Виды и особенности конструкции

 

Ходовая часть электропоезда включает в себя два вида тележек:

немоторные тележки, устанавливаемые под головной и прицепной вагоны, и моторные, устанавливаемые под моторный вагон.

Установка тележек под вагоны и размещение на них оборудования производится в соответствии со схемой (рис. IV- 8).

Одна из тележек каждого вагона имеет привод ручного тормоза.

Тележки моторного вагона двуосные с двойным рессорным подвешиванием: буксовым бесчелюстным с фрикционными гасителями колебаний и центральным люлечным с гидравлическими демпферами, колодочным тормозом двустороннего нажатия и групповым приводом от 2-х тормозных цилиндров.

Тележка состоит из следующих основных узлов (рис. IV - 9): рамы 1, двух колёсных пар 2 с буксовыми узлами и редуктором 7, буксового 8 и центрального 3 подвешиваний, рычажно-тормозной передачи 4. На раме моторной тележки закреплены два тяговых двигателя 5, которые через упругую муфту 6 и редуктор приводят во вращение колёсные пары.

Рама тележки опирается на колёсные пары через буксовое подвешивание. Опирание кузова на тележки осуществляется через боковые скользуны.

Две моторные тележки, подкатываемые под один вагон, отличаются между собой наличием на одной из них привода ручного тормоза.

Рама (рис. IV - 10) Н-образной формы. Она состоит из двух продольных 1 и двух поперечных 13 балок. Балки сварены между собой, верхние и нижние пояса в районе стыка усилены накладками.

К продольным балкам приварены: кронштейны 2 и 4 для установки буксовых пружин и крепления буксовых поводков; концевые балки 12; кронштейны 3, 16, 17 и 5 для подвески рычажно-тормозной системы, кронштейны 6 и 10 для демпферов и тяговых поводков; трубы 8 центрального подвешивания.

На поперечных балках рамы моторной тележки расположены опоры 7 и 9 для крепления тяговых двигателей и кронштейн 11 для подвески редуктора.

Поперечные балки в нижней своей части соединены разъёмными стяжками 14.

Колёсная пара (рис. IV - 11) представляет собой ось 1 с напрессованными на нее бандажными колёсами 2. На внутреннем торце ступицы правого колеса имеются лабиринтные проточки.

Кроме этого, на оси колёсной пары установлены элементы, являющиеся составными частями редуктора: зубчатое колесо 7, опорные подшипники 6, 8, насаженные на ступицу зубчатого колеса, подшипниковые обоймы 5 и лабиринтные крышки 3, 4 и 9.

Зубчатое колесо 7 состоит из зубчатого венца 13, закреплённого призонными болтами 12 на ступице 11. В ступицах центров колёс и зубчатого колеса имеются сверления и масляные канавки для подачи масла к посадочным поверхностям при спрессовке этих элементов с оси.

 

Схема установки тележек под вагонами и размещение оборудования на тележках

 

а

б

в

 

а	- прицепной вагон	1		- тележка
б	- моторный вагон	2		- регулятор выхода штока тормозного цилиндра
в	- головной вагон	3		- привод ручного тормоза
		4		- узел заземления
		6		- установка приёмных катушек

 

Рисунок IV- 8

 

Тележка моторного вагона

 

 

Рисунок IV - 9

 

 

 

рама а3

 

 

рис 10

 

 

 

 

1, 11	- ось со ступицей	7	- зубчатое колесо
2	- бандажные колёса	10	- пробки
3, 4, 9	- лабиринтные крышки	12	- болты
5, 14	- подшипниковые обоймы	13	- зубчатый венец
6, 8	- опорные роликоподшипники

Рисунок IV – 11 - Колёсная пара тележки (моторной)

 

В эксплуатации отверстия в ступицах центров колёс закрываются пробками 10.

Усилие напрессовки ступицы зубчатого колеса на ось должно составлять от 560 до 845 кН (от 57 до 86 тс), а усилие напрессовки колёсных центров на ось (без бандажей) - от 735 до 980 кН (от 75 до 100 тс).

