Подвижной состав метрополитена

К подвижному составу относятся моторные вагоны, предназначенные для перевозки пассажиров, специальные вагоны (технического назначения) и моторно-рельсовый транспорт для перевозки хозяйственных грузов, приводимый в движение от собственного источника питания двигателя внутреннего сгорания. Моторный вагон приводится в движение электродвигателями, которые получают электроэнергию через токоприемники от контактного рельса. Каждый вагон метрополитена состоит из механического, пневматического оборудования, а также электрической части.

К механической части вагона относятся кузов, две двухосные поворотные тележки и автосцепные устройства. Колесные пары вагона приводятся во вращение тяговыми двигателями. Валы тяговых двигателей соединены с осями колесных пар карданными муфтами и зубчатыми передачами (редукторами). На вагонах метрополитена получил применение индивидуальный тяговый привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым двигателем. Электрическая часть вагона, кроме тяговых двигателей, содержит множество различных аппаратов, предназначенных для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения вагона, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а также аппараты вспомогательных цепей и цепей управления. Для увеличения полезного объема пассажирского салона и безопасности пассажиров все основное оборудование подвешено под кузовом вагона на его раме.

Тяговыми двигателями и другими электрическими аппаратами, находящимися под напряжением контактной сети, управляют дистанционно из кабины машиниста. Система дистанционного управления применятся на всех вагонах метрополитена. В качестве источника питания системы управления используются аккумуляторные батареи, установленные на вагонах.

Головные вагоны имеют кабину машиниста, в которой находятся основные аппараты управления поездом и кран машиниста. Пневматическое оборудование вагона создает запас сжатого воздуха, с помощью которого можно выполнять служебное и экстренное пневматическое торможение поезда, автоматическую работу раздвижных дверей, электрических аппаратов, звукового сигнала, стеклоочистителей и др.

 

Вагон предназначен для безопасной перевозки пассажиров с учетом графика движения, норм и допусков, а также скоростей установленными ПТЭ.

Силы, действующие на подвижной состав

Статические, собственный вес вагона в состоянии покоя и от веса пассажиров.

Динамические, взаимодействие ходовых частей вагона во время движения с верхним строением пути.

Центробежные, при проезде вагоном кривых, особенно малого радиуса.

Силы от возвышения рельса на кривых.

Боковые, упор гребня колеса в головку ходового рельса к ним также относятся сила воздуха.

Кососимметрические, неровности рельсов, разные диаметры колес, различные характеристики рессор.

Продольные которые возникают при пуске тяговых двигателей и торможении.

Технический паспорт вагона

 

Каждый вагон должен иметь свой технический паспорт, содержащий все важнейшие данные и эксплуатационные характеристики вагона. В паспорт вносятся:

1.Наименование завода - изготовителя

2.Дата постройки и начало эксплуатации

3.Модель

4.Даты, виды и место проведения всех ремонтов

5.Технические данные

6.Точный вес тары

7.Данные о замене основных узлов и модернизации оборудования вагона, а также все конструктивные изменения

8.Общий километраж пробега по нарастающей

 

Технический паспорт является совокупным документом, состоящим из отдельных паспортов на следующие узлы:

1.Кузов вагона

2.Тележки

3.Колесные пары

4.Тяговые двигатели

5.Основные механические, пневматические и электрические приборы

 

Техпаспорт вагона хранится в техотделе депо приписки. Без техпаспорта, а также паспортов на его оборудование эксплуатация вагона запрещается.

Кузов вагона 81 – 717(714)

Кузов предназначен для размещения и перевозки пассажиров, а также для размещения подвагонного и внутривагонного оборудования.

Рама кузова вагона выполнена сварной. Рама (рис.1) состоит из двух продольных балок, составляющих вместе с торцевыми балками замкнутый контур (нижний обвязочный пояс кузова), набора из 13 поперечных балок, а также двух шкворневых и четырех хребтовых балок.

Нижний обвязочный пояс кузова изготавливается из отдельных швеллеров высотой 180 мм, с шириной горизонтальных полок 70 мм. толщиной 6 мм. которые сварены в стык электродуговой сваркой. В боковых поясах предусмотрены овальные отверстия для приварки наружной обшивки стен.

Поперечные балки дополнительно имеют овальные отверстия для монтажа трубопроводов и прокладки кондуитов с проводами.

Шкворневые балки сваривают из двух вертикальных листов толщиной 8 мм, и двух горизонтальных листов толщиной 10 мм, дополнительно в местах установки пятника и скользунов имеются ребра жесткости.

