2.Механическое оборудование
2.1 Тележка
2.1.1 Назначение и технические данные
Каждый вагон имеет две моторные двухосные тележки с индивидуальным приводом осей с колесными парами. Тележки предназначены для приведения вагона в движение, направления его движения по рельсовому пути с обеспечением минимального сопротивления и необходимой плавности хода, распределения и передачи всех нагрузок от кузова на путь, а также восприятия тяговых и тормозных усилий.
Тележки передняя и задняя головного вагона по конструкции аналогичны. Отличия тележек головного вагона состоят в различии длин горизонтальных тяг связи тележек с кузовом (на передней тележке тяга имеет большую длину) и их направлении, и наличии на передней тележке дополнительных крепежных элементов для установки оборудования автоматических гребнесмазывателей и подвески приемных катушек АРС. Кроме того, на передней тележке головного вагона на одном из брусьев токоприемника устанавливается срывной клапан автостопа.
На промежуточных вагонах передняя и задняя тележки по конструкции одинаковы.
Рама тележки замкнутой формы, сварная, коробчатого сечения, изготовлена из низколегированной малоуглеродистой стали. Колесные пары выполнены с цельнокатаными колесами и рычажными буксами с роликовыми подшипниками.
В буксовом подвешивании используются цилиндрические пружины и буксовые амортизаторы, а в центральном – пневморессоры и центральные амортизаторы.
2.1.2 Составные части и работа (рис.5)
Тележка, состоит из следующих основных узлов и механизмов:
- рамы 27;
- двух колесных пар 29;
- четырех узлов буксового рессорного подвешивания 18;
- двух тяговых асинхронных приводов (электродвигатели 23, редукторы 20, передаточные механизмы 21 и другие устройства передачи вращения);
- пневматического центрального подвешивания с пневморессорами 5;
- тормозных устройств (тормозных блоков) 11 и 13.
Кроме того, на тележках устанавливаются токоприемные устройства 12, токоотводящие (заземляющие) устройства 9, пневматические магистрали тормозных блоков и управления токоприемниками, а также другие устройства.
На передней тележке головного вагона дополнительно установлено оборудование гребнесмазывателя (бак 24 и форсунки 26), подвеска с приемными катушками АРС 8, срывной клапан автостопа 10. В связи с этим передняя тележка головного вагона отличается от остальных тележек некоторыми конструктивными особенностями.
2.1.3 Пары колесные (рис.7)
Пары колесные предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия нагрузок от вагона на рельсы и обратно.
Технические данные колесной пары:
ширина, мм . . . . . . . 2478
диаметр
колеса по кругу катания, мм . . . . 860
диаметр шейки оси колесной пары, мм . . . 130
расстояние между внутренними гранями колес, мм . 1440
толщина гребня колеса, мм . . . . . 33
масса, кг . . . . . . . . . 18003 %
Колесная пара состоит из оси 1, двух цельнокатаных колес 4 и 16, букс 2 и 3, передаточного механизма.
Входной вал 5 соединен с фланцем и, через передаточный механизм с осью колесной пары 1.
Фланец насаживается на ось колесной пары 1. Кольцо, состоящее из двух половин, свободно установлено между осью 1 и входным валом 5.
На осевых шейках колесной пары установлены буксы 2 и 3, каждая из которых имеет по два цилиндрических роликовых подшипника 24 – 27 с установленными между ними кольцами 8 и 9. В стакане буксы 28 установлены тарельчатая шайба 12, крышка 15, лабиринтное кольцо 31, а на оси 1 – воротник 11. Такое устройство позволяет удерживать смазку в буксах, которые по своей конструкции аналогичны.
Буксы, установленные на оси колесной пары, удерживаются от осевых перемещений через тарельчатые шайбы 12 и кольца четырьмя болтами 10 и 22. Под болты 10 и 22 установлены отгибные шайбы 23, которые предохраняют их от отворачивания.
На буксах имеются масленки 21, через которые пополняется смазка.
Сферический шарнир 29 своими валиками 34 крепится к кронштейнам рамы тележки, а второй конец буксы служит для установки пружин и крепления амортизатора.
На одной из букс колесной пары каждой тележки устанавливаются токоотводящие устройства.
2.1.4 Рама тележки (рис.6)
Рама тележки является несущим элементом конструкции тележки и представляет собой жесткую сварную конструкцию коробчатого сечения.
Рама состоит из центральной балки 17, двух продольных балок 10 и двух концевых балок 15.
На центральной балке рамы имеются кольца 3 для установки и крепления пневморессор центрального пневматического подвешивания и отверстие 16 под центральный упор для установки и крепления горизонтальной тяги, которая вторым концом закреплена на раме кузова. На этой балке также имеются опоры 13 и 18 для установки элементов подвешивания тяговых приводов (редукторов с тяговыми электродвигателями) с одной стороны. С другой стороны с помощью регулировочных тяг тяговые приводы крепятся к концевым балкам.
На продольных балках крепятся сферические шарниры букс и буксовые амортизаторы.
В конструкции рамы предусмотрены различные кронштейны, втулки и другие силовые элементы для установки и крепления оборудования.
2.1.5 Подвешивание буксовое (рис.14)
Подвешивание буксовое (18 на рис.5) предназначено для передачи боковых и продольных усилий, возникающих при движении вагона, снижения динамических усилий и ударных нагрузок от колесной пары на раму тележки и уменьшения динамического воздействия колес на рельсы.
На каждой тележке предусмотрено четыре узла буксового подвешивания.
Подвешивание буксовое обеспечивается сферическими шарнирами, связывающими буксы колесной пары с рамой тележки, с одной стороны и буксовыми пружинами 2 с амортизаторами (гасителями колебаний) 22, установленными между буксами колесной пары и рамой тележки, – с другой стороны.
