Лабораторная работа № 4. ТЕЛЕЖКИ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Лабораторная работа № 4

ТЕЛЕЖКИ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Цель работы: изучение конструкции тележек пассажирских вагонов.

Под кузовом пассажирских вагонов находятся в основном двухосные тележки типов ЦМВ с двухступенчатой системой рессорного подвешивания КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, КВЗ-ЦНИИМ.

Типовой является тележка КВЗ-ЦНИИ, обеспечивающая нор­мальную эксплуатацию вагонов со скоростью 160 км/ч. Тележка КВЗ-ЦНИИ выпускается двух типов: КВЗ-ЦНИИ-1 и КВЗ-ЦНИИ-11. Первая подкатывается под кузова вагонов с массой брутто до 60 т, а вторая - от 60 до 72 т. Различаются эти тележки по жесткости рессорного подвешивания (у тележки КВЗ-ЦНИИ-11 оно более жесткое) и по конструкции рамы. По внешнему виду те­лежки отличаются числом гасителей. У КВЗ-ЦНИИ-1 с каждой стороны ставят по одному гидравлическому гасителю колебаний, а в КВЗ-ЦНИИ-11 – по два.

Краткие сведения из теории

1.1. Тележка КВЗ-ЦНИИ-1

Основные узлы тележки (рис.18): рама, две колесные пары, два комплекта центрального рессорного подвешивания, четыре комплекта буксового подвешивания и тормозная рычажная пере­дача с двусторонним нажатием колодок.

Рама этой тележки сварная Н-образной формы. Ее бо­ковые балки коробчатого сечения выполнены из швеллеров N 20. В средней части между шпинтонами сверху и снизу балки перек­рыты стальными листами. К этим балкам приварены планки для крепления шпинтонов, кронштейны для установки гасителей колебаний и скользуны для ограничения перемещения надрессорной балки поперек вагона. К поперечным балкам рамы приварены скользуны, ограничивающие перемещения надрессорной балки вдоль вагона. Для подвешивания рычажной передачи тормоза на раме имеются четыре вспомогательные (тормозные) балки, расположенные параллельно боковым.Один конец тормозной балки соединен с поперечной бал­кой, другой посредством короткой балки - с боковой.

Центральное подвешивание выполнено люлечным, пружинным, с гидравлическими гасителями колебаний. Лилька состоит из литых поддонов, шарнирно соединенных с серьгами. которые также связаны с тягами - подвесками. Верхними проу­шинами подвески через валики и подшипники шарнирно опирается на боковые балки рамы тележки. Форма валиков и проушин позво­ляет подвескам качаться не только поперек, но и вдоль.

Рис.18. Тележка КВЗ-ЦНИИ типа 1:

1 - надбуксовое подвешивание; 2 - рычажная пере­дача тормоза; 3 - рама; 4 - люлечная подвеска; 5 -подпятник; б - приводной вал генератора; 7 - ко­лесная пара с буксами на роликовых подшипниках; 8 - люлечная серьга; 9 - поддон; 10 - генератор; 11 - муфта; 12- гидравлический гаситель колебаний.

 

На каждом поддоне установлены по две трехрядные пружины повышенной гибкости. Для обеспечения устойчивости вагона от опрокидывания в кривых и ограничения крена кузова поперечное расстояние между комплектами пружин принято максимально возможным в пределах габарита. На случай обрыва подвесок предусмотрено предохранительное устройство, состоящие из четырех болтов.

Гидравлические гасители колебаний поршневого телескопического типа шарнирно укреплены с обеих сторон тележки между надрессорной и боковыми балками.

Сварная надрессорная балка опирается на пружины специальными гнездами. На концах балки имеются кронштейны для крепления гасителей колебаний. Вверху расположены под­пятник и коробки для скользунов. Между скользунами и короб­ками помечается листовая резина для поглощения шума.

Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ явля­ется то, что кузов опирается не на подпятник, а на скользуны. В тележке имеются поводковые устройства, связывающие надрессорную балку с рамой тележки и препятствующие перекосу этой балки от действия момента сил трения, возникающих между скользунами.

Концы надрессорной балки пропущены под боковые балки рамы тележки, благодаря чему расстояние между центрами рессорных комплектов увеличено до 2036 мм (вместо 1500-1640 мм у тележек прежних конструкций). В результате этого повышена устойчивость кузова при боковых колебаниях.