Хребтовые балки выполнены из гнутого швеллера 180 мм, в средней части к ним приваривают специальные косынки из листа толщиной 6 мм, между которыми находятся гнезда сварной конструкции с шаровыми подшипниками ШСЛ-60 К для автосцепного устройства. На вагонах Е хребтовые балки расположены не параллельно друг другу. Гнезда автосцепок выполнены литыми и вклепаны в балки.

Для крепления оборудования на раме имеются дополнительные балки и кронштейны.

Боковые стены кузова собирают из вертикальных стоек, подоконных балок, верхнего обвязочного пояса и обшивочных листов толщиной 2 мм. Для увеличения продольной жесткости в подоконных и надоконных частях сделаны гофры (до 1980-1985 г. две гофры и после три гофры).

По всей длине кузова расположен гофрированный стальной настил толщиной 1,4 мм, который приваривают к раме электроконтактной сваркой.

Лобовая часть кузова состоит из штампованного сварного каркаса толщиной 3,9 мм. Для соединения лобовой части кузова к раме кузова при помощи сварки имеются вертикальные ребра толщиной 12 мм. Концевая часть состоит из вертикальных стоек, надоконного пояса и обшивочных листов 2 мм.

Крыша выполнена из омегообразных (Ω) дуг соединенных между собой стрингерами и верхняя часть имеет продольные гофры. Вся конструкция опирается на верхние боковые пояса кузова.

Для отделения кабины управления от салона (81-717) установлена двойная перегородка (рис.2), каркас перегородки состоит из стальных профилей и стальных листов, все металлические поверхности обклеены асбестовыми листами и покрыты огнестойкой эмалью. В перегородке со стороны салона слева имеется створчатая дверь для прохода в кабину. С правой стороны находится аппаратный отсек для размещения аппаратуры АРС и радиооборудования, который закрыт двумя створками, навешанными на петлях.

 

Вагонное оборудование

Пол вагона (рис.5)состоит двух листов асбеста (4) общей толщиной 4 мм, которые укладываются на гофрированный настил (5) рамы вагона, после чего укладывается фанера (3) толщиной 10 мм. Листы фанеры при помощи самонарезающих винтов (1) прикрепляют к металлическому настилу. В кабине на металлический настил укладываются поочередно синтетический войлок и листы жести в три слоя, а затем фанера. На свободную площадь приклеивают на мастику или шпатлевку линолеум (2) толщиной 3,7 мм. Около каждой шкворневой балки в полу вагона имеются по 6 или 2 люков, закрытых крышками для осмотра и обслуживания двигателей, редукторов и карданных муфт. Для установки и извлечения шкворня, а так же залива смазки в пятниковое устройство предусмотрены два отверстия закрытые резьбовыми крышками.

Потолок и стены обшивают трудногорящим пластиком толщиной 3 мм. На первых вагонах Е потолок обклеен клеенкой, а стены – линкрустом.

Окна застеклены полированным закаленным стеклом толщиной 6 мм. Широкие окна салона оборудованы форточками толщиной 5 мм. с задвижным стеклом. Правое боковое стекло в кабине управления имеет откидывающуюся форточку.

Вентиляция применяется двух типов:

Естественная осуществляется только при движении состава, что и является ее главным недостатком. На крыше находятся 26 черпаков по 13 с каждой стороны. С правой стороны 13 черпаков направлены по ходу движения для притока воздуха в салон и после циркуляции по салону воздух вытягивается через 13 черпаков с левой стороны, поэтому она называется приточно-вытяжная.

Вагоны 81-717(714) оборудованы системой принудительной вентиляции.

Вентиляция кабины управления механическая. Она предназначена для подачи воздуха в кабину свежего воздуха как во время движения, так и во время его стоянок. Система вентиляции имеет возможность изменять направление воздушного потока и его скорость до приемлемой для машиниста в районе рабочего места. Вентиляционная установка состоит из заборного устройства с фильтрующим элементом, вентиляционного агрегата и раздаточного воздуховода.

Система вентиляции салона механическая, предназначена для обеспечения пассажиров воздухом для равномерного распределения его по салону с приемлемыми скоростями воздушных потоков в зонах нахождения пассажиров, как во время движения, так и во время стоянок. Система вентиляции состоит из шести спаренных и одного одинарного для вагона 81-717 или двух одинарных для вагона 81-714 вентиляционных агрегатов, расположенных под диванами. Вентиляционный агрегат включает электродвигатель, на вал которого насажены роторы и корпуса вентиляторов. Забор воздуха осуществляется через всасывающие решетки, а также фильтрующие элементы и заборные воздуховоды. Раздачу воздуха производят через нагнетательные воздуховоды и раздаточные решетки, встроенные в алюминиевые наличники окон.

