Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Tekh_sredstva_uchebnik.pdf
Скачиваний:
641
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
5.21 Mб
Скачать

продольные трещины в балках рамы длиной более 300 мм;

трещины в надпятниковой плите (фланце) пятника длиной более 30 мм;

вертикальные, продольныеинаклонныетрещинылюбойдлины, если они проходят более чем через одно отверстие для болтов илизаклепок(вусиливающихпланкахилинакладках, ранеепоставленных приремонтенабалкахрамы, недопускаются изломы итрещины те же, что и в самих балках рамы. Трещины, перекрытые накладками, не учитываются);

обрыв сварного шва или более одной заклепки крепления балок рамы, ослабление заклепочного или болтового крепления пятника к раме вагона;

длина вертикальных или наклонных трещин, расположенных на одной стенке балки, более 100 мм при измерении по вертикали между концами трещин;

обрыв по сварке или разрыв накладок, соединяющих верхние листы поперечных балок рамы полувагона с нижним обвязочным угольником;

трещины или разрывы верхнего или вертикального листа поперечной шкворневой или концевой балок рамы;

вертикальные прогибы балок у четырех-, шести- и восьмиосных грузовых вагонов более 100 мм.

Упассажирских вагонов, включаемых в поезда, трещины в балках рамы не допускаются.

Глава 6. Автосцепные устройства

6.1. Автосцепное устройство

Автосцепное устройство предназначено для сцепления вагонов междусобойислокомотивом, передачирастягивающихисжимающих усилий от одного вагона к другому, а также для смягчения действия продольных усилий. При автосцепном устройстве сцепление подвижногосоставапроисходитавтоматически, безучастиясцепщика.

Классификация автосцепных устройств. Все существующие автосцепные устройства по способу взаимодействия между собойпод-

разделяются на три типа: нежесткие, жесткие и полужесткие, а по способу соединения — механические и унифицированные.

67

Нежесткими (рис. 6.1, а)

принято называть автосцепки, которыевсцепленномсостоянии допускают относительные вертикальные перемещения сцепленных корпусов 2, а в случае разницы по высоте рам вагона 1, располагаются ступенчато, сохраняя горизонтальное положение. Корпуса в таких конструкциях располагаются на жесткойопоре3. Отклонения вгоризонтальнойплоскости обеспечиваютсявтакихконструкцияхсравнительнопростымишарнираминаконцах корпуса автосцепки.

Жесткие автосцепки

Рис. 6.1. Типы автосцепок (рис. 6.1, б) не допускают от-

носительных вертикальных перемещений сцепленных корпусов 2, а при отклонении рам располагаются по одной прямой. На концах корпусов таких автосцепок необходимы сложные шарниры, обеспечивающие угловые отклонения в различных направлениях.

Полужесткие автосцепки (рис. 6.1, в) подобны нежестким, но они имеют ограничители 5, предотвращающие саморасцепы при увеличенных вертикальных относительных смещениях корпусов. В жестких и полужестких автосцепках корпуса размещаются на подпружиненных опорах 4.

Механические автосцепки используют для сцепления подвижного состава между собой, межвагонные коммуникации соединяют вручную. Унифицированные автосцепки применяют на специальном подвижном составе: вагонах метрополитена, некоторых типах зарубежных электропоездов и дизель-поездов и др. Автосцепные устройства подвижного состава Российских дорог общего назначения бывают двух типов: вагонного и паровозного. Ав-

68

тосцепное устройство вагонного типа устанавливается на грузовых и пассажирских вагонах, тепловозах, вагонах дизель-поездов и электропоездов и тендерах паровозов, а паровозного — на паровозах, мотовозах, автодрезинах и некоторых специальных вагонах. Четырехосные грузовые и пассажирские вагоны оснащены типовой нежесткой автосцепкой СА-3. Шестиосные и восьмиосные вагоны оборудованы нежесткой или полужесткой модернизированной автосцепкой СА-3М.

