Оборудование, размещаемая в тележках. Рамы тележек

Тележки являются ходовой частью подвижного состава, непосредственно взаимодействующей с рельсовым путем. Они воспринимают подрессоренные массы, тяговые и тормозные силы, а также горизонтальные поперечные усилия в прямых и кривых участках пути. Взаимодействуя через колесные пары с рельсами, тележки передают кузову динамические нагрузки, вызываемые неровностью пути. В свою очередь кузов локомотива или вагона передает эти силы через тележки на путь. Поэтому от конструкции тележек во многом зависит плавность хода и другие динамические качества подвижного состава.

Тележки локомотивов различаются по числу осей , типу рам, конструкции рессорного подвешивания, способу подвешивания ТЭД, конструкции опорно-возвращающих устройств, типу тормозов; конструкции связи колесных пар с рамой. Тележки всех магистральных восьмиосных электровозов двухосные.

Рама такой тележки имеет две продольные боковые и две поперечные концевые балки. Пятый силовой элемент проходит поперек рамы по ее осевой линии и является шкворневым брусом. Колесные пары имеют двухстороннюю зубчатую передачу, защищаемую кожухами. Буксовые узлы бесчелюстного типа с резинометаллическими поводками и роликовыми подшипниками. Рессорная система состоит из листовых рессор, расположенных под буксами и цилиндрических пружин. Первая ступень рессорного подвешивания - это устройство, которым рама упруго опирается на буксовую коробку и подшипники, а через них на шейку оси колесной пары. Вторая ступень представляет собой устройство, называемая люлечным подвешиванием. Кузов через систему пружин и стержней опирается на рамы тележек. В рычажно-тормозной передаче предусмотрено двухстороннее нажатие колодок на каждое колесо. Тяговые двигатели имеют моторно-осевое подвешивание и распложены внутри тележки таким образом, что маятниковой подвеской они опираются на кронштейны шкворневого бруса.

На тяговых агрегатах ОПЭ2 и ОПЭ1А применяются несочлененные бесчелюстные тележки с несимметричным расположением тяговых двигателей и продольно сбалансированным рессорным подвешиванием. В каждой тележке размещены две колесные пары с буксами и тяговыми двигателями. Кроме того в них размещаются устройства магниторельсового тормоза и детали пневматического тормоза, устройства подачи песка и запас его в бункерах.

Рама тележки соединяет в себе все перечисленное выше оборудование, воспринимает вес кузова ,усилия тяги и торможения, а такие направляющие и боковые усилия при движении в кривых. Для смягчении динамических усилий, действующих между экипажем и рельсовой колеей, рама тележки опирается на буксы кол. пар через рессорное подвешивание. В качестве упругих элементов применяются листовые рессоры и цилиндрические пружины. Соединение этих упругих элементов соседних кол. пар тележки балансирами позволяет получить при движении равномерное распределение нагрузок на каждую колесную пару и кроме того смягчаются удары и резкие колебания при прохождении неровностей пути. Основные несущие элементы рамы, придающие ей необходимую жесткость и прочность имеют коробчатое сечение, причем боковины и концевые брусья, передний и задний, сварены из четырех лисов прокатной стали, а шкворневой брус из пяти -двух горизонтальных и трех вертикальных. В верхней части посередине шкворневого бруса, который имеет прогиб внутрь тележки, приварена плита с посадочным гнездом для установки подпятника центральной опоры, а снизу и тоже в середине, приваривается кронштейн подвески одного из ТЭД. Другой такой же кронштейн приварен снизу одной из поперечных балок. К нижней части боковин приварены литые кронштейны для закрепления в них буксовых поводков и установки МРТ и более мелкие кронштейны для подвески деталей рычажной передачи тормоза.

К концевым брусьям снизу приварены мощные сварные опорные кронштейны на которых крепятся предохранительные брусья тележки, на которые она опирается на рельсы в случае схода. На верхней части рамы, в углах, где соединяются боковины с передним брусом, укреплены плиты с наличниками, где размещены боковые скользящие опоры. На углах рамы с внешней стороны приварены кронштейны для закрепления на них бункеров для песка. Все сварные элементы изготовлены из стали М16С, а литые - из стали 20Л-Ш.