Диваны используются рассчитанные на шесть и на два места для сидения. Диван состоит из каркаса (боковины и щитки, изготовленные из алюминиевого профиля), подушек и спинок (деревянная рамка, на которую крепиться лист дюралюминия толщиной 1,5 мм, лист пенорезины толщиной 20мм. и обтягивается кожзаменителем).

Поручни располагаются по всей длине вагона на высоте 1830 мм, от пола и крепятся через кронштейны к потолку вагона. Горизонтальные поручни изготовлены из хромированных труб диаметром 27 мм, вертикальные - диаметром 22 мм, кронштейны изготовлены из алюминиевого сплава.

Для улучшения условий перевозки пассажиров установлены горизонтальные и дополнительные вертикальные поручни.

Для обслуживающего персонала установлены дополнительные вертикальные поручни на двери перегородки между салоном и кабиной, в концевой части вагона для облегчения перехода из вагона в вагон.

Двери и дверное подвешивание. Вагон оборудован двумя типами дверей: раздвижные (по четыре дверных проема с каждой стороны вагона) и створчатые (81-717 -3шт, 81-714 -2 шт.)

Створчатые двери (рис.6, 7) (за исключением двери из кабины в салон, которая изготовлена из стального листа и профиля) изготавливают из алюминиевого сплава и профиля. Подвешены на шарнирных петлях, привернутых винтами к стойкам кузова с опорой через шарик диаметром 7,38 мм.

	Рисунок 7. Створчатые двери

 

 

 

Подвешивание раздвижных дверей делятся на два типа: шариковое (рис.8)(с применением линейного подшипника) и роликовое (рис.10, 11, 12).

Раздвижные двери крепятся к верхнему обвязочному поясу кузова через специальные наддверные балки П-образную (рис. 8) (С-образную при роликовом подвешивании (рис.11), на которую заводиться ролик. К валику ролика через изогнутый кронштейн крепиться створка). Закрепление этих наддверных балок происходит через стержень, гайку и контргайку. Каждый дверной проем имеет две створки. Створки подвешены к балке с помощью двух рядов шариков, расположенных в сепараторе в пазах балки и рейки, прикрепленной болтами через щечку к створке двери. Одна из створок ведущая к ней крепиться шток дверного цилиндра, вторая ведомая, она связана при помощи цепного механизма (двух цепей, двух звездочек, установленных на балках и регулировочных винтов).

 

В нижней части для улучшения хода створок имеются обрезиненные ролики. Створки уплотнены резиновыми уплотнителями. В средней части подвески установлен привод блокировки конечный выключатель (рис.9), маятник с пружинами и толкатель, расположенный на ведомой створке. При закрытых дверях толкатель отжимает маятник от толкателя концевого выключателя.

Работа дверей:

Ведущая створка дверного проема жестко соединяется со штоком дверного цилиндра, и ее перемещение будет на прямую зависеть от перемещения поршня дверного цилиндра. Вторая (ведомая) створка приводится в движение при помощи цепного механизма (двух цепей и двух звездочек).

 

Неисправности раздвижных дверей:

1. Ослабление натяжения цепи.

2. Излом кронштейна.

3. Разрушение звездочки.

4. Выход из строя регулировочных винтов.

5. Неисправности дверной блокировки.

6. Попадание под створку посторонних предметов.

 

 

Предназначена для формирования и реализации продольных сил, направления движения вагона, восприятия нагрузок с кузова вагона и перераспределение их на путь.

Каждый вагон имеет две двухосные моторные поворотные тележки.

 

База вагона - 12600 мм, расстояние между центрами осей двух шкворней (расстояние между центрами осей башмаков токоприемников одного вагона с одной стороны).

 

База тележки - 2100 мм, расстояние между центрами осей колесных пар.

 

Тележка в сборе (рис.13, 14, 15)состоит из рамы тележки (1), двух к/п. в сборе (2), 2 т/д (3), 2 карданных муфт (4), центрального подвешивания в комплекте с центральной балкой и 2 гидрогасителями (5), надбуксового подвешивания (7), 4 РТП (6), 3 тормозных цилиндров (8), блок – тормоза (10) и 2 бруса токоприемника (9).

