Токоприемник Л-1У1-01

29 вопрос.

Приведите классификацию тележек грузовых и пассажирских вагонов; укажите чем отличаются тележки грузовых вагонов от тележек пассажирских вагонов.

Тележки пассажирских вагонов.

Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ показано на рис. 25.

Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ является опирание кузова на скользуны 1 (рис. 25), а не на подпятник, как это принято в ранее спроектируемых конструкциях вагонов. Кроме того, в тележке КВЗ-ЦНИИ увеличен статический прогиб рессорного подвешивания до 190 мм вместо 120—150 мм в предшествующей конструкции. В результате удалось повысить конструкционую скорость движения до 160 км/ч при обеспечении необходимой плавности хода вагона. Этот способ опирания кузова на тележки позволил снизить массу надрессорной балки 2, а с целью недопущения перекоса ее при действии момента сил трения между скользунами предусмотрены поводковые устройства 3, связывающие надрессорную балку 2 с боковыми продольными балками 4 рамы тележки.

Рама показана на рис. 26.

Рама тележки КВЗ-ЦНИИ сварная Н-образной формы, состоит из двух боковых продольных 1, двух средних поперечных 2, четырех укороченных концевых поперечных 4 и четырех вспомогательных продольных балок 3, предназначенных для крепления тормозной рычажной передачи. В средней части продольные балки замкнутого сечения из двух швеллеров № 20 сверху и снизу усилены листами стали толщиной 14 мм. По концам этих балок приварены планки 5 с кольцами 13, служащие для центрирования и крепления шпинтонов, а посередине - кронштейны 9 для крепления гасителей колебаний и вертикальные скользуны 8 для ограничения поперечного перемещения надрессорной балки. Отверстия 10, предназначенные для установки подвесок люльки и отверстия 11, служащие для крепления предохранительных болтов центрального подвешивания, усилены накладками, ребрами и обечайками. В средних поперечных балках 2 также имеются усиленные шайбами и ребрами жесткости отверстия 12 для крепления предохранительных скоб надрессорной балки.

 Для подвешивания деталей тормозной рычажной передачи к поперечным средним 2 и 4 приварены кронштейны 6, в отверстия которых вварены втулки. Для ограничения продольных смещений надрессорной балки предусмотрены вертикальные скользуны 7, приваренные к средним поперечным балкам 2.

Надрессорная балка тележки КВЗ-ЦНИИ сварная коробчатого сечения. Концевые ее части уширены для обеспечения хорошей опоры на трехрядные пружины центрального подвешивания и снабжены отверстиями 8, служащими для пропуска предохранительных болтов. Посередине балки укреплен подпятник 5, а подпятниковое место усилено ребрами 6 и планкой 7. В верхней части балки приварены коробки горизонтальных скользунов 4, к которым сбоку прикреплены вертикальные скользуны 3, взаимодействующие со скользунами средних поперечных балок рамы тележки. По концам надрессорной балки расположены кронштейны 2 для направляющих поводков и кронштейны 1 для крепления гидравлических гасителей колебаний. Вертикальная нагрузка от кузова вагона передается через горизонтальные скользуны 4 надрессорной балки.

 Рессорное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ двухступенчатое показано на рис27.

   Буксовая ступень включает в себя два одинаковых параллельно работающих комплекта, каждый из которых состоит из шпинтона 2, наружной 3 и внутренней 4 пружин и фрикционного гасителя колебаний. С целью уменьшения шумовых высокочастотных колебаний между наружной пружиной 3 и поддоном корпуса буксы 75, приваренном к кожуху 6, предусмотрены резиновые прокладки 7 и 9, защищаемые от истирания металлическими кольцами 5 и 8. В состав гасителя колебаний входят: сменная фрикционная шпинтонная втулка 13, вокруг которой расположены шесть фрикционных конусных секторов (клиньев) 14, расположенных между верхним и нижним опорными коническими кольцами 10. На верхнее кольцо воздействует внутренняя пружина 4, а нижнее кольцо 10 через резиновую прокладку передает нагрузку на поддон корпуса буксы 15. Во время колебания рамы 1 тележки относительно буксы 75 происходит взаимное перемещение и возникновение сил трения между клиньями 14 и шпинтонной втулкой 13, фиксация которой осуществляется корончатой гайкой 11 и тарельчатой пружиной 12.

