4.3.3. Механическая часть электроподвижного состава.

Основные узлы механической части электровозов и электро­поездов — кузов и тележки. Кузов с расположенным в нем обо­рудованием опирается на тележки. Главными частями тележки, передающими нагрузку от кузова на рельсы, являются рама, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами. На тележках размещаются тормозное оборудование и пневматические приборы для приведения его в действие.

Все оборудование необходимо расположить на э. п. с. исходя из габаритов подвижного состава так, чтобы обеспечить не только его нормальную работу, но и полную безопасность движения со скоростями вплоть до конструкционной.

Так как тяговые свойства э. п. с. зависят от силы нажатия колесной пары на рельсы, то, располагая оборудование на э. п. с, производят его развеску, т. е. размещают оборудование таким образом, чтобы обеспечить одинаковые силы нажатия всех колес­ных пар на рельсы. На электропоездах основную часть оборудо­вания размещают в подвагонных камерах, подвешенных к раме кузова, на тележках и на крышах вагонов. На электровозах основное оборудование размещают в кузове (в машинном помещении, в высоковольтной камере), на тележках и на крыше.

Учитывая, что на детали и узлы механической части э. п. с. действуют динамические нагрузки, к ним предъявляют повышен­ные требования в отношении прочности и надежности.

Кузова современных электровозов из-за их большой длины устраивают двухсекционными. Секции соединены автосцепкой. Каждая такая секция восьмиосного электровоза опирается иа две двухосные несочлененные тележки (рис. 4.40), секция кузо­ва двенадцатиосного электровоза — на три такие тележки.

Кузов шестиосного электровоза опирается на две трехосные несочлененные тележки. Отсюда различие и в рессорном под­вешивании этих электровозов: на восьми- и двенадцатиосных электровозах каждая букса имеет свое индивидуальное рессор­ное подвешивание, на шестиосных электровозах рессорное под­вешивание на каждой стороне тележки связано продольными балансирами, способствующими выравниванию нагрузок колесных пар.

Рама тележки современных электровозов и электропоездов состоит из боковин и поперечных креплений замкнутого короб­чатого сечения штампованного или сварного профиля.

Рис.4.40. Тележка электровозов ВЛ80: 1- рама, 2- колесные пары,

3- зубчатая передача, 4- буксы,5- рессорное подвешивание,6- тормозная система, 7- подвешивание тяговых двигателей.

Рессорное подвешивание электровозов имеет листовые рессоры и цилиндрические пружины. Трение между листами рессор спо­собствует поглощению энергии при больших колебаниях кузо­ва. Незначительные колебания кузова смягчаются пружинами. Однако, из-за того что внутреннее трение пружин ничтожно, параллельно им включают гидравлические амортизаторы двусто­роннего действия, т. е. устройства, поглощающие энергию как при их растяжении, так и при сжатии.

Рессорное подвешивание современных электропоездов состоит из цилиндрических пружин и гидравлических амортизаторов.

Узлы механической части, передающие вес кузова на раму те­лежки, продольные и поперечные силы при движении, а также силу тяги и торможения, работают в сложных условиях нагруже-ния и поэтому подвержены сильному износу. Стремление обеспе­чить их достаточную долговечность привело к мысли о разделе­нии функции этих узлов: один из них устроить так, чтобы переда­вали только продольные силы, силу тяги и торможения, другие — только вес кузова и вертикальные динамические силы, действую­щие на тележку. В современных электровозах вертикальные и по­перечные силы передаются от кузова к тележкам (и обратно) с помощью так называемого люлечного подвешивания, а продоль­ные силы — через шкворневое соединение, позволяющее шкворню проскальзывать в гнезде шарового шарнира. Поэтому он не вос­принимает вертикальную нагрузку. Шаровая связь размещена в поперечной балке рамы тележки (см. рис. 3.11).

Буксы современных электровозов и электропоездов имеют роликовые подшипники, двухповодковые резинометаллические блоки, допускающие смещение корпуса буксы относительно рамы тележки (рис. 4.41 ).

Колесная пара состоит из оси, двух колесных центров с бан­дажами и зубчатых колес. На электровозах, имеющих мощные тяговые двигатели, устраивают двустороннюю зубчатую передачу (рис. З&З), на электропоездах — одностороннюю. Шейки осей колесных пар находятся на внешней стороне колес, так как рамы тележек э. п. с. имеют внешнее расположение букс.

Бандажи колесных пар э. п. с. имеют профиль установленной формы. Их изготовляют из высокопрочной стали. Внешнее очер­тание бандажей коническое, что облегчает прохождение кривых, так как радиусы качения колес в кривой различны. Кроме того, конусность бандажей затрудняет образование местного проката, рассредоточивая его по всей ширине катания колес.

Тяговую передачу устраивают для передачи вращающего мо­мента с вала тягового двигателя на ось колесной пары. Кон­струкция передачи определяется прежде всего мощностью тяго­вого двигателя и назначением э. п. с. Известно большое число конструктивных решений.

Приводы существуют двух принципиально различных типов: групповой, при котором один тяговый двигатель приводит во вращение несколько колесных пар, и индивидуальный, когда каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым двигателем.

Рис.4.41. Буксовый узел: наружные кольца роликовых подшипников; 2- передняя крышка; 3- стопорная планка; 4- стяжная гайка; 5- дистанционные кольца; 6- задняя крышка; 7- кольцо; 8- боковые приливы; 9- корпус поводка.

Рис. 4.42. Колесная пара электровоза ВЛ : 1- ось колесной пары (А - шейка оси, Б - предподступичная часть; В - подступичная часть, Г - шейки моторно-осевых подшипников); 2- колесный центр с подступичной частью; 3— большое зубчатое косозубое колесо; 4 — кольцо, крепящее бандаж на колесном центре; 5 — бандажи.

Рис. 4.43. Опорно-осевое подвешивание тягового двигателя электровоза ВЛ80: 1 — нижний диск резиновой шайбы подвески;

2 — резиновая шайба; 3 — верхний диск шайбы; 4 — подвеска;

5 — шкворневая балка рамы тележки; 6 — кронштейн тягового двигателя: 7 — тяговый двигатель.

Схемы расположения оборудования на электровозах постоянного и переменного тока приведены на рис.4.44, 4.45.

Рис. 4.44. Расположение оборудования на электровозе ВЛ10:

1— пульт управления; 2 — кресло машиниста; 3 — быстродействующий выключатель; 4,5 — балки ин­дуктивных шунтов и резисторов; 6, 8— блоки пусковых резисторов и ослабления возбуждения; 7 — токо­приемник; 9 — мотор-вентилятор; 10 — мотор-компрессор; 11— кузов второй секции электровоза; 12 — тяговый электродвигатель; 13 — колесная пара.

Рис.4.45. расположение основного оборудования на кузове электровоза переменного тока: пульт управления; 2- кабина машиниста; 3- токоприемник; 4- аппараты управления; 5,7- выпрямительные установки; 6- трансформатор с переключателем ступеней; 8-блок системы охлаждения; 9- распределительный щит; 10- мотор –компрессор; 11- межсекционное соединение.