и рамы тележки практически отсутствует, хотя и в этом направлении резиновые втулки являются амортизатором кратковременных больших усилий.

Конструктивно поводковая букса выполнена в виде цилиндрического корпуса, отлитого из стали 25ЛП с приливами для крепления поводков и буксового балансира. Диаметр расточки корпуса под подшипник 290+0,05 мм. Буксы в собранном виде отличаются рядом внутренних деталей, наружной крышкой п комплектом подшипников в связи с тем, что средние колесные пары каждой тележки в отличие от крайних имеют поперечный разбег оси ±14 мм, а к первой и шестой осям тепловоза присоединяют привод скоростемера. Наружные крышки букс крайних осей тепловоза для установки привода скоростемера имеют отверстие диаметром 115 мм.

В буксах крайних осей установлено по два радиальных однорядных с короткими цилиндрическими роликами подшипника 30-32532Л1М без бортов на внутреннем кольце, предназначенных для восприятия радиальных нагрузок. Осевые усилия, возникающие периодически при движении экипажа по рельсовому пути, воспринимают однорядные шариковые подшипники 80-232Л. В буксе установлено по одному подшипнику, разгруженному от радиальных сил. Для исключения осевого защемления подшипников колесной пары осевой разбег букс па крайних осях составляет 0,5-1,0 мм и ограничен величиной осевой игры шариковых подшипников.

В буксах средних осей установлено по два радиальных однорядных с короткими цилиндрическими роликами подшипника 30 152532л 1М без бортов на внутреннем кольце и плоскими упорными кольцами 16 и 19, воспринимающих периодически возникающие осевые усилия и ограничивающих поперечные перемещения оси (±14 мм) относительно корпуса буксы.

Роликовые подшипники, устанавливаемые на одну шейку, подбирают по радиальному зазору и по величине натяга, который у двух подшипников с учетом натяга не должен отличаться более чем на 0,03 мм. Радиальный зазор роликовых подшипников 0,13-0,19 мм. Величина натяга внутреннего кольца 0,035- 0,055 мм.

Шариковые подшипники, устанавливаемые па одну ось, нс должны иметь осевой разбег, отличающийся более чем па 0,1 мм.

Внутренние и наружные кольца роликовых подшипников разделены дистанционными кольцами 4 и 5. Наружные кольца подшипников вставляют в корпус буксы по скользящей посадке.

С внутреннего торца букса закрыта лабиринтными кольцами 2 и 17, насаженными па предподступичную часть оси, и крышками 3 и 15. Выточки в кольце и крышке образуют лабиринт, предохраняющий полость буксы от попадания инородных предметов и вытекания смазки.

С наружной стороны букса закрыта крышкой 7, под которой установлен крученый шнур 21 для уплотнения. Под крышками 3 и 15 установлены проставочные полукольца 14. Толщина полуколец определяется из условия центрального положения корпуса буксы относительно середины роликовых подшипников средних осей при среднем положении колесной пары относительно тележки. Пространство в лабиринте задней крышки, а также между задней крышкой и подшипниками и со стороны передней крышки заполнено консистентной смазкой /КВО.

В приливах корпуса буксы сделаны клиновые пазы для установки хвостовиков валиков амортизаторов поводков, которые изготовлены из стали 25Л-П (ГОСТ977-65). Поводки букс (рис. 111) соединяют буксы с рамой тележки н воспринимают силу тяги или торможения. Поводок выполнен в виде тяги с двумя шарнирами, которые представляют собой резино-металлический блок (амортизатор), состоящий из резиновой втулки, заіірессоваїшоіі между цилиндрическим валиком н наружной металлической втулкой. Поверхности трения перед запрессовкой смазывают смесью 30% касторового масла и 70% этилового спирта. Амортизаторы исключают наличие технологических зазоров в шарнире. Концы валика выполнены в виде клиновых трапециевидных хвостовиков для установки в пазы буксы п кронштейна рамы тележки.

По условиям компоновки поводки буксы отличаются размерами головок, в которые запрессованы амортизаторы с натягом 0,07-0,16 мм. В связи с этим двойной амортизатор / отличается от одинарного 6 только длиной валика и дистанционным кольцом 3, устанавливаемым между отдельными амортизаторами при запрессовке в головку поводка.

Поводок буксы имеет четыре торцовых амортизатора 2, изготовленных из двух металлических шайб, между которыми привулканизировано резиновое кольцо толщиной 16 мм. Наружное кольцо, имеющее клиновое отверстие, надевают на хвостовик валика цилиндрического амортизатора, установленного в головку поводка. Внутреннюю шайбу амортизатора соединяют с торцом поводка четырьмя штифтами диаметром 6 мм. Торцовые амортизаторы, собранные па поводке буксы, сжимаются на 3 мм упорными полукольцами 4, вставляемыми в проточку на хвостовике валика.

При относительном вертикальном смещении рамы тележки и буксы поводок поворачивается на некоторый угол. Валики амортизаторов жестко укреплены в клиновых пазах буксы и рамы и поворачиваться не могут. Поворот буксового поводка

•Рис. 111. Понодок буксы:

1 - амортизатор дпоЛиоП; 2 - амортизатор торцовый; - •дистанционное кольцо: 4 - упорные полукольца; 5 - тяга поводка: 6 амортизатор одинарный; 7 - резиновая втулка; 8 - наружная втулка амортизатора; 9 - штифт для фиксации торцового амортизатора; І0 -- наружное кольцо; /1 - внутренняя шайба происходит только благодаря деформации резиновых втулок и шайб. Выбор положения поводков учитывает необходимость уменьшения деформации резиновых амортизаторов при относительном перемещении буксы и рамы тележки.

Предварительное поджатне резины амортизаторов обеспечивает стабильность характеристик при деформациях. Формирование цилиндрических рсзшю-мсталлнчсскнх амортизаторов путем запрессовки резиновой втулки с определенным поджатисм увеличило долговечность работы амортизатора в сравнении с другими методами их изготовления.

Кузов | Пассажирский тепловоз ТЭП70 | Тормозное оборудование, песочная система и воздухопровод пневматической системы управления