Амортизатор буксовый производства «ZF SACHS AG» Германия предназначен для гашения колебаний, возникающих между колесными парами и рамой тележки при движении вагона.
Гашение колебаний происходит в режиме дросселирования демпферной жидкости (масло), проходящей через отверстия клапанов, встроенных в поршне и днище цилиндра, при движении штока с поршнем относительно рабочего цилиндра амортизатора.
Обозначение (номер) амортизатора и его параметры (тяга / давление / скорость) указываются на защитной трубе амортизатора.
2.1.6 Привод тяговый (рис.11)
В состав привода тягового входят тяговый электродвигатель, редуктор, передаточный механизм и другие элементы, обеспечивающие передачу вращающего момента от электродвигателя на колесную пару. На тележке установлено два тяговых привода.
Передача крутящего момента в тяговом приводе осуществляется по схеме: тяговый электродвигатель 6, – зубчатая полумуфта ведущая 5, – зубчатая полумуфта ведомая 4, – вал-шестерня редуктора 3, – ступица в сборе с зубчатым венцом 2, – ось колесной пары 1.
Крепление каждого тягового привода осуществляется в трех точках. В одной точке тяговый электродвигатель подвешен к центральной балке рамы тележки. В двух других точках редуктор тягового привода с одной стороны подвешен к центральной балке рамы тележки, а с другой стороны крепится к концевой балке рамы тележки с помощью регулировочной тяги. Крепление тяги выполнено с помощью шарнирного соединения. С помощью данной тяги регулируется расстояние между осью колесной пары и выходным валом.
Между тяговым электродвигателем и редуктором установлен переходной защитный фланец внутри которого расположена мембранная эластичная муфта. Переходной фланец жестко связывает тяговый двигатель и редуктор. Крепление фланца к электродвигателю и редуктору осуществляется болтами. В нижней части фланца имеется отверстие для слива масла, закрытое пробкой.
Муфта мембранная эластичная EZK-MEM 250-1 (Германия) предназначена для передачи крутящего момента от электродвигателя к редуктору, а также для предохранения деталей привода от динамических перегрузок при увеличении крутящего момента более допустимого.
Через корпус редуктора, электродвигателя и концевую балку пропущен предохранительный трос.
2.1.7 Редуктор (рис.8)
Редуктор предназначен для передачи крутящего момента от тягового электродвигателя на колесную пару. Конструктивно редуктор состоит из разъемного корпуса 5, вала-шестерни 1, колеса зубчатого 17. Вал с подшипниками с двух сторон закрыт крышками.
Корпус редуктора состоит из двух разъемных частей – верхнего и нижнего картеров. В верхней части установлена вал-шестерня. В нижней части установлено зубчатое колесо, которое соединено с осью колесной пары. Передаточное число редуктора составляет 5,75. Т.е. усилие в килограммах приложенное к оси колесной пары в 5,75 раза больше усилия на валу тягового двигателя.
2.1.8 Подвешивание центральное пневматическое (рис.15)
Подвешивание центральное пневматическое предназначено для опоры кузова на тележку, а также снижения динамических усилий и ударных нагрузок от рамы тележки к кузову, возникающих при движении вагона.
Подвешивание центральное осуществляется с помощью пневморессор 9, установленных на центральной балке рамы тележки.
Основным элементом пневморессоры является резинокордовая оболочка (РКО) диафрагменного типа, заполненная воздухом.
Воздух поступает в оболочку из напорной магистрали пневмосистемы вагона. Оболочки пневморессор соединяются между собой перепускным быстродействующим клапаном.
Каждая пневморессора управляется регулятором положения кузова, который в зависимости от загрузки вагона автоматически изменяет давление в оболочке пневморессоры, поддерживая установленное расстояние между рамой кузова и тележки с определенной степенью точности.
Если в пневморессорах одной тележки возникает разность давлений более 1,5 кгс/см2 при завале кузова или повреждении РКО, то происходит срабатывание перепускного быстродействующего клапана и воздух из пневморессор аварийной тележки стравливается в атмосферу. В систему управления движением поступает сигнал и по запросу машиниста устанавливается номер неисправного вагона.
2.1.9 Амортизаторы гидравлические центральные (рис.15)
Для гашения колебаний кузова при работе пневморессорного подвешивания на тележке предусмотрено два центральных амортизатора (гасителя колебаний) производства «ZF SACHS AG» Германия.
Амортизаторы устанавливаются в вертикальном положении и подсоединяются с помощью крепежных элементов одним концом к раме тележки, а другим – к раме вагона, обеспечивая гашение колебаний кузова.
Принцип действия центрального амортизатора аналогичен работе буксового амортизатора. Обозначение (номер) амортизатора и его параметры (тяга / давление / скорость) указываются на защитной трубе амортизатора.
2.1.10 Тормозные устройства (рис.12)
Тележки вагонов оборудованы пневматическим фрикционным тормозом.
Тормозные устройства каждой тележки включают в себя четыре блок-тормоза фирмы Knorr-Bremse (Германия) одностороннего действия с тормозными цилиндрами, по одному на колесо, которые при торможении вагона обеспечивают передачу усилий от тормозных цилиндров к тормозным колодкам и от них на поверхность катания колесных пар.
Тормозные блоки колодочных тормозов объединяют в одном устройстве тормозные цилиндры, рычажную передачу, регулятор зазора между тормозной колодкой и колесом, подвеску тормозных колодок. При этом тормозные блоки оборудованы дополнительно пружинными аккумуляторами для обеспечения стояночного торможения.
Тормозные блоки подвешены на продольных балках рамы тележки.