 

1, 11	- ось со ступицей	7	- зубчатое колесо
2	- бандажные колёса	10	- пробки
3, 4, 9	- лабиринтные крышки	12	- болты
5, 14	- подшипниковые обоймы	13	- зубчатый венец
6, 8	- опорные роликоподшипники

 

Рисунок IV – 11.1 - Колёсная пара с шевронной зубчатой передачей

 

Кроме этого на тележке моторного вагона могут устанавливаться колесные пары с шевронным зубчатым колесом  (рис. IV-11.1). Зубчатое колесо 7 состоит из двух косозубых венцов 13, соединенных с полушаговым смещением между собой, образующих шеврон. На ведущем валу установлены безбуртовые роликовые подшипники.

На шейках осей колёсных пар монтируются буксовые узлы.

Буксовое подвешивание  (рис. IV- 12) является первой ступенью

двойного рессорного подвешивания тележки и предназначено для передачи нагрузки от рамы тележки колёсным парам и снижения воздействия динамических нагрузок от колеса на раму.

 

 

Букс подвеш а3

 

Рис 12

 

 

В буксовое подвешивание входит корпус буксы с буксовыми подшипниками, два двухрядных комплекта пружин, поводки и фрикционный гаситель.

Корпус буксы 1 обеспечивает монтаж буксового узла, вертикальную, продольную и поперечную связи рамы с колёсной парой и включает в работу буксовое подвешивание. Рама тележки опирается на комплекты пружин 2, которые установлены по обе стороны корпуса на специальных его приливах, сделанных в виде поддонов. Продольные и поперечные усилия передаются через поводки 3, 4, которые своими концами через клиновидные поверхности связаны с рамой и корпусом буксы.

Для гашения вертикальных колебаний от динамических воздействий, возникающих при взаимодействии колеса с рельсами, предусмотрен фрикционный гаситель 5 рычажного типа.

Гашение колебаний происходит за счёт силы трения, возникающей между поверхностями рычага 6 и фрикционными дисками 7 при их относительном перемещении. Предварительный натяг между трущимися поверхностями осуществляется нажатием пружины 8.

Буксовый узел (рис. IV- 13) предназначен для восприятия и передачи на ось вертикальных нагрузок от кузова, для восприятия горизонтальных нагрузок, возникающих от взаимодействия колёс с рельсами, для размещения пружин рессорного подвешивания, а также для передачи тяговых усилий от колёсной пары на раму тележки.

Он состоит из корпуса буксы 4, опирающегося на два роликовых подшипника 3 и 5. Между ними установлены дистанционные кольца 13 и 14. В верхней части стенки корпуса буксы имеется отверстие, а в дистанционном кольце 14 - кольцевая канавка и восемь радиальных отверстий, через которые в полость подшипников подается консистентная смазка (см. “Химмотологическую карту”). Отработанная смазка удаляется из буксы через два отверстия в нижней части корпуса. В эксплуатации отверстия заглушены пробками 6, 15.

Наружные кольца подшипников фиксируются крышками 2 и 11, внутренние - торцовой гайкой 7 и воротником 1, напрессованным на предподступичную часть оси. Стороны наружных колец подшипников с маркировкой должны быть обращены к крышкам.

Торцовая гайка стопорится стопорной планкой 8, крепящейся к оси двумя болтами М16. Болты в свою очередь стопорятся стопорной планкой.

Герметичность буксовых крышек обеспечивается с помощью уплотнительного кольца 12, прокладки 10 из масло- бензостойкой резины и лабиринтного уплотнения, образованного воротником 1 и крышкой 2.

С торца букса закрывается смотровой крышкой 9.

 

 

 

Рисунок IV - 13 - Буксовый узел

 

Буксовые узлы (рис. IV-13.1), с установленными в них коническими подшипниками – картуш 3, имеют оригинальные крепительную 1 и лабиринтную 2 крышки.

 

 

Рисунок IV - 13.1 - Буксовый узел с коническими подшипниками

Осевой редуктор   (рис. IV- 16), монтируемый на колёсной паре моторной тележки, одноступенчатый с передаточным отношением i = 3,41, цилиндрическими прямозубыми колёсами с эвольвентным зацеплением, предназначен для увеличения и передачи крутящего момента двигателя на ось колёсной пары.

