Описание пассажирских тележек

Тележки служат для направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок от кузова на путь, а так же воспри­ятия тяговых и тормозных сил и обеспечения движения вагона с минималь­ным сопротивлением и необходимой плавностью хода.

Тележки пассажирских вагонов по конструкции являются двухосными с двойным рессорным подвешиванием, одно из которых надбуксовое, а другое -центральное.

Отличительной особенностью тележек пассажирских вагонов является наличие люлечного устройства, в котором размещается центральное рессор­ное подвешивание. Система рессор и люлечное устройство смягчают не толь­ко вертикальные толчки, но и уменьшают влияние горизонтальных ударов продольного и поперечного направления, получающиеся при входе вагонов на кривые участки пути, при движении по стрелкам, крестовинам и т.д.

Под кузова пассажирских вагонов подкатываются в основном двухос­ные тележки типа ЦМВ с двухступенчатой системой рессорного подвеши­вания, 

КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, КВЗ-ЦНИИ-М (таблица 1.1)

 

Таблица 1.1 - Характеристика тележек пассажирских вагонов

В настоящее время типовой является тележка КВЗ-ЦНИИ, обеспечи­вающая нормальную эксплуатацию вагонов со скоростью 160 км/ч. Тележка КВЗ-ЦНИИ выпускается двух типов: КВЗ-ЦНИИ- I - подкатывается под кузо­ва пассажирских вагонов с массой брутто до 60 т включительно, КВЗ-ЦНИИ- I подкатывается под кузова пассажирских вагонов с массой брутто до 60 т включительно, КВЗ-ЦНИИ-II - для вагонов свыше 60 т, но не более 72 т тележки КВЗ-ЦНИИ типов I и П. Тележки КВЗ-ЦНИИ тип I и II имеют одинаковую конструкцию, но внешне их можно различить по количеству гидравлических гасителей колебаний: на те­лежке типа I - два гасителя, а на тележке типа II - четыре, по два с каждой стороны.

Тележка КВЗ-ЦНИИ (рисунок 1.1). Рама этой тележки сварная Н-образная. Боковые балки 3 коробчатого сечения выполнены из швеллеров № 20. В средней части между шпинтонами сверху и снизу балки перекрыты стальными листами. К этим балкам приварены планки для крепления шпинтонов, кронштейны для установки гасителей колебаний и скользуны для ограни­чения перемещения надрессорной балки поперек вагона. К поперечным бал­кам рамы приварены скользуны, ограничивающие перемещения надрессорной балки вдоль вагона. Для подвешивания рычажной передачи тормоза на раме имеются четыре вспомогательные (тормозные) балки, расположенные парал­лельно боковым балкам. Один конец балки соединен с поперечной балкой, другой посредством короткой балки - с боковой.

Центральное подвешивание выполнено люлечным, пружинным, с гид­равлическими гасителями колебаний. Люлька состоит из литых поддонов 9, шарнирно соединенных с серьгами 8, которые также связаны с тягами-подвесками. Верхними проушинами подвески через валики и подшипники шарнирно опираются на боковые балки рамы тележки. Форма валиков и про­ушин позволяет подвескам качаться не только поперек тележки, но и вдоль. Для обеспечения устойчивости вагона от опрокидывания в кривых и ограни­чения крена кузова поперечное расстояние между комплектами пружин при­нято максимально возможным в пределах габарита. Верхнее и нижнее опорные кольца 10 и внутренняя на случай обрыва подвесок предусмотрено предохранительное устройство, состоящее из четырех болтов. На каждом поддоне установлены по две трехрядные пружины повышенной гибкости. Каждый пружинный комплект центрального подвешивания состоит из наружной, средней и внутренней пружины, их характеристика приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Характеристика центрального рессорного подвешивания тележки КВЗ-ЦНИИ.

 

Характеристика пружины		Пружина
	Наружная	Средняя	Внутренняя
Высота в свободном состоянии, мм		496-5^+10
Высота пружины, мм: под тарой при полном сжатии		378 248
Диаметр прутка, мм	40	30	20
Средний диаметр пружины, мм	290±3	210±3	140±3
Число рабочих витков	5,2	7,25	11,4
Навивка пружины	Правая	Левая	Правая

 

Гидравлические гасители колебаний 12 поршневого телескопического типа шарнирно укреплены с обеих сторон тележки между надрессорной и бо­ковыми балками.

 

 

 

1-боковая балка; 2-поводковое устройство; 3-тяга; 4-коробка для скользунов; 5-поддон;6-серьги; 7-планка крепления шпинтонов; 8-продольные скользуны;9-поперечные скользуны;10-тормозные балки;11-предохранительное устройство; 12-пружины; 13-гидравлический гаситель колебаний; 14-кронштейн; 15-надрессорная балка; 16-подпятник.