На тепловозах применяются в основном трехосные тележки. Основными признаками, характеризующими тележки тепловозов первого поколения (ТЭ-3, 2ТЭ10Л, ТЭМ2), являются челюстная связь букс с рамой тележки и сбалансированное рессорное подвешивание. Буксы колесных пар связаны с рамой тележки специальными направляющими кронштейнами рамы, называемыми челюстями. Нижние концы челюстей для их усиления связаны буксовыми струнками. Тяговые двигатели опираются одной стороной на оси колесных пар через моторно-осевые подшипники, а другой стороной - на раму тележки через пружинную подвеску. Тележка связана с рамой тепловоза жестким шкворнем, входящим в гнездо шкворневой балки тележки. Масса кузова воспринимается четырьмя опорами, расположенными на раме тележки симметрично относительно шкворня на расстоянии 1365 мм. Корпус каждой опоры развернут по радиусу, проведенному от .центра шкворня. Тележки магистральных тепловозов имеют роликовые опорно-возвращающие устройства, а тележки маневровых имеют скользящие опоры трения. Возвращение тележек из отклоненного положения при выходе из кривых участков пути на прямые, происходит только за счет гребней направляющих колесных пар.

Вертикальная нагрузка на колесные пары передается через одноступенчатое сбалансированное рессорное подвешивание, состоящее из листовых рессор, балансиров и винтовых пружин с резиновыми амортизаторами. Нагрузка на упругие элементы передается в восьми точках рамы тележки: на четыре концевых и четыре рессорных комплекта. Концевой комплект состоит из пружины и кольцевого амортизатора. Рессорный комплект включает в себя восьмилистовую рессору и две винтовые пружины, установленные на двухплечем кронштейне, подвешенном с помощью валика на хомуте рессоры. Над каждой пружиной имеется резиновый амортизатор. Пружины попарно работают совместно с листовой рессорой.

Нагрузка от концевых пружин и рессор передается с помощью подвесок на концы балансиров, которые своими средними выступами опираются на корпус буксы, а через нее на ось кол. пары. На каждую буксу опираются два балансира. Тормозное оборудование размещено по каждой стороне тележки и независимо друг от друга, оно включает в себя два тормозных цилиндра ф254мм (10"), рычажную передачу с гребневыми тормозными колодками, по одной на каждое колесо.

Бесчелюстная тележка с индивидуальным рессорным подвешиванием у грузовых тепловозов второго поколения 2ТЭ10М. 2ТЭ116 в конструктивном исполнении многих узлов имеет значительные отличия. Характерным признаком их является отсутствие челюстной связи букс с рамой тележки и применение индивидуального рессорного подвешивания. У этих тележек букса с рамой связана специальными поводками. Поводки имеют резинометаллические амортизирующие элементы, поэтому взаимные перемещения колесной пары и рамы тележки происходят за счет деформации этих элементов. Это позволило исключить из конструкции тележки быстро изнашивающиеся наличники рамы и букс у тележки челюстного типа. Вместо сбалансированного рессорного подвешивания на новых тележках применено индивидуальное для каждой оси подвешивание, состоящее только из винтовых пружин, что значительно улучшило динамику экипажной части и мягкость хода тепловоза в целом. Кроме того максимально упростилась конструкция тележки, значительно снизились расходы на ремонт, т.к. в ней исключены все шарнирные соединения (в старой их было 48). Достоинством новой тележки является упругая связь ее с кузовом. Для этого шкворневое устройство сделано подвижным с возвращающими горизонтальными пружинами, а четыре опоры имеют резино-роликовые элементы, которые позволяют тележке некоторое перемещение в поперечном направлении.

Тяговые двигатели имеют опорно-осевое подвешивание. Вместо жестких зубчатых колес в тяговом приводе применяются упругие самоустанавливающиеся зубчатые колеса с резинометаллическими элементами. В буксе вместо бронзовых осевых упоров скольжения, применены небольшие по размерам упорные шарикоподшипники. Это позволило исключить жидкую смазку в буксах. Тормозное оборудование тележки включает шесть тормозных цилиндров Ø 10,2 см (4") и индивидуальную для каждого колеса рычажную передачу с двухсторонним нажатием на каждое колесо.