Корпус редуктора состоит из двух частей: верхнего корпуса 2, в котором смонтирован узел малой шестерни, и нижнего корпуса 5.

Оба корпуса сварные, совместно обработанные для обеспечения сборки и маркированные одним порядковым номером. Предварительно сцентрированные с помощью шести призонных болтов, корпуса при сборке стягиваются между собой по плоскостям разъёма болтами. Внутренние полости корпусов перед сборкой обезжириваются, покрываются электроизоляционной эмалью и проверяются на герметичность. В верхнем корпусе смонтирован узел шестерни, состоящий из вала 13, на среднюю конусную часть которого в горячем состоянии насажен зубчатый венец 16. Вал опирается на роликовые подшипники 14, установленные в гнездах крышек 11 и 17.

Лабиринтные уплотнения, образованные кольцевыми выступами и проточками колец 18 и крышек 12, изолируют подшипники 14 от полости редуктора. Между крышками 11 и 17 и корпусом редуктора верхним 2 устанавливаются регулировочные прокладки 15 для регулировки зазора в роликоподшипниках узла шестерни в осевом направлении.

Узел шестерни фиксируется в корпусе 2 крышками 11 и 17. На выступающий хвостовик вала шестерни в горячем состоянии насаживается фланец упругой муфты 21.

Удлинённой частью верхнего корпуса редуктор после сборки присоединяется к кронштейну поперечной балки рамы тележки, образуя узел подвески редуктора.

На колесной паре может устанавливаться одноступенчатый осевой редуктор с шевронной передачей (рис. IV -16. 2). Модуль зацепления – 8 мм, передаточное отношение I=3,44. В отличие от серийных редукторов осевые усилия на валу шевронного редуктора воспринимаются не буртами подшипников, а зубчатым зацеплением, реализована схема «плавающего» вала. Осевое смещение ведущего вала определяется зазорами в зубчатом зацеплении.

Подвеска редуктора (рис. IV- 17) состоит из верхнего и нижнего узлов, соединённых стержнем. Верхний узел подвески (рамный) включает в себя два резинометаллических амортизатора 1, две специальные гайки 3, две стопорные шайбы 7 с шестиугольным отверстием, четыре болта 8 и четыре пружинные шайбы 11. Амортизаторы 1 зафиксированы от поворота штифтами, запрессованными в кронштейн рамы.

Нижний узел подвески (редукторный) включает в себя два резино-металлических амортизатора 1, гайку специальную, стопорную шайбу 7 и два болта 8 с пружинными шайбами.

Для предохранения от падения редуктора на путь в случае обрыва стержня или поломки кронштейна служит пластина 5, закреплённая на раме болтами 9 с контровкой гаек 10 пружинными шайбами 12 и шплинтами 13.

При установке верхнего корпуса на колёсную пару (рис. IV- 16) шестерня 16 вводится в зацепление с напрессованным на ось зубчатым колесом 22, а корпус опирается через обоймы 23 на подшипники 9 и 24. После сборки корпусов 2 и 5 в единый, крышки 10, 26 и обоймы 23 крепятся к корпусу редуктора болтами 19.

Лабиринтное уплотнение, образованное кольцевыми выступами и впадинами обойм 23 и диска ступицы зубчатого колеса 22, изолирует подшипниковые узлы от полости редуктора, предохраняя их от попадания масла из полости редуктора. От попадания пыли и влаги извне подшипниковые узлы предохраняются лабиринтным уплотнением в ступице центра колеса, крышке 10 и в крышках 25 и 26. Медная шайба 8 предохраняет внутреннее кольцо подшипника 9 от воздействия ударной нагрузки при напрессовке колёсного центра на ось.

В нижнюю часть корпуса, выполненную в виде ванны, через специальное отверстие заливается масло для смазки зубчатого зацепления.

Смазывание осуществляется захватыванием и разбрызгиванием масла зубчатым колесом при вращении. В нижнем корпусе с помощью фиксатора установлен измеритель уровня масла 4. По верхней риске на металлическом стержне измерителя уровня контролируется максимально допустимый, а по нижней - минимально допустимый уровни масла.