Рисунок 1.1 - Тележка КВЗ-ЦНИИ

 

Сварная надрессорная балка опирается на пружины специальными гнездами. На концах балки имеются кронштейны для крепления гасителей колебаний. Вверху расположены подпятник 5 и коробки для скользунов. Между скользунами и коробками помещается листовая резина для поглощения шума. Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ является то, что кузов опирается не на подпятник, а на скользуны. В тележке имеются поводковые устройства 2связывающие надрессорную балку с рамой тележки и препятствующие её перекосу, возможному в результате действия момента сил трения, возникающих между скользунами. Надбуксовая ступень рессорного подвешивания (рисунок 1.2) включает в себя два шпинтона 2, две наружные пружины 3 упругих элементов, два комплекта фрикционных гасителей колебаний. В комплект гасителя входят: шпинтонная втулка 13, шесть фрикционных клиньев пружина 4. На нарезную часть шпинтона навертывается корончатая гайка 11, под которую ставится пружина 12, предназначенная для фиксации шпинтонной втулки. Для уменьшения высокочастотных колебаний рамы и снижения шума внутри вагона под каждую из пружин 3 ставят прокладки 7 и 9, защищаемые от истирания металлическими кольцами 5 и 8, кольцо 8 сварено заодно с кожухом 6. Характеристика пружин надбуксового рессорного подвешивания приведена в таблице 1.3

Таблица 1.3-характеристика цилиндрических пружин буксового рессорного подвешивания.
Характеристика пружины	Пружина надбуксового подвешивания	Пружина гасителя колебаний
Диаметр прутка, мм	36	16
Средний диаметр пружины, мм	196	124
Высота пружины в свободном состоянии, мм	254	177
Статический прогиб под весом брутто, мм	50	39
Прогиб до полного сжатия, мм	98	51
Рабочая нагрузка, кН	30,00	4,10
Нагрузка при полном сжатии, кН	51,43	7,38

 

1-рама; 2-шпинтон; 3-наружная пружина; 4-внутренняя пружина; 5-металлическое кольцо; 6-кожух; 7-резиновая прокладка; 8-металлическое кольцо; 9-резиновая прокладка; 10-опорное кольцо; 11-корончатая гайка; 12-тарельчатая пружина; 13-шпинтонная втулка; 14-фрикционный клин.

Рисунок 1.2 - Надбуксовое подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ

 

Надбуксовое подвешивание в значительной степени определяет дина­мические качества вагона. От эффективности его работы зависит плавность хода, уровень вибрации и шума, передающиеся на кузов. Амортизация вос­принимаемых от пути ударов в надбуксовом подвешивании осуществляется пружинами, а гашение колебаний - силами трения фрикционного демпфера. Для обеспечения гашения колебаний требуется определенная сила трения. Оптимальное ее значение определяется минимальной величиной, которая исключает возможность нарастания амплитуд колебания при явлении резо­нанса. Эффективность гасителя оценивается отношением силы трения, про­тиводействующей колебаниям рессорного подвешивания, к нагрузке от веса вагона, передающейся на рессорный комплект. Эта величина называется ко­эффициентом относительного трения.

Тележка КВЗ-ЦНИИ типа II (рисунок 1.3) предусмотрена для вагонов с массой до 72 т.

Тележка КВЗ-ЦНИИ типа II имеет более мощную раму, снабженную концевыми поперечными балками, усиленные люлечные подвески, больший диаметр прутков пружин рессорного подвешивания со статическим проги­бом 151 мм, по два гидравлических гасителя колебаний с каждой стороны

 

 

Рисунок

 

1-надбуксовая пружина; 2-тормозное устройство; 3-рама тележки; 4-буксовый узел; 5-предохранительная скоба поддона; 6-поддон; 7-гидравлические гасители колебаний; 8-поводок

Рисунок 1.3 - Тележка ТВЗ-ЦНИИII

 

Тележка КВЗ-5 отличается от тележки КВЗ-ЦНИИ схемой опоры ку­зова на тележку. Жесткостью пружин буксового и центрального подвеши­вания. Кузов через пятник опирается на подпятник надрессорной балки, а в скользунах имеются зазоры, поэтому балка не получает больших перекосов в горизонтальной плоскости и не нуждается в связи с рамой тележки про­дольными поводками.

Центральное рессорное подвешивание тележки люлечное, но пружин­ные комплекты люльки более жесткие. Поддон люльки сварной. Буксовое подвешивание у КВЗ-5 выполнено так же как у КВЗ-ЦНИИ, но с одной рези­новой прокладкой и более жесткой пружиной. Колесные пары тележки РУ-950 с роликовыми буксовыми узлами с подшипниками на горячей посадке, рисунок 1.4

 

Тележка ТВЗ-ЦНИИ-М - это модернизированная тележка КВЗ-ЦНИИ. Конструкция рессорного подвешивания тележки выполнена с увеличенной поперечной гибкостью для повышения плавности при извилистом ходе ваго­на.

В буксовом подвешивании вместо двух резиновых прокладок поставле­на одна. Поэтому высота наружной буксовой пружины больше, чем у КВЗ-ЦНИИ, что повышает ее гибкость на 15%. Снизу на шпинтон установлен резиновый конус, который при поджатии гайкой через тарельчатую пружину обеспечивает плотное прилегание торцов шпинтонной втулки. Остальные де­тали буксовой ступени по конструкции аналогичны с КВЗ-ЦНИИ.

Подвески центрального люлечного подвешивания однозвенные (ри­сунок 2.5). В отличие от КВЗ-ЦНИИ тяги люльки ТВЗ-ЦНИИ-М крепятся к раме так, что исключается возможность их колебания поперек вагона, а до­пускается только продольное перемещение. Достигнуто это тем, что тяги своими наклонными коническими поверхностями опираются на специаль­ный вкладыш, который размешается внутри продольных балок рамы. Попе­речные колебания люльки осуществляется за счет серег.

 

 

 

1-тяга; 2-вкладыш;3-продольная балка рамы;4-валик;5-серьга;6-валик

Рисунок 1.5 -Подвеска центрального подвешивания тележки ТВЗ-ЦНИИ-М

 

Серьги имеют увеличенную длину 0,34 м вместо 0,23 м. Тяги соеди­нены с серьгами валиком 4, а внизу серьги соединены валиком 6. Это в два раза увеличивает поперечную гибкость центрального подвешивания, что повышает плавность хода вагона.