Лекция 18 Тележки
Назначение и классификация рам тележек
Рамы тележек служат для передачи вертикальной нагрузки и распределения её между отдельными колёсными парами при помощи рессорного подвешивания, а так же для восприятия сил тяги или торможения, развиваемых отдельными колёсными парами, и передаче их на автосцепные устройства, установленные на раме кузова или рамах тележек.
Рамы, кроме того, воспринимают боковые усилия, возникающие при проследовании кривых участков пути.
К рамам тележек крепят ТЭД (тяговые электродвигатели – далее ТЭД), на них устанавливают тормозное оборудование.
Вертикальная нагрузка от кузова на рамы, движущихся тележек, передаётся в виде сосредоточенных нагрузок или через главные опоры, установленные на продольной оси рамы или главные и дополнительные опоры, или же только через боковые опоры.
Опоры различают рамы:
- рамы с опорами без боковой подвижности;
- рамы, имеющие опоры с боковой подвижностью (люлечное подвешивание).
В данном случае рамы тележки опираются через надбуксовое рессорное подвешивание и буксы на КП (колесные пары – далее КП). Кузов опирается на люльку, состоящую из нижнего надрессорного бруса, подвешенного при помощи 4-х люлечных подвесок к рамному креплению.
На нижнем подрессорном брусе установлены эллиптические рессоры и пружины, образующие центральное или люлечное подвешивание.
На рессоры положен верхний люлечный надрессорный брус, на котором расположена опора кузова.
Рамы тележки делятся на внешние и внутренние, в зависимости от расположения КП.
Во внешних рамах КП располагается внутри рам, такие рамы применяются при индивидуальном приводе КП, следовательно электровоз обладает большей устойчивостью, так как увеличивается расстояние между шейками КП.
Усилия, действующие на раму тележки
На раму тележки действуют вертикальные и горизонтальные (продольные и поперечные) силы, которые делятся на статические и динамические.
К вертикальным статическим относятся силы, действующие на раму под весом кузова с оборудованием, веса оборудования, установленного непосредственно на раму тележки, а так же от собственного веса рамы. От рамы эти нагрузки передаются на КП, рессорное подвешивание и буксы.
При движении ЭПС происходит перераспределение вертикальных статических нагрузок от кузова, и появляются нагрузки, обусловленные неровностями рельсового пути.
К продольным горизонтальным силам (динамическим) относят силы тяги и торможения, возникающие при ударе на автосцепке, они обусловлены извилистым движением КП, возникают при входе в кривые, движению по кривым и по неровности пути.
Под действием центробежной силы и ветра в раме появляются дополнительные нагрузки.
Действующие на раму тележки силы вызывают изгиб её элементов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а так же кручение. Поэтому рама должна иметь достаточную прочность.
Конструкция рам тележек электроподвижного состава
Рамы тележки состоят из двух боковых и нескольких поперечных между рамных креплений.
Они представляют собой пространственную систему с жёсткими узлами, обладающими прочностью и жёсткостью.
Тележки подразделяются на:
Листовые – применяются на локомотивах малой мощности.
Брусковые – применяются на ЭПС сериях ВЛ-19, ВЛ-22, ВЛ-23. Они состоят из продольных боковых и поперечных креплений. Преимуществом является высокое использование материала, большое сопротивление к изгибам в вертикальной плоскости, жёсткостью при изгибе в горизонтальном положении, практически отсутствует процесс кручения.
Цельнолитые – применяются на ВЛ-8. Преимуществом являются: большая жёсткость в поперечном направлении и хорошее использование материала. Недостатками: тяжёлые, сложные линейные формы и наличие литейного брака.
Сварные – широко используются как в локомотивах, так и в вагонах.
Сварная рама двухосной тележки состоит из двух боковин, связанных шкворневым и двумя концевыми брусьями.
Боковины и концевые брусья коробчатого сечения сваренные их четырёх листов стали образуют коробку. К нижнему листу боковин приварены большие литейные и малые буксовые кронштейны.
В средней части боковины, на её верхнем листе имеется усиливающая накладка, к которой крепят сварной наличник под скользун боковой опоры кузова и обечайку масляной ванны опоры.
На внутренней стороне боковины укреплены кронштейны для подвесок тормозной рычажной передачи, на наружной стороне – кронштейны гидравлического демпфера. К концевым брусьям приварены накладки под ролик противоразгрузочного устройства.
Шкворневой брус состоит из двух литых частей: собственного бруса и коробки шкворневого устройства, сваренных друг с другом. С двух сторон к шкворневому брусу приварены кронштейны для подвески рычагов ручного тормоза, а с нижней стороны кронштейн для крепления тормозного цилиндра.
Рис.1 Рама тележки: 1 рама тележки; 2 колесная пара; 3 кожух зубчатой передачи; 4 тяговый двигатель; 5 кронштейн люльки; 6 шкворневой брус; 7 выхлопной патрубок тягового двигателя; 8 патрубок тягового двигателя; 9 тормозная подвеска; 10 гребневая колодка; 11 башмак; 12 стопорная гайка; 13 стопорная скоба; 14 пружина; 15 рессора; 16 поводок; 17 букса; 18 хомут рессоры; 19 кронштейн рамы тележки; 20 кронштейн крепления гасителей колебаний; 21 балансир ручного тормоза; 22 тяга; 23 тормозной цилиндр; 24 балансир; 25 прилив корпуса буксы крепления поводков; 26 прилив корпуса буксы крепления листовой рессоры; 27 стойка; 28 поперечина; 29 специальная планка под разгрузочное устройство.
Самостоятельная работа: Описать отличия тележек электровозов серий 2ЭС-6 «Синара» и 2ЭС10 «Гранит».