Автосцепное устройство вагона. Автосцепное устройство ва-

гона состоит из корпуса автосцепки с деталями механизма, расцепного привода, ударно-центрирующего прибора, упряжного устройства с поглощающим аппаратом и опорных частей. Основные части автосцепного устройства размещаются в консольной части хребтовой балки 5 рамы кузова вагона (рис. 6.2). Корпус автосцепки 1 с деталями механизма установлен в окно ударной розетки 2 и своим хвостовиком соединен с тяговым хомутом 7 при помощи клина 4, который вставляется снизу и опирается на два болта 18, закрепленных запорными шайбами и гайками.

Корпус автосцепки стальной литой, состоит из полой головной части, в которой помещается весь механизм сцепления, и пустотело-

Рис. 6.2. Расположение деталей автосцепного устройства вагонного типа

69

 

го хвостовика. Головная часть

 

автосцепки(рис. 6.3) имеетболь-

 

шой1 ималый4 зубья, которые

 

служат для сцепления и воспри-

 

ятиятяговыхиударныхусилий.

 

Пространство, заключенное

 

междуними, представляетсобой

Рис. 6.3. Автосцепка СА-3 (устройство

зевавтосцепки. Взевсобранной

корпуса автосцепки)

автосцепки выступают рабочая

 

часть замка 3 и лапа замкодер-

жателя 2. Контур зацепления — стандартный и представляет собой горизонтальную проекцию большого и малого зубьев, зева и выступающей части замка. Головная часть корпуса автосцепки со стороны, противоположной зубьям, имеет упор, предназначенный для передачи жесткого удара на торец хребтовой балки через концевую балкурамывагонаиударнуюрозетку. Торцевые поверхности малого зуба и зева называют ударными, так как они воспринимают сжимающие (ударные) усилия. Задние поверхности большого и малого зубьев — тяговыми (тяговые усилия передаются тыловыми поверхностями большого и малого зубьев). В верхней части головы корпуса отлит выступ 7, который, взаимодействуя с розеткой, воспринимаетжесткийударприполномсжатиипоглощающегоаппарата. Хвостовая часть 8 корпуса автосцепки полая, имеет отверстие 6, предназначенное для соединения корпуса автосцепки посредством клина с тяговым хомутом. Пустотелый хвостовик по всей длине имеет прямоугольное сечение постоянной высоты. Торецхвостовика9 выполнен цилиндрическим.

Внутри головной части корпуса автосцепки, называемой карманом, размещаются детали механизма автосцепки, служащие для выполнения процессов сцепления и расцепления подвижного состава. Механизм автосцепки СА-3 (рис. 6.4) состоит из замка 1, замкодержателя 3, предохранителя замка от саморасцепа 2, подъемника 5, валика подъемника 4, болта 6 с гайкой для закрепления валика подъемника. Назначение замка — запирать соединенные автосцепки. Перекатываясь под действием собственного веса по опорной дуге, замок занимает в головной части автосцепки нижнее положение.

70

Рис. 6.4. Механизм автосцепки СА-3

Автосцепки сцепляются автоматически при нажатии на вагон локомотива или другого вагона. При сцеплении малый зуб одной автосцепки входит в зев другой. В процессе сцепления замки уходят внутрь головных частей автосцепок, а затем, когда малые зубья заходят в глубь зева, замки опускаются под действием своего веса в нижнее положение, автосцепка запирается, т.е. замки ее как бы заклинивают. По сигнальным отросткам замков определяют, сцеплены автосцепки или расцеплены; при сцепленных автосцепках сигнальные отростки не видны. Перед сцеплением автосцепок рукоятки расцепных рычагов у обоих вагонов должны находиться в вертикальном положении. В сцепленном состоянии это соответствует замкнутому положению автосцепок, а в расцепленном при разведенных вагонах — состоянию готовности к сцеплению.

Ударно-центрирующий прибор (см. рис. 6.2), состоящий из удар-

ной розетки, прикрепленной в средней части к концевой балке 20 рамы, двух маятниковых подвесок 14 и центрирующей балочки 15, на которую опирается корпус автосцепки, воспринимает продольные ударные усилия, а также возвращает отклоненный корпус автосцепки в среднее положение.

