ЯРОСЛАВСКИЙ УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР

СТРУКТУРНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ

СЕВЕРНОЙ Ж. Д. ФИЛИАЛА ОАО «РЖД»

КОНСПЕКТ

ПРЕДМЕТ:

«УСТРОЙСТВО и РЕМОНТ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

РАЗДЕЛ: «МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ»

Ярославль

2007г.

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОВОЗА.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

Механическая часть - предназначена для размещения электрической аппаратуры и пневматического оборудования, реализации тяговых и тормозных усилий, обеспечения заданного уровня комфорта для обслуживающего персонала и безопасных условий управления для локомотивной бригады.

Все узлы механической части испытывают большие нагрузки и должны отвечать условиям усталостной и статической прочности при наиболее неблагоприятных сочетаниях действующих сил:

1. от статической весовой нагрузки;

2. от сил возникающих в кривых с критическими скоростями и

боковом ветре 50 кгс/м²;

3. от сил инерции при торможении;

4. от сил растяжения до 250тс (2450Н);

Ответственные детали экипажной части и кузова дополнительно рассчитывают на сопротивление усталости исходя из сроков эксплуатации без повреждений. Для основных элементов тележки и кузова запас прочности по усталости для гладких деталей – не менее 2, для прочих – не менее 1,8.

К конструкции ходовой части предъявляются следующие требования:

• наличие не менее двух ступеней рессорного подвешивания.

• Наличие фрикционных и гидравлический гасителей колебаний.

• Применение упругих элементов для гашения высокочастотных колебаний.

• Обеспечение упругого перемещения в поперечном направлении осей тележек.

• Статический прогиб не менее конструкционной скорости (mах) в мм.

• Уменьшение до минимума неподрессоренных частей.

Например: неподрессоренная масса - в статике (покой) 500 кг, а в динамике –m*g, где m-неподрессоренный вес, g - ускорение свободного падения 9.81 м/с², при движении ускорение достигает нескольких g.

Даже при ускорении в 1g неподрессоренная масса увеличит свой вес приблизительно в 10 раз, что отрицательно воздействует на путь и узлы крепления.

Показатель	Значение показателя при числе секций в электровозе
ВЛ - 10	ВЛ – 11; ВЛ - 118; ВЛ – 11м
2	2	3	4
Осевая характеристика	2(20 - 20)	2(20 - 20)	3(20 - 20)	4(20 - 20)
Мощность на валах тяговых электродвигателей, кВт: - часового режима; - продолжительного режима;	5360 4600	5360 4600	8040 6900	10 720 9200
Сила тяги, кН; - часового режима; - продолжительного режима; - при скорости 100 км/ч и наиболь шем ослабления возбуждения;	395 320 140	387 314 137	581 471 206	774 628 274
Скорость, км/ч; - конструкционная; - часового режима; - продолжительного режима;	100 48,7 51,2	100 48,7 51,2	100 48,7 51,2	100 48,7 51,2
К.п.д. продолжительного режима, не менее;	0,88	0,88	0,88	0,88
К.п.д. продолжительного режима без учёта вспомогательных машин, не менее;	0,9	0,9	0,9	0,9
Передаточное отношение зубчатой передачи;	88/23	88/23	88/23	88/23
Нажатие колёсной пары на рельс, кН;	225	225	225	225
Разница нажатий на рельсы между колёсами одной оси, не более, кН;	4,9	4,9	4,9	4,9
Масса с запаса песка, т	184	184	276	368
Высота оси автосцепки от головки рельса при новых бандажах, мм;	1040-1080	1040-1080	1040-1080	1040-1080
Диаметр колеса по кругу катания при новых бандажах, мм;	1250	1250	1250	1250
Наименьший радиус проходимых кривых при скорости 10 км/ч, м;	125	125	125	125
Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприёмника, мм; - в опущенном положении; - в рабочем положении;	5120 5500-7000	5120 5500-7000	5120 5500-7000	5120 5500-7000
Длина электровоза по осям автосцепки, мм;	32840	32 880	49 260	65 760
Жёсткая база тележки, мм;	3 000	3 000	3 000	3 000
Ширина кузова, мм;	3 160	3 160	3 160	3 160

Электровоз серии ВЛ-10 состоит из двух секций, ВЛ – 11, ВЛ - 11₈, ВЛ – 11_м могут состоять из двух, трёх или четырёх секций (см. рис. 1), соединенных между собой автосцепкой типа СА-3. каждая секция включает в себя кузов и две двухосные тележки. Вертикальная и поперечная связи кузова осуществляются элементами люлечного подвешивания ( люлечное подвешивание на электровозах ВЛ – 10 стало применяться с выпусков ТЭВЗ с № 1707 и НЭВЗ с № 1297), а продольные через шкворень и шаровую связь.

Рис. 1 – Схема формирования электровозов

(Для электровозов вл-11, вл-118, вл-11м).

=============================================

Кузов электровоза.