Нижнее отверстие в корпусе, закрытое в эксплуатации пробкой 7, предназначено для слива масла из редуктора. Осмотр зубчатой передачи производится через люк в верхнем корпусе редуктора, который закрывается съёмной крышкой с установленным на ней сапуном 1, предназначенным для выравнивания давления внутри редуктора, возникающего при движении, с атмосферным.

Заполнение смазкой полости подшипников 24 и 9 в эксплуатации производится через радиальные отверстия в крышках 26 и 10, закрытые пробками 3. Другие радиальные отверстия в крышках 10 и 26, закрытые пробками 20, предназначены для выхода отработанной смазки.

Отверстия в ступице зубчатого колеса 22 служат и для проверки состояния подшипников 9 во время ревизий и плановых видов ремонта.

Упругая муфта (рис. IV - 18) предназначена для соединения валов двигателя и шестерни редуктора и передачи крутящего момента от тягового двигателя к осевому редуктору. Упругая муфта компенсирует несоосность соединяемых валов, допускает некоторый излом и перекос осей валов и снижает за счет гибкости резинокордного элемента ударные нагрузки, возникающие в деталях привода при движении вагона. Упругая муфта состоит из двух фланцев 1 и 6, насаженных на конические хвостовики валов двигателя и шестерни, резинокордного элемента 5, укрепленного на фланцах, и элементов крепления.

Фланцы 1 и 6 насажены на валы двигателя и шестерни в горячем состоянии, при этом фланец должен сесть на хвостовик вала на 1,6÷2 мм глубже, чем в холодном состоянии. Нагрев фланцев не должен быть более 230 С.

Крепление резинокордного элемента на фланцах осуществляется с помощью двух полуколец 4 со стороны двигателя и кольца 8 со стороны шестерни. В цельном кольце 8 предварительно запрессованы втулки 11.

 

редуктор осевой а3

 

рис 16

 

 

 

Внимание

       Моторные тележки могут комплектоваться колесными парами С203.00.00.000, изготовленными ЗАО «Спецремонт» по техническим условиям С 203.00.00.000 ТУ.

        Колесные пары С203.00.00.000 (рис. IV-16.1) взаимозаменяемые с колесными парами 302.30.00.000, производства ОАО «ДМЗ», но имеют следующие конструктивные отличия:

         - верхний 1 и нижний 2 корпуса редуктора выполнены литыми;

         - в нижнем корпусе редуктора отсутствует щуп для замера уровня масла в редукторе;

         - венец большого зубчатого колеса (БЗК) изготовлен из стали 20Х2Н4А по ГОСТ 4543. Венец может быть изготовлен из стали 12Х2Н4А по ГОСТ 4543.

Рабочие поверхности зубьев и поверхности впадин упрочнены поверхностной химико-термической обработкой – цементацией.

          В корпус редуктора заливается масло ТАп-15В ГОСТ 23652-79 до перелива из отверстия Р. Допускается по согласованию с ОАО «РЖД» использование масел ТАД-17И, ТСп-14 ГИП по ГОСТ 23652-79 и SAE 85 W90 ТУ0253-201-55216833-2001.

 

 

 

Рисунок IV-16.1 – Редуктор С203.00.00.000 (ЗАО «Спецремонт»)

Дисбаланс колесной пары обеспечивается за счет подбора колесных центров с минимальной разницей величин статического дисбаланса и ориентации их по разные стороны оси колесной пары при ее формировании. Особенность колесной пары С203.00.00.000 (ЗАО «Спецремонт») заключается в следующем:при необходимости требуемый дисбаланс обеспечивается установкой груза балансировочного -2 (рис. IV-16.1а) на штатные болты крепления венца БЗК. Груз изготавливается по чертежу С203.00.01.101. Количество устанавливаемых грузов - не более двух.

 

 

 

 

Рисунок IV-16.1а – Колесная пара С203.00.00.000 (Спецремонт)

 

 

8	- медная шайба	16	– зубчатая шестерня
9, 24	– роликовые подшипники	18	– кольца
10, 25, 26	– крышки	19	– болты
11, 12, 17	– крышки	21	– фланец упругой муфты
13	– вал	22	– зубчатое колесо
14	– роликовые подшипники	23	– обойма подшипниковая
15	– регулировочные прокладки	27	– резиновый уплотнительный шнур

Рисунок IV - 16.2 – Редуктор осевой с шевронной передачей

 

Рисунок IV – 17  – Подвеска редуктора

 

 

 

Рисунок IV - 18 – Муфта упругая

 

 

Для установки кольца 8 в резинокордный элемент необходимо данный резинокордный элемент сдеформировать в радиальном направлении.