71

Расцепной привод (см. рис. 6.2) закреплен на концевой балке рамы. Он состоит из двуплечего рычага 10, кронштейна с полочкой 9, державки 13 и цепи 16 для соединения рычага с приводом механизма автосцепки 17. Для расцепления автосцепок нужно до отказа повернуть рукоятку расцепного рычага любого из двух расцепленных вагонов из вертикального положения в сторону от концевой балки и опустить ее в прежнее положение. Сигнальный отросток замка, поднятого в верхнее положение, выступает наружу из корпуса автосцепки и показывает, что автосцепки расцеплены. Такое положение механизма сохраняется до тех пор, пока вагоны не разойдутся.

Упряжноеустройство(см. рис. 6.2) включаетвсебятяговыйхомут, клин, упорнуюплиту12 идваболтаспланкой19, запорнымишайбами и шплинтом. Внутри тягового хомута находится поглощающий аппарат6, который размещается между задними упорами8 и упорной плитой, взаимодействующей с передними упорами 3. Задние упоры объединенымеждусобойперемычкойиукрепленыквертикальнымстенкам хребтовой балки рамы. Передние упоры объединены между собой посредством ударной розетки и также жестко прикреплены к вертикальнымстенкамхребтовойбалки. Передниеизадниеупорыпередаютрастягивающие (передний упор) и сжимающие (задний) усилия на раму вагона. Передний упор отливают вместе с ударной розеткой. Упорная плита предназначена для передачи сжимающих усилий от торца хвостовика автосцепки на поглощающий аппарат и тяговых усилий на передние упоры. Упряжное устройство предохраняется от падения поддерживающейпланкой11, прикрепленнойснизукгоризонтальнымполкамхребтовойбалкивосемьюболтами.

Поглощающий аппарат воспринимает и гасит тяговые и ударные усилия, действующие на автосцепку, передает эти усилия на раму вагона. В эксплуатации находятся в основном поглощающие аппараты различных типов для грузовых (табл. 6.1) и пассажирских (табл.6.2) вагонов.

Рассмотрим некоторые типы поглощающих аппаратов. Пру-

жинно-фрикционный аппарат типа Ш-6-ТО-4 разработан для грузового четырехосного подвижного состава. Он состоит из корпуса 4 (рис. 6.5), выполненного за одно целое с тяговым хомутом, отъемного днища 9, нажимного конуса 1, трех фрикцион-

72

Таблица 6.1

Основные параметры поглощающих аппаратов автосцепки для грузовых вагонов

Параметры

1-Ш-TM

Ш-2-Т

-Ш2-В

6-Ш-TO-4

ПМК-110A

ПФ-4

ПГФ-4

ГА-500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Энергоемкость,

25–50

30–65

25–60

40–90

35–85

90–100

140-170

140-170

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила сопротивле-

2,5–3,0

2,5

2

2

2

2

2–2,5

2–2,5

ния при сжатии,

 

 

 

 

 

 

 

 

МН

 

 

 

 

 

 

 

 

Полный ход аппа-

70

110

90

120

110

120

120

120

рата, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

ных клиньев 2, опорной шайбы 3, наружной пружины 6, двух внутренних пружин 7, между которыми установлена промежуточная шайба 5, и стяжного болта с гайкой 8. Аппарат Ш-6-ТО-4 имеет шестигранную схему фрикционного узла, его принцип действия подобен действию рассмотренных выше конструкций. Он взаимозаменяем с аппаратами Ш-1ТМ и Ш-2-В по установочным размерам (Ш — шестигранный, Т — термическая обработка, М — модернизированный, В— взаимозаменяемый). Однако при установке данного аппарата в вагоны прежней постройки требуется модернизация упоров, обеспечивающих свободное размещение между ними съемного днища.