Кузов электровоза – предназначен для размещения в нём оборудования и передачи тягового усилия через автосцепку.

Кузов является несущей конструкцией собранный из продольных (боковые балки рамы кузова, верхние обвязочные угольники) элементов и поперечных (стойки стен, крышевые дуги, поперечные балки рамы кузова) элементов, объединенных в единую конструкцию включая гофролисты обшивки. Основным элементом кузова является рама. В одном торце секции кузова расположена кабина машиниста в противоположном конце – переходная межсекционная дверь. Стены, потолок, и пол кабины имеют теплоизоляцию из полистирольного пенопласта толщиной от 50 до 100 мм. Обивка выполнена из пластика. Стекла – многослойные, безосколочные, повышенной прочности, толщиной 15 мм. (согласно ТУ 6285403-86). Кабина машиниста является постоянным местом работы л/бригады при управлении электровозом. В кабине машиниста необходимо поддерживать комфортные условия работы: микроклимат, создать удобное расположение приборов контроля и управления, удобные эргономичные кресла, защита от шума и вибрации. Для обогрева кабины используют электропечи. Боковые окна раздвижные и имеют поворотные защитные щитки (параваны).

Рис. 2 – Схема кузова электровоза

1 – сигнальный фонарь; 2 – лобовое стекло; 3 – прожектор; 4 – боковые глухие окна; 5 – люки песочниц; 6 – двери; 7 – раздвижные окна; 8, 10, 11, 12 – съёмные крышки; 9 – глухие окна; 13 – брезентовое суфле; 14 – межкузовная автосцепка; 15 – рама кузова; 16 – боковые стены; 17 – крыша; 18 – кабина; 19 – задвижные окна;

Каждая секция двухсекционного кузова (см. рис. 2) состоит из рамы 15, боковых стен 16, кабины 18, крыши 17 и задней торцевой стены, в которой имеется дверь для перехода по переходному мостику, закрытому брезентовому суфле 13, во вторую секцию. Секции кузова соединяются автосцепкой 14. В боковой стене кузова сделаны задвижные 7 и глухие 9 окна, а в кабине – два лобовых 2 и четыре боковых окна, из которых два задвижных 19 и глухих 4. С боковых сторон кузова расположены двери 6. На лобовой стенке кабины находиться прожектор 3 и два сигнальных фонаря 1. В крышке кузова сделаны люки для демонтажа оборудования, закрытые съёмными крышками 8, 10, 11 и 12, и восемь люков 5 песочниц.

В машинном отделении расположены каркасы под вспомогательные машины и аппаратуру. Проход в кузов односторонний. Со стороны прохода доступ к аппаратам осуществляется через задвижные щиты и дверки. Щиты и дверки имеют механическую и пневматическую блокировки, не позволяющие открывать их при поднятом токоприёмнике. В свою очередь токоприёмник может быть поднят только при закрытых щитах и дверках.

Выход на крышу предусмотрен по лестнице, расположенной в машинном помещении, через люк в крыше. В крыше и полу имеются люки для осмотра и демонтажа оборудования, под полом проложены желоба, в которых уложены кондуиты проводов (низковольтные, вспомогательных цепей и силовые). Подкузовное пространство предназначено для размещения навесного пневматического оборудование, ящиков аккумуляторных батарей.

Рис. 3 – Рама кузова.

1-буферные брусья; 2-лист, толщиной 8 мм.;

3-продольные балки; 4- балки двутавровые

5-шкворневые балки;

Рама кузова воспринимает все вертикальные, боковые и продольные усилия:

• От веса кузова и веса оборудования.

• От вписывания в кривые.

• От тяговых и тормозных усилий.

• От неровностей пути и т.д.

Рама состоит из двух боковин выполненных из швеллера листов толщиной 6 мм.

Боковины скреплены:

• По краям – буферными брусьями (2 шт )

• Ближе к середине – двумя шкворневыми балками со шкворнями.

• В средней части – двумя балками.

Рама кузова является основным элементом, несущим все виды нагрузок. Она выполнена сварной и представляет собой конструкцию прямоугольной формы (см. рис. 3). Продольные балки 3 рамы изготовлены из швеллеров №16в и 30в2, связанных между собой листом 2 толщиной 8 мм. Продольные балки скреплены между собой буферными брусьями 1, двумя шкворневыми балками 5 коробчатого сечения и двумя балками 4 двутаврового сечения.

Рис. 4 – Кронштейн для подъёма кузова.

К продольным балкам приварены прокладки для подъёма кузова домкратами. В боковинах рам предусмотрены специальные отверстия под установку кронштейнов для подъёма кузова краном с помощью тросов (см. рис. 4). К шкворневым балкам приварены обечайки с впрессованными в них шкворнями центральных опор. В буферные брусья вварена коробка для автосцепки СА -3. Передний буферный брус выполнен в виде тупого угла для размещения кабины машиниста.