Центральная, ступень подвешивания оборудована люлькой, состоящей из двух параллельных комплектов, на которых расположена надрессорная балка 15. Каждый комплект включает две трехрядные пружины 13, опирающиеся через прокладку 10 на поддон 12, подвешенный шарнирно к продольным балкам рамы посредством серег 4 и подвесок (тяг) 3. Благодаря шарнирной опоре через валик 2 и наличию радиальной поверхности верхней проушины подвесок 3 люлька может качаться поперек и вдоль вагона, создавая плавное отклонение кузова.

На случай обрыва подвесок 3 или серег 4 предусмотрены предохранительные болты 9 с Т-образными головками, опирающимися вверху через резиновую прокладку 6 на продольные балки рамы, а на нижние концы навернуты гайки 77. От падения надрессорной балки предусмотрена предохранительная скоба 14. От ее перекоса и смягчения продольных ударов, возникающих при прохождении кривых участков пути, каждый конец балки связан с рамой тележки упругим продольным поводко1.
           Центральное подвешивание снабжено гидравлическими гасителями колебаний 7, размещенными с каждой стороны тележки и шарнирно укрепленными верхними концами к кронштейнам 5 боковых рам, а нижними — к кронштейнам 8 надрессорной балки. Расположенные под углом 35-45° к горизонтали они способны гасить вертикальные и горизонтальные колебания надрессорной балки и кузова вагона.

 Опора кузова на тележку (рис. 3.43, а) состоит из скользунов кузова 1 и тележки 2, взаимодействующих между собой. Скользун 2 через резиновую прокладку 4 опирается на дно коробки 3, укрепленной болтами к опоре 6 надрессорной балки, где она центрируется с помощью штыря J. Такая опора повышает плавность хода вагона за счет уменьшения боковой качки и гашения извилистого движения тележки. При этом момент трения между скользунами должен находиться в пределах 20—28 Н*м, обеспечивающий поворот тележки относительно кузова при прохождении вагона в кривых участках пути. Это достигается применением разнородных материалов. Для скользуна кузова 1 применена сталь марки 40Х, а для тележки 2 скользун выполнен из серого чугуна СЧ 23-40. С целью недопущения задиров рабочие поверхности скользунов шлифуют и смазывают.

 Подобная конструкция опоры потребовала применения дополнительного устройства-направляющего упругого поводка ,предназначенного для упругого ограничения горизонтального перемещения надрессорной балки и возвращения ее в центральное положение. Он состоит из трубчатой тяги 6 с левой и правой цапфами на концах, резиновых пакетов 2, заключенных между тарелей 3 и шайб 4. Зазоры между вертикальными продольными скользунами надрессорной и поперечными балками регулируют при помощи гаек 1 и 5 в пределах запаса резьбы на левой цапфе тяги 6.

Тележки КВЗ-ЦНИИ выпускаются двух типов: I тип предназначен для вагонов с массой брутто до 60 т; II тип - до 72 т. Тележка II типа аналогична по конструкции и отличается от I типа более мощной рамой, имеющей концевые поперечные балки. Она оборудована усиленными люлечными подвесками, удвоенным числом гидравлических гасителей колебаний, пружинами, имеющими больший диаметр прутков и др.