 

Воспринимает вертикальную нагрузку и равномерно распределяет между колесными парами, а также передает тяговые и тормозные усилия.

Рама (рис. 16, 17) представляет собой цельносварную Н - образную конструкцию состоящую из двух продольных (1) и двух поперечных (3) балок. Каждая балка состоит из двух профилей листовой стали 20 толщиной 10 мм. Места сварки продольных и поперечных балок усиливаются косынками (2) листовой стали толщиной 6 мм.

Основным достоинством такой конструкции является относительно небольшой вес при одинаковой прочности по сравнению с рамами тележек других конструкций.

Недостаток – большое число сварных швов, которые являются концентраторами напряжений и характерными местами трещинообразований, поскольку рамы работают при переменной нагрузке, вызванной колебаниями рессорного подвешивания и неровностями рельсового пути.

Учитывая, что наиболее часто трещины образуются в местах соединения балок и сварных швах приварки кронштейнов, при конструировании рам этому обстоятельству должны уделять особое внимание.

На продольных балках тележки расположены кронштейны: крепления рычагов РТП (5) и оттормаживающих устройств (8), ТЦ (8), блок – тормоза (4), вварены втулки под запрессовку шпинтонов (для рам со шпинтонным подвешиванием), вварены втулки под предохранительные штыри букс (15) и кронштейны для крепления поводков(13) (для рам с поводковым подвешиванием), гидравлического гасителя колебаний (14). На тележках головных вагонов располагаются приемные катушки АРС и рельсосмазыватели РСЧ (8).

На поперечных балках тележки расположены кронштейны: крепления т/д (10), подвески редукторов (7) (кронштейны выполнены литыми и вставлены в балки и проварены), крепления комплексного предохранения (12), крепления предохранительных скоб центрального подвешивания (11), реактивных тяг (16), технологические отверстия для валиков серег (9), проушины для серег центрального подвешивания. На второй тележке расположена плита авторежима. Для передачи тяговых и тормозных усилий с рамы тележки на центральную балку установлены сменные наличники (плоские скользуны)(6) состоящие из двух пластин, последняя из пластин имеет термообработанную шлифованную поверхность с каналами для смазки трущихся поверхностей. Зазор должен быть 0,4 – 5 мм (рис.18). При выработке скользунов зазор регулируют сменой сменных наличников или восстановлением поверхности.

Пятниковое устройство

1 - центральная балка тележки; 2 – подпятник; 3 – шкворень; 4 – амортизатор; 5 - балка рамы шкворневая; 6 - пятник.

Предназначено для опоры кузова и передачи вертикальной нагрузки на раму тележки через шкворневую балку на центральную балку, а также для передачи тяговых и тормозных усилий и обеспечение поворота тележки относительно кузова. Состоит (рис.19) из пятника (рис. 21), который выполнен из стального литья в форме выпуклой полусферы с фланцем для крепления 4 болтами к шкворневой балке.

В пятнике имеются 6 отверстий для перетекания смазки в подпятник. Подпятник (вогнутая полусфера в середине сферы имеется центрирующий выступ, который входит в отверстие в резиновом амортизаторе. В подпятнике имеются

кольцевые и радиальные канавки для равномерного распределения смазки поступающей через отверстия в пятнике). Резинометаллический амортизатор (резиновая шайба, армированная с обеих сторон стальными листами. Толщина амортизатора 36 – 2 мм, но не менее 30 мм.). Предохранительный шкворень (стальной стержень диаметром 55 мм, и длиной 550 мм. В верхней части шкворень имеет головку, которой он опирается на пружину, на головке шкворня приварено ушко для постановки и извлечения шкворня. В нижней части чека для фиксации шкворня.

Боковые роликовые или чечевичные опоры (скользуны) обеспечивают устойчивость кузова, ограничивая его продольные перемещения при прохождении вагоном кривых участков пути, чем обеспечивается равномерное распределение нагрузки на к/п. Суммарный зазор между скользунами кузова и тележки в эксплуатации 3 – 8 мм. Регулировка зазора производиться путем изменения числа 2 мм, стальных пластин под сменными наличниками на шкворневой балке (рис.22).

Рессорное подвешивание

Это упругое устройство, которое служит для смягчения и частичного гашения колебаний, вызываемых изменением профиля пути, для сохранения плавности хода вагона и возвращение его в изначальное положение. На составах метрополитена в качестве рессор применяют цилиндрические пружины, изготовленные путем завивки стального прута.