Буксовое подвешивание состоит из пружин, опирающихся на кронштейны буксы и поддерживающих раму тележки, и фрикционных гасителей колебаний. К боковым балкам рамы болтами прикреплены шпинтоны с гайками и фиксирующими шайбами. Шпинтоны ограничивают перемещение букс в горизонтальной плоскости и не позволяют им, а следовательно, и колесным парам разъеди­няться с рамой тележки при сходе вагона с рельсов. Нижние концы пружин входят в металлические поддоны и опираются на толстые резиновые кольца и шайбы, расположенные в углублениях кронштейнов буксы. Резиновые детали поглощают высоко­частотные колебания.

Рама 1 (рис. 5.17) опирается на ко­лесные пары через буксовую ступень рессорного подвешивания. Каждый комплект подвешивания, расположен­ный на одной буксе 15, включает в се­бя два шпинтона 2, две наружные пружины 3 упругих элементов, два комплекта фрикционных гасителей ко­лебаний. В комплект гасителя входят:

шпинтонная втулка 13, шесть фрикци­онных клиньев 14, верхнее и нижнее

Упругие элементы подвешивания совместно с гасителями колебаний амортизируют толчки, уменьшают ди­намические силы и повышают плав­ность хода вагона. Принцип действия гасителя колебаний основан на воз­никновении сил трения между фрик­ционными клиньями 14 и втулкой 13 при их взаимных смещениях во время колебания рамы 1 относительно буксы 15. Сила прижатия клиньев к втулке определяется жесткостью пружины 4 и углом наклона опорных поверхнос­тей колец 10 и клиньев 14. На нарез­ную часть шпинтона навертывается ко­рончатая гайка 11, под которую ста­вится тарельчатая пружина 12, пред­назначенная для фиксации шпинтонной втулки 13.

Для уменьшения высокочастотных колебаний рамы и снижения шума внутри вагона под каждую из пружин 3 ставят по две резиновые прокладки 7 и 9, защищаемые от истирания ме­таллическими кольцами 5 и 8. Причем кольцо 8 сварено заодно целое с ко­жухом 6.

Упругая связь колесной пары с ра­мой тележки в жгоризонтальной (про­дольном и поперечном направлениях) плоскости обеспечивается горизонталь­ной жесткостью пружин подвешивания и шпинтонами.

Для соединения подпятника тележки с подпятником рамы вагона предусмотрен замковый шкворень, состоящий из двух полушкворней и расположенной между ними замковой планки, шкворень не позволяет тележке оторваться от кузова при сильных толчках, препятствует сходу вагона с рельсов. Чтобы вынуть шкворень, надо сначала удалить замковую планку, а затем и оба полушкворня.

 

Тележка типа КВЗ-5

Тележка типа КВЗ-5 (рис.19) строилась в период с I960 по 1962 г. От тележки КВЗ-ЦНИИ она отличается схемой опоры ку­зова на тележку, жесткостью пружин буксового и центрального подвешивания. Кузов через пятник опирается на подпятник надрессорной балки, а в скользунах имеются зазоры, поэтому бал­ка не получает больших перекосоов в горизонтальной плоскости и не нуждается в связи с рамой тележки продольными поводка­ми.

Центральное подвешивание тележки люлечное, но пружинные комплекты люльки более жесткие. Поддон люльки сварной.

Буксовое подвешивание КВЗ-5 выполнено таким же образом, как у КВЗ-ЦНИИ, но с одной резиновой прокладкой и более жесткой пружиной. Колесные пары тележки типа РУ-950 с роликовыми буксовыми узлами, с подшипниками на втулочной посадке. В связи с большой жесткостью подвешивания и опиранием кузова на подпятник ходовые качества этих тележек хуже, а конструк­ционная скорость несколько ниже - 140 км/ч (у тележки КВЗ-ЦНИИ 160 км/ч).

Тележка типа ЦМВ

Тележка типа ЦМВ строилась в период с 1950 по I960 г. По своей конструкции тележка похожа на КВЗ-И2. В центральной ступени подвешивания она также имеет эллиптические рессоры, в буксовой ступени у нее отсутствуют гасители колебаний и кузов вагона опирается на подпятник надрессорной балки.

Вместе с тем, тележка отличается от тележки КВЗ-И2 боль­шей базой (2.7 вместо 2.4 м), увеличенным расстоянием медду шпинтонами буксового подвешивания (0.64 вместо 0.58 м) и по­вышенной гибкостью рессорного подвешивания (0.661 вместо 0.286 м/МН). Конструкционная скорость такой тележки ограни­чена - 120 км/ч. а масса составляет 8 т, что на 1 т больше, чем современная тележка КВЗ-ЦНИИ. В связи с этими недостат­ками с 1961 г. она снята с производства.

