19.2. Механическое оборудование электровозов

Механическая часть (рис. 19.3) состоит из рамы 2 с кабиной (кабинами), ходовой части 8, рессорного подвешивания 4, тяговой передачи 7, тормозной системы 9, песочной системы 6, буферно-сцепного устройства 1. У аккумуляторных электровозов имеется также батарейный ящик и устройства для перекатывания его.

Рис. 19.3 .Общий вид аккумуляторного электровоза и расположение механического оборудования

К ходовой части относятся колесные пары и буксы. Колесная пара, или полускат, состоит из оси, колесных центров, бандажей и зубчатого колеса. Колесный центр насаживают на ось с усилием 600 – 700 кН. На обод колесного центра горячей посадкой надевают бандаж. Буксы 3 направляются челюстями 5. В буксе помещаются два роликовых конических подшипника.

Рессорное подвешивание предназначено для смягчения ударов при движении электровоза, а также для равномерного распределения нагрузки на колеса при неровном пути. Существует три системы подвешивания: индивидуальная, балансирная и коромысловая. При индивидуальной подвеске (рис. 19.4, а, б) рессора опирается обоими концами на раму и работает самостоятельно. Применяется на тихоходных электровозах ввиду ограниченности хода рессоры. При балансирной подвеске в случае перегрузки одной из рессор нагрузка на колеса выравнивается посредством поперечных (рис. 19.4, д) или продольных (рис. 19.4, в) балансиров. Коромысловая подвеска (рис. 19.4, г) дает наиболее мягкое подвешивание.

П

Рис. 19.4. Схема рессорных подвесок

рименяют рессоры листовые, спиральные и резиновые. Листовые рессоры (рис. 19.4, а) обладают хорошей демпфирующей способностью, однако неконструктивны и имеют значительное начальное сопротивление трению, создающее большую зону нечувствительности. Спиральные рессоры (рис. 19.4, г) очень конструктивны, имеют нулевое начальное сопротивление, высокий срок службы, технологичны в изготовлении. Недостатки: отсутствие демпфирования колебаний и легкость входа в резонанс. Для гашения колебаний параллельно рессоре подключают демпфер (устройство, рассеивающее энергию колебаний), который может быть гидравлическим, фрикционным или резиновым. В зарубежной практике применяются резиновые рессоры (рис. 19.4, б). Их достоинства: отсутствие трения буксы о раму, хорошие демпфирующие качества, конструктивная простота и технологичность, способность гасить колебания в любом направлении. Недостаток: малая осадка, т. е. применимость только при очень хорошем качестве рельсовых путей. Наиболее перспективны рессоры спиральные.

Тяговая передача служит для передачи вращения от двигателя к ведущей оси. Ее выполняют в виде редукторноосевой схемы с параллельным (рис. 19.5, а) или перпендикулярным (рис. 19.5, б) расположением двигателя. Редуктор 3 с одной стороны опирается через осевые подшипники 2 на ведущую ось 1, а с другой – подвешен с помощью пружин 4 к раме 5. При колебаниях оси 1 редуктор с двигателем имеет возможность качаться без нарушения зацепления.

С

Рис. 19.5. Схемы тяговой передачи и подвески двигателей

овершенная тормозная система должна иметь три независимых вида тормозов: колодочный тормоз с ручным и механизированным приводами, электродинамическое торможение тяговыми двигателями и рельсовый электромагнитный тормоз.

Колодочные тормоза могут быть с ручным, пневматическим и гидравлическим приводами. Из-за необходимости длительного затормаживания на стоянках ручной привод обязателен для всех типов рудничных локомотивов. Пневмо- или гидроприводы являются рабочими и дублируют ручной привод. Ручной привод тормоза (рис. 19.6, а) состоит из системы тяг, рычагов и маховика 1, расположенного в кабине машиниста. Зазор между колодками и бандажом регулируется винтовыми стяжками 2. Пневмопривод тормоза может быть прямого (рис. 19.6, б) и непрямого действия. На отечественных электровозах применяется первая система. Пневмопривод значительно облегчает управление, уменьшает время срабатывания тормоза, создает возможность снабжения пневмоэнергией ряда вспомогательных устройств. Достоинства гидропривода (рис. 19.6, в): небольшие размеры, сравнительно невысокая стоимость, малое время срабатывания.

Рельсовый электромагнитный (магниторельсовый) тормоз – это электромагнит (рис. 19.7, а), возбуждаемый током, проходящим по обмотке намагничивающей катушки 2 (рис. 19.7, б), установленной на сердечнике 3 магнитопровода, образуемого сердечником 3, двумя полюсами 4, 5 и сменными полозьями 6. Замыкающей частью электромагнита служит головка рельса 1. Для обеспечения надежного включения тормоза зазор между полозьями и головкой рельса должен быть не более 8 – 10 мм. Тормозная сила, создаваемая трением между полозьями и рельсами,

, (19.1)

г

_{Рис. 19.6. Приводы тормозной системы с колесно-колодочными тормозами}

де (данные ДГИ) – коэффициент трения полозьев о рельсы; – суммарная сила примагничивания башмаков к рельсам (до 60 кН на 1 м суммарной длины полозьев).

Питание электромагнитов осуществляется от тяговых двигателей, переключенных на режим генераторного торможения, от тяговой сети или аккумуляторной батареи. Реализуемая тормозная сила не зависит от сцепного веса экипажа. Совместное включение магниторельсовых тормозов и тормозов, действующих на принципе использования силы сцепления колес, позволяет в 2 – 3 раза увеличить тормозную силу электровоза. Тормоз может иметь исполнение РВ.

Песочная система предназначена для подачи песка под колеса при их буксовании. Управление ею осуществляют системой тяг и рычагов. При наличии пневмоэнергии песок подают под колеса сжатым воздухом. Существующие песочные системы из-за быстрого увлажнения песка работают нестабильно.

Буферные устройства предназначены для смягчения толчков и ударов. Они могут быть жесткими (в виде массивной стальной отливки) и эластичными (с пружинами или резиновыми прокладками). При наличии автосцепок буферы не нужны, так как автосцепка работает и на сжатие и на растяжение.