Таблица 6.2

Основныепараметрыпоглощаюшихаппаратовпассажирскихвагонов

Параметры

ЦНИИ-Н6

Р-2П

Р-4П

Р-5П

Энергоемкость, кДж

15—24

20—25

28

40—50

Сила сопротивления при сжатии,

1,5

1,3

1,8

1,2

МН

 

 

 

 

Коэффициент поглощения

0,70—0,75

0,32—0,38

0,55

0,31—0,36

энергии

 

 

 

 

Полный ход, мм

70

70

72

80

73

Рис. 6.5. Поглощающий аппарат типа Ш-6-ТО-4

Поглощающий аппарат типа ПФ-4 (рис. 6.6) состоит из корпуса 6 коробчатого сечения, которыйвыполнен ввиде единой отливки с тяговым хомутом. В корпусе размещен сменный фрикционный узел, взаимодействующий через центральную опорную плиту 7 с подпорным комплектом. Фрикционный узел состоит из распорного клина 12, опирающегося своими наклонными поверхностями на подвижные клинья 2, подвижных плит 1, установленных подвижно в продольном направлении на поперечных ребрах корпуса, неподвижных клиновых вкладышей 5 и боковых вкладышей 3, отбойной пружины 4 и центральной опорной плиты 7. Подпорный комплект аппарата включает в себя силовые наружние 9 и внутренние 10 пружины с промежуточной шайбой 8, размещаемые в удлинителе 11, который монтируется в корпусе через отверстие в днище. Работа аппарата характеризуется высокой скоростью приработки и для условий эксплуатации оценивается периодом 0,5—1 год.

Рис. 6.6. Поглощающий аппарат ПФ-4

74

Гидравлический аппарат ГА-500 может быть использован как для четырехосного, так и для восьмиосного подвижного состава. Аппаратыданноготипавотличиеотпружинно-фрикционных(ПФ) не требуют приработки и реализуют свою максимальную энергоемкость с момента начала эксплуатации.

С 1969 г. на Российских дорогах все строящиеся пассажирские вагоныоснащаютрезинометаллическимпоглощающимаппаратом Р-2П. Повышенную энергоемкость имеет поглощающий аппарат Р-4П, который может использоваться и в рефрижераторном подвижном составе. Сучетомудовлетворения перспективных требований разработан новый резинометаллический аппарат Р-5П (Р — резиновый, П — пассажирский).

Особенностиавтосцепногоустройствавосьмиосныхвагонов. Вось-

миосные вагоны оснащены модернизированным автосцепным устройством полужесткого типа СА-ЗМ (рис. 6.7). В отличие от СА-3 толщина стенок корпуса 1 данной конструкции увеличена в среднем на 30 %, здесь применены внутренние ребра, что повысило его надежность. Всвязисувеличениембазыиконсолейвосьмиосныхвагонов, а следовательно, возникновением значительных вертикальных смещенийавтосцепок, взамкемодернизированнойконструкциибыла введенаспециальнаявставка, обеспечивающаяувеличениевертикального зацепления до 250 мм вместо 150—180 мм у автосцепки СА-3. Впоследствии вместо вставки замка на корпусе снизу был предусмотренспециальныйприлив11, ограничивающийвертикальныесмещения корпусов автосцепок в допустимых пределах. Это обеспечиваетпрохождениебезсаморасцеповгорбовсортировочныхгорок. С целью уменьшения вертикальных сил центрирующая балочка 2 подпружинена. Совместно с сферической формой хвостовика и вкладыша 4 это позволяет отклоняться корпусу автосцепки в вертикальной плоскости, не вызывая больших усилий.

Особенностью автосцепки СА-3М является также то, что хвостовик корпуса соединен с тяговым хомутом 5 при помощи валика 3, а не клина (как на СА-3), что создает благоприятные условия для отклонениякорпусаавтосцепкипривписываниивагоноввкривыеучасткипутималогорадиуса. Такоесоединениеобеспечиваетповышеннуюнадежность. Всвязистем, чтовосьмиосные вагоныотличаются повышеннымиотклонениямикорпусовавтосцепокотносительнооси

75

Рис. 6.7. Автосцепное устройство восьмиосного вагона СА-3М

пути при расположении в кривой малого радиуса, для обеспечения автоматическогосцеплениявэтихусловияхониоснащеныспециальными механизмами.