 Центральное люлечное подвешивание трехосной тележки состоит из четырех комплектов, на пружины которых своими концами опираются две надрессорные балки, объединенные шкворневой балкой Н-образной формы. Нагрузка от кузова передается на подпятник, расположенный в центре шкворневой балки. Между скользунами кузова и надрессорными балками должны быть нормированные зазоры. В центральном подвешивании применены гидравлические гасители колебаний. Крайние комплекты буксового подвешивания аналогичны по устройству с тележками КВЗ-5, а средние выполнены без фрикционных гасителей колебаний и не имеют внутренних пружин. Внутренняя колесная пара загружена на 80 % по сравнению с крайними, под пружины буксовых комплектов которых во время сборки подкладывают 10-миллиметровые прокладки.

Кроме того, с целью улучшения плавности хода колесные пары трехосных тележек имеют уклон поверхности катания 1/40 вместо 1/20. Рычажная передача — с двухсторонним нажатием тормозных колодок.   

Тележки грузовых вагонов

Современные грузовые вагоны магистрального и промышленного транспорта имеют двух-, трех- и четырехосные тележки, а большегрузные транспортеры оснащены многоосными тележками, состоящими из набора перечисленных выше конструкций. Как правило, это модели с одноступенчатым рессорным подвешиванием. Исключение составляют лишь изотермические и некоторые специализированные вагоны, служащие для перевозки грузов, требующих транспортировки с повышенными скоростями.

Двухосные тележки. В связи с недостатками поясных тележек, включая сложность изготовления и ремонта, а также низкую надежность в эксплуатации, их заменили тележками с литыми боковыми рамами типа МТ-50 рис. 28.

Рамами типа МТ-50, а затем более совершенными типа ЦНИИ-ХЗ-0 (ЦНИИ - прежнее название ВНИИЖТа, разработавшего конструкцию, X - первая буква фамилии автора - Ханина, 3 - третий вариант, О - облегченная по результатам исследований МИИТа), имеющими рессорные комплекты из пружин и клиновых фрикционных гасителей колебаний (модель 18-100) и являющиеся типовыми, и др.

Тележка модели 18-100 рассчитанная на конструкционную скорость движения 120 км/ч, состоит из двух колесных пар с четырьмя буксовыми узлами 5, двух литых рам 1, надрессорной балки 2, двух комплектов центрального подвешивания с фрикционными гасителями колебаний 4 и тормозной рычажной передачи 7.

Боковая рама отлита из низколегированной стали марок 20ФЛ или 20ГЛФ. Она имеет объединенные пояса и колонки, образующие в средней части проем для размещения комплекта центрального рессорного подвешивания, а по концам — буксовые проемы. Шишки 3, отлитые с внутренней стороны на наклонном поясе, служат для подборабоковых рам (боковин) при сборке тележки, так как в зависимости от допускаемых отклонений при отливке и обмере боковин некоторые из шишек срубают. Если все шишки срублены, то рама имеет градацию № 0 с размером между наружными челюстями 1 (см. рис. 3.35, а) 2181 мм, при одной оставленной шишке это расстояние равно 2183 мм, а рама имеет градацию № 1, при № 2, 3, 4 и 5 указанное выше расстояние соответственно увеличивается по 2 мм.

Надрессорная балка литая из стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, имеющая полую конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Она отлита вместе с подпятником, служащим опорой кузова вагона, и опорами для скользунов. На каждом из двух опор скользунов размещаются перевернутые коробки 8 с регулировочными прокладками 9. Такая конструкция по сравнению с применяемой ранее (коробки отливались заодно с надрессорной балкой, а вкладыши скользуна укладывались в них, что в эксплуатации приводило к накоплению продуктов износа и недопустимое уменьшение зазоров между скользунами тележки и кузова вагона) обеспечивает самоудаление продуктов износа и постоянство отрегулированных зазоров между скользунами.

 Рессорное подвешивание тележки состоит из двух комплектов, каждый из которых имеет пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин и два фрикционных клиновых гасителя колебаний. Пять пружин устанавливают в тележки грузовых вагонов грузоподъемностью до 50 т, шесть - до 60 т и семь - более 60 т.

