2.2. Основные узлы механической части электровоза и их назначение

Механическая часть состоит:

1. Самый крупный по массе и объёму узел локомотива или моторного вагона – кузов, служит для размещения оборудования, бригады или пассажиров и защиты их от внешних воздействий.

2. Рама тележки – передача всех вертикальных, продольных и поперечных сил между кузовом и колёсными парами, а так же передачу сил тяги и торможения. К раме крепится тяговый привод и тормозные устройства.

3. Колёсная пара – для передачи нагрузок от электровоза на путь и обратно, участвует в процессе создания силы тяги и торможения.

4. Подшипниковый узел – служит для беспрепятственного вращения колёсной пары относительно не вращающихся частей.

5. Тяговый привод – для создания силы тяги, включающий в себя тяговый двигатель с устройствами управления и тяговую передачу, приводящую во вращение движитель – колёсную пару.

6. Для передачи силы тяги на прицепную часть поезда используют упряжные приборы.

7. Локомотив оснащается тормозными устройствами.

Кроме этого современные электровозы содержат: рессорное подвешивание (1 или 2 ступени), узлы опирания кузова на тележки и передачи продольных сил между тележкой и кузовом, квазиупругие поперечные связи между ними, поворотные устройства.

2.3. Типы кузовов электровозов

Рис. 2.2 - Кузов капотного и вагонного типов

Согласно [2, 3, 5, 8] кузова классифицируются:

1. По назначению кузова подразделяют на локомотивные (электровозные тепловозные), вагонные (к ним относят кузова вагонов электропоездов и дизель - поездов)

2. По внешнему виду кузова разделяются на кузова вагонного и капотного типа (рис.2.2).

Кузов вагонного типа – боковые стенки разнесены на максимальное расстояние, допускаемое габаритом подвижного состава, локомотивная бригада может обслуживать оборудование, не выходя из кузова. В кузове вагонного типа боковые стенки и крыша закрывают только силовые агрегаты, оборудование и отдельно кабину машиниста.

Капотный кузов проще в изготовлении, чем кузов вагонного типа, легче поддаётся разборке при ремонте. Кузова капотного типа обычно применяют на маневровых локомотивах и локомотивах промышленного транспорта.

3. 

   Рис. 2.3 Кузов цельнонесущий

   По способу восприятия сил можно разделить на кузова с несущей рамой и цельнонесущие. У кузовов с несущей рамой мощная главная рама воспринимает все внешние нагрузки. В цельнонесущем кузове (рис.2.3) боковые стенки, а иногда и крыша жёстко связаны с рамой и представляют собой единую конструкцию, все элементы которой совместно воспринимают внешние нагрузки. Несущий кузов легче кузова с несущей главной рамой.

Основой несущих главных рам являются две мощные продольные балки, которые часто называют хребтовыми, если они расположены вблизи продольной оси симметрии рамы. В зависимости от их расположения относительно рам тележек различают кузова неохватывающего и охватывающего типов.

В кузовах неохватывающего типа хребтовые балки расположены над рамой тележки. При этом центр тяжести поперечного сечения главной рамы находится на значительной высоте над продольной осью автосцепок, и в раме при приложении продольных сил одновременно с напряжениями растяжения или сжатия возникают значительные напряжения от изгиба.

В кузовах охватывающего типа продольные балки главной рамы разносят на наибольшее расстояние, допускаемое габаритом, и располагают их так, что они охватывают раму тележки. При кузовах охватывающего типа внешний осмотр тележек затруднён, так как часть тележек закрыта рамой кузова (ВЛ60, ВЛ80, ВЛ65, ВЛ85).

Самыми лёгкими кузовами являются цельнонесущие кузова охватывающего типа, а самыми тяжёлыми – кузова неохватывающего типа с несущей рамой.

Цельнонесущие кузова могут быть оболочковыми или ферменными. Ферменные кузова имеют каркасные стенки, образующие с рамой кузова раскосую ферму, воспринимающую нагрузки, действующие на кузов. Стенки оболочковых кузовов проектируют так, чтобы силы, действующие на кузов, воспринимались так же и обшивками боковых стенок, крыши и кабины (S_r1). Оболочковые кузова легче ферменных.

4. По аэродинамическим качествам: а) необтекаемые; б) полуобтекаемые; в) обтекаемые;

5. По материалам, применяемым в конструкции кузовов: а) стальные; б) изготовленные из алюминиевых сплавов; в) пластмассовые.