При завертывании болтов крепления во втулки кольца 8 и полуколец 4, их цилиндрические выступы входят в направляющие пазы во фланцах, зажимая отбортовки упругого элемента по всему периметру.

Фиксаторы 7 предназначены для навешивания на них пары полуколец при сборке и монтаже резинокордного элемента.

Затяжку болтов крепления элемента резинокордного производить равномерно в последовательности, показанной на схемах, моментом на ключе 260 Нм (который может быть реализован ключом длиной 750 мм при усилии 350 Н). Разность замеров глубины через отверстие Б со стороны двигателя не более 2 мм.

После выполнения предыдущего требования произвести окончательную затяжку болтов 10 (со стороны редуктора) моментом на ключе 500 Нм (при усилии на ключе 500 Н на длине 1000 мм) в произвольной последовательности.

Детали 1 и 4, 6 и 8 устанавливать комплектно согласно маркировке.

При установке шайб 15 прорези должны быть расположены радиально в сторону элемента резинокордного 5 (как показано на чертеже). Расстояние между наружными поверхностями фланцев должно быть 1743 мм.

Центральное подвешивание (рис. IV - 19) является второй ступенью подвешивания тележки и предназначено для передачи нагрузки от кузова вагона на раму тележки, передачи тяговых и тормозных усилий от рамы тележки кузову, обеспечения плавности хода вагона в горизонтальной и, совместно с буксовым подвешиванием, в вертикальной плоскостях; обеспечения возможности прохождения электропоезда по кривым участкам пути и возвращения кузова в нормальное положение после выхода из кривой.

Центральное подвешивание состоит из четырех двойных подвесок 1, верхние головки которых с помощью валиков 10 подвешены к балкам рамы тележки. Головки подвесок сверху закрыты колпачками 8.

К нижним головкам каждой пары подвесок с помощью валиков и серёг 13 подвешен поддон 16, на котором установлены два комплекта трехрядных винтовых цилиндрических пружин 15. На пружинные комплекты опирается надрессорный брус 3 лито-сварной конструкции коробчатого сечения, который через амортизаторы 11 упруго зафиксирован относительно рамы тележки двумя поводками 12. Основное назначение поводков - передача сил тяги и торможения.

Кузов опирается на два скользуна 4. Это уменьшает виляние тележки (вводится дополнительный момент трения) и тем самым повышается плавность хода. Скользун изготовлен из композиционных материалов П394-02, П394-04, имеет цельную конструкцию и укладывается в коробку 17 на резиновую подкладку 6. Прокладки 5 (в количестве не более 5 шт. под каждый скользун) предусмотрены для регулировки раз-мера Н (для обеспечения требуемого уровня оси автосцепки от головок рельсов).

 

 

 

подвешивание центральное

моторное

а3

 

 

 

 

Разность размеров Б должна быть не более 5 мм при затянутых гайках на тяговых поводках.

Нагрузка передаётся через надрессорный брус, комплекты пружин, поддон и подвески на раму и далее через первую ступень подвешивания (буксовый узел) на ось колёсной пары.

Силы тяги и торможения передаются кузову вагона через шкворень с посаженным на него амортизатором - резинометаллической втулкой 18. Шкворень с амортизатором пропущен через надрессорный брус и с помощью гаек упруго фиксирован в нём.

Для гашения горизонтальных и вертикальных колебаний надрессорного строения вагона предусмотрены гидравлические демпферы 7 (по одному с каждой стороны тележки), установленные под углом 50 к горизонтали. Головками гасители крепятся к раме тележки и надрессорному брусу с помощью валиков 9.

Страховочные канаты 14, закреплённые на поддонах и в кронштейнах рамы тележки, предотвращают падение поддонов на путь в аварийных случаях. Боковые упоры - амортизаторы 2 ограничивают поперечные перемещения и смягчают удары при боковых относах кузова.