 

Рис.19. Тележка КВЗ-5:

1 - рама; 2 - надбуксовое подвешивание; 3 - предохрани­тельная подвеска приводного вала; 4 - приводной вал; 5 -надрессорная балка; 6 - гидравлический гаситель колеба­ний; 7 - колесная пара с буксами на роликовых подшипни­ках; 8 - рычажная передача тормоза; 9 - генератор; 10 -муфта приводного вала; 11 - редуктор.

Тележка ТСК-1

Тележка ТСК-1 (рис.20) предназначена для пассажирских скоростных вагонов до 200 км/ч. У тележки две колесные пары с четырьмя буксовыми узлами, рама, система рессорного подве­шивания (центрального и буксового), поводки для связи рамы с надресорной балкой и связи колесных пар с рамой, шкворне­вая балка и опорный узел кузова и тормозное оборудование (ди­сковый и магнитно-рельсовый тормоза).

Колесные пары тележки не типовые, так как применен но­вый профиль поверхности катания колес, а шейки - большей длины для размещения третьего упорного подшипника.

Рама тележки сварная - с двумя продольными - образ­ными изогнутыми вниз балками, двумя основнымми несущими по­перечными и двумя концевыми.

Продольные балки снабжены кронштейнами для крепле­ния поводков, связывающих раму с надрессорной балкой, подъ­емников магнитно-рельсого тормоза и вертикальных гидравли­ческих гасителей колебаний. Внутренние полости продольных балок используются как дополнительные резервуары пневмосистемы тележки.

Поперечине балки рамы также имеют кронштейны для крепления горизонтальных гасителей колебаний и рычажной пе­редачи дискового тормоза.

Буксовое подвешивание тележки состоит из двух одно­рядных цилиндрических пружин с резиновыми прокладками, гид­равлических гасителей одностороннего действия и двух упругих продольных поводков, связывающих корпус буксы колесной пары с рамой.

Рис.20. Тележка ТСК-1:

1 - рама; 2 - цилиндр магнитно-рельсового тормоза; 3,11 -гидравлические демпферы; 4 - надрессорная балка; 5 - пневматические рессоры: 6 - гаситель колебаний; 7 -букса; 8 - поводок; 9 - колодочное устройство; 10 - башмак магнитно-рельсового тормоза; 12 - диск; 13 - по­перечная балка; 14 - скользун; 15 - продольный поводок;16 - цилиндр дискового тормоза; 17 - клещевой механизм.

Центральное подвешивание безлюлечное с пневмати­ческими рессорами диафрагменного типа и вертикальными и го­ризонтальными гидравлическими гасителями колебаний.

Надрессорная балка представляет собой сварную конструкцию коробчатой формы с двумя посадочными площадками по концам для установки пневморессор. В центре балки вварена ступица, в которую установлено шкворневое устройство. Балка связана с рамой тележки продольными поводками и снабжена подрезиненными пластмассовыми скользунами, на которые опира­ется кузов вагона.

Тележка имеет дисковый и магнитно-рельсовый тормоза. Дисковый тормоз выполнен из четырех отдельных клещевых меха­низмов. Каждый механизм состоит из тормозного цилиндра диа­метром 8", рычагов, башмаков с фрикционными накладками и тормозного диска. Накладки изготовлены из композиционного материала.

Магнитно-рельсовый тормоз имеет башмаки и воздушные цилиндры-подъемники. Оба башмака подвешены при помощи валиков и двух подъемников к кронштейнам продольных балок тележки.

Тележка имеет устройство для очистки поверхности ката­ния колес перед торможением. Оно состоит из воздушного ци­линдра, рычага и колодки. Устройство срабатывает несколько раньше, чем тормоз.

Содержание отчета

Тема занятий; дата проведения работы; цель работы; описание основных узлов и деталей тележек; ответы на конт­рольные вопросы.

4. Контрольные вопросы

1. Из каких основных узлов состоит тележка КВЗ-ЦНИИ-1?

2. 2. Чем отличается тележка КВЗ-ЦНИИ-1 от тележки КВЗ-ЦНИИ-II?

3. Как передается нагрузка в тележке КВЗ-ЦНИИ?

4. Из каких деталей и узлов состоит центральное люлечное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ?

5. Чем отличается тележка КВЗ-5 от тележки КВЗ-ЦНИИ?

6. Как передается нагрузка в тележке КВЗ-5?

7. Чем отличается тележка ЦМВ от тележки КВЗ-И2?

8. Из каких основных узлов состоит тележка ТСК-1?