Тележка модели 18-115 , используемая в специализированных грузовых вагонах, обращающихся со скоростями до 140 км/ч, имеет улучшенные динамические качества. Одной из конструктивных ее особенностей является применение более совершенной схемы опирания кузова — часть нагрузки передается на подпятник 7, а часть через упруго-фрикционные скользуны 8.

Упруго-фрикционный скользун обеспечивает начальное сопротивление наклону кузова порядка 14-20 кН и конечное сопротивление 40-46 кН, расчетный момент трения, возникающий на скользунах в горизонтальной плоскости, равен 10-16,7 кН*м. Данная конструкция скользунов обеспечивает снижение действующих нагрузок на шкворневые узлы вагона, повышение плавности хода вагона и уменьшение динамических нагрузок, возникающих при вилянии тележек во время движения.
       Особенностями конструкции буксового узла тележки модели 18-115 является то, что на опорной цилиндрической части корпуса установлена перфорированная резиновая прокладка переменной толщины. Боковая рама опирается на резиновую прокладку и корпус буксы посредством съемного седла, устанавливаемого в буксовый проем рамы. Центрирование и фиксация седла в буксовом проеме осуществляется благодаря специальным выступам, входящим в соответствующие выемки челюстей. Буксовые узлы оснащены цилиндрическими роликовыми подшипниками размером 130 х 250 х 80 мм.

Рессорное подвешивание тележки модели 18-115 центральное, состоит из двух комплектов, устанавливаемых в средних проемах литых боковых рам. Каждый из них включает в себя семь тройных (двойных) пружин, расположенных по схемам, принятым в тележке 18-100. В качестве гасителя колебаний использован усеченный фрикционный клин, наклонная площадка которого развернута под углом 60° к продольной оси тележки, что обеспечивает лучшую связь боковых рам в плане, чем клин тележки 18-100. Наклонные поверхности фрикционных клиньев взаимодействуют с наклонными поверхностями надрессорной балки, а вертикальные - с фрикционными планками, укрепленными на колонках боковой рамы.

Для грузовых вагонов с нагрузкой от колесной пары на рельсы 25 т разработаны усиленные двухосные тележки моделей 18-131, 18-120 и 18-755. В их конструкции применены нетиповые колесные пары с усиленными осями, шейки которых имеют диаметр 140 мм. Поэтому буксовые узлы оборудованы цилиндрическими подшипниками с увеличенными размерами. Боковые рамы усиленных тележек опираются на буксы через резиновые прокладки.  В тележке модели 18-120 кузов вагона посредством пятника опирается на подпятник надрессорной балки, а в тележке 18-755, кроме того, через упруго-фрикционные скользуны с моментом трения в горизонтальной плоскости 8—12 кН*м. Литые боковые рамы и надрессорные балки тележек усилены. По своим прочностным и ходовым качествам тележки отвечают требованиям, обеспечивающим эксплуатацию со скоростями движения до 120 км/ч.

Тележка КВЗ-И2 предназначена для рефрижераторных вагонов, эксплуатирующихся в поездах со скоростями до 120 км/ч. Ее рама 1 опирается на буксовые узлы 2 колесных пар 5, проходя две ступени рессорного подвешивания (центральное 3 и буксовое 6). Тормозное оборудование 4 с двухсторонним нажатием колодок.
     Рама в отличие от рассмотренных выше литых конструкций, сварена из двух продольных 7, двух средних 2 и двух концевых 3 поперечных, а также четырех вспомогательных продольных балок 4. Буксовая ступень рессорного подвешивания включает в себя два шпинтона 5, на которых размещаются однорядные пружины 2, опирающиеся через резиновые шайбы 6 на кронштейны 1 корпуса буксы. Каждый шпинтон 5 крепится к продольной балке рамы 3 болтами 4. Снизу на нарезную часть шпинтона навертывается гайка 7 так, чтобы между шайбой и кронштейном I буксы оставался зазор а.