Такой механизм состоит из двухплечего рычага 7, способного поворачиваться вокруг продольной оси в кронштейнах 8 и 9. Одно плечо рычага связано с кронштейном 6 соединительной балки четырехосной тележки, а другое — с кронштейном 10 центрирующего прибора автосцепки. В условиях расположения вагона в кривом участке пути конец соединительной балки с кронштейном отклонится в сторону центра кривой, а следовательно, повернет рычаг и своим вторым плечом, соединенным посредством кронштейна с центрирующим прибором, повернет корпус автосцепки также к центру кривой. В результате при нахождении вагонов в кривом участке пути нормируемого радиуса обеспечивается автоматическое сцепление большегрузных вагонов.

В вагонах скоростного поезда ЭР200 применяется автосцепка жесткого типа.

76

Новое в конструировании автосцепного устройства. Использова-

ниеоднотипнойавтосцепкинаотечественныхгрузовыхипассажирских вагонах объясняется необходимостью обеспечения воинских перевозок и транспортировки одиночных пассажирских вагонов и их сцепов в составе грузовых поездов.

Однако, наряду с преимуществами однотипной сцепки, ее применение на пассажирских вагонах имеет ряд недостатков. В частности, мягкий рессорный комплект тележек пассажирских вагонов приводит к большим относительным вертикальным перемещениям автосцепок в процессе движения и соответственно к их интенсивному износу, появляется опасность саморасцепов, возникает высокий уровень шума из-за частых ударов хвостовика автосцепки о центрирующую балочку.

Этих недостатков лишена автосцепка жесткого типа (рис. 6.8), разработанная ВНИИЖТом совместно с Тверским вагоностроительным заводом, которая не допускает в сцепленном состоянии взаимных вертикальных перемещений. Она оснащена направляющим рогом 1, который в процессе сцепления взаимодействует с нижней наклонной поверхностью большого зуба 2 смежной сцепки и таким образом устанавливает их соосно, независимо от разности высот автосцепок перед сцеплением. Новый механизм сцепления, разработанный ВНИИЖТом и на Уралвагонзаводе, имеет преимущества перед типовым. Подпружиненный замок 3 не перекатывается как в автосцепке СА-3, а перемещается поступательно, чтовместеспредохранителем4 полностьюисключает опасность самопроизвольного расцепления автосцепок.

Для опоры автосцепки жесткого типа должно использоваться центрирующее устройство с упругой опорой хвостовика, например подпружиненная цент-

рирующая балочка. Это ис-

ключит опасность передачи Рис. 6.8. Автосцепка жесткого типа, сцепляемая с типовой автосцепкой СА-3

77

вертикальной нагрузки через автосцепку на смежный вагон при переломах профиля пути.

Опытные образцы автосцепки были изготовлены на Брянском машиностроительном заводе и прошли стендовые испытания на Экспериментальном кольце ВНИИЖТа, которые показали надежную сцепляемость новой сцепки как с аналогичной, так и с типовой. Такая сцепка позволит увеличить межремонтные сроки эксплуатации и значительно уменьшить шум при движении поезда. Она взаимозаменяема с автосцепкой СА-3 и может устанавливаться на пассажирские вагоны эксплуатационного парка при проведении плановых видов ремонта.

Эта автосцепка также обеспечивает повышение безопасности движения поездов благодаря использованию разработанного ВНИИЖТом нового расцепного привода (рис. 6.9). Его расцепной рычаг 1 дополнительно оборудован третьим блокирующим плечом 2, которое связано с нижней частью балансира валика подъемника 3 блокирующей цепью 4 в дополнение к имеющейся на всех вагонах расцепной цепи 5.

Такая модернизация рас-

Рис. 6.9. Новый расцепной привод цепного привода не пре-

пятствует расцеплению автосцепок при переформировании поездов. Вместе с тем в случае обрыва автосцепки обе цепи натягиваются одновременно и при дальнейшем расхождении вагонов сначала обрывается расцепная цепь, выполненная меньшей прочности, а затем блокирующая. При этом расцепления автосцепок не происходит. Таким образом, при наличии нового расцепного привода оборвавшаяся автосцепка сохраняет сцепленное положение со смежной и не падает на путь. Такой расцепной привод может использоваться не только с автосцепкой жесткого типа, но и с типовой, оборудованной ограничителем вертикальных перемещений 6.

78

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]