Электровозы ВЛ10 и В Л 80 всех модификаций, ВЛ И, ВЛ15, ВЛ85. Первая ступень подвешивания (буксовое) состоит из листовой рессоры 1 (жесткость 1246 Н/мм) и винтовых цилиндрических пружин 3. Рессора набрана из десяти постепенно укорачивающихся и наложенных друг на друга закаленных листов

(пружинная сталь 60С2, площадь сечения 16 X 120 мм), которые связаны в одно целое хомутом; она шарнирно подвешена к нижней части буксы 2 (рис. 21,а). Верхние листы (коренные), идущие вдоль всей рессоры /, на концах имеют отверстия, через которые проходят подвески. Пружина (жесткость 2747 Н/мм) через подкладку 4 опирается на конец рессоры, а через гайку 5 - на стойку 6, шарнирно соединенную с кронштейном 7 рамы 8 тележки. Пружина изготовлена из прутка диаметром 42 мм (сталь 60 С2Х ФА), имеет 2,5 рабочих витка (наружный диаметр пружины 204 мм). Для придания пружине необходимой упругости ее, как и листовую рессору, подвергают закалке. Концы пружины стачивают по плоскости, перпендикулярной геометрической оси рессоры.

К нижней части стержня 14 (рис. 21,6) люлечного подвешивания приложена вертикальная нагрузка от кузова. Кузов кронштейнами 13 устанавливается на балансир 12, который опирается на нижний шарнир люлечного подвешивания, состоящий из опор 11 и 10 Нижний шарнир удерживается на стержне гайкой 9 со шплинтом 25. Вертикальная нагрузка через съемную шайбу 22 стержня, пружину 21, регулировочную шайбу 20, фланец стакана 19, опоры 17, 18 и прокладку 16 передается на раму 8 тележки через кронштейн 15. Шарниры люлечной подвески обеспечивают колебательное движение стержня, вызванное горизонтальными поперечными перемещениями кузова и поворотом тележки относительно кузова. Поверхности трения стержня 14 и стакана 19 облицованы износостойкими втулками. Для смазки поверхностей трения между стержнем и стаканом в стержне предусмотрены специальные отверстия. В центральное смазочное отверстие ввернут штуцер, через который подается смазка ВНИИ НП-232. Люлечная подвеска имеет страховочный трос 24, закрепленный болтами 23, который предотвращает падение деталей иижнего шарнира при обрыве стержня.

Для ограничения горизонтальных колебаний на раме 26 кузова (рис 21,в) укреплен шпильками горизонтальный упор, состоящий из крышки 30, пружины 29, корпуса 28 и регулировочных прокладок 27, позволяющих выдерживать зазор в заданных пределах. Крышка упора с внешней стороны имеет вкладыш 32, выполненный из марганцовистой стали, который непосредственно входит в контакт с термообработанной накладкой (ее твердость 35-45 НКС) 31 на боковине 33 рамы тележки при восприятии горизонтальных усилий.

Шаровая связь электровозов ВЛ10, ВЛ10 , В11 и ВЛ80 всех модификаций

Рис 22 Шаровая связь электровозов ВЛ10, ВЛ10 , В11 и ВЛ80 всех модификаций

Для ограничения вертикальных колебаний кузова относительно тележки и предотвращения смыкания витков пружин люлечных подвесок служит вертикальный упор, смонтированный на кронштейне 13 (см рис. 21,6), позволяющий выдерживать зазор В, в заданных пределах

Гашение вертикальных колебаний кузова осуществляется гидравлическим гасителем 36, укрепленным на кронштейне 34 валиком 35. Горизонтальные усилия от кузова на тележку передаются люлеч-ными подвесками при поперечном отклонении кузова на 15 мм от среднего положения и совместно люлечными подвесками и горизонтальным упором при перемещении кузова от 15 до 30 мм. После сжатия пружины 29 на рабочий ход, равный 15 мм, горизонтальный упор работает как жесткий ограничитель.

Шаровая связь (рис. 22), предназначенная для передачи продольных сил от тележки к кузову, состоит из шарового шарнира 5 с впрессованной в него латунной втулкой 3, свободно сидящей на хвостовике шкворня 6. Шарнир расположен в корпусе 4. В брусе 1 шаровой связи на прессовой посадке крепят сегментообразные упоры, которые имеют пазы, позволяющие шкворню перемещаться в поперечном направлении и поддерживающие корпус на определенной высоте. К нижней части бруса прикреплена болтами крышка 7. В крышке имеется маслоспускное отверстие, которое закрывается пробкой. Для герметизации внутренней полости бруса ставят прокладку 2.

Шаровая связь работает в масляной ванне. Масло (трансмиссионное автотракторное зимой марки 3, летом - Л из расчета 28 кг в один узел) заливают во внутреннюю полость бруса шаровой связи через Г-образную трубку 8, выходящую в нижней части бруса. Уровень масла контролируют с помощью Г-образной трубки, ввернутой в брус: максимальный уровень его должен быть не ниже риски на стержне.

Продольные усилия от тележки на кузов передаются от упора на корпус, шар, втулку 3, шкворень 6. Шкворень благодаря проскальзыванию в гнезде шарового шарнира не воспринимает вертикальных нагрузок.

Суммарный зазор т + п регулируют прокладками 2.

До применения люлечного подвешивания на электровозах ВЛЮ, ВЛ10У и др. шаровую связь снабжали противоотнос-ным устройством, которое при вписыва-

Рис 23 Рессорное подвешивание электровозов ВЛ8

нии локомотива в кривые воспринимало поперечные усилия, возникающие между кузовом и тележкой, и устанавливало шкворень в среднее положение.

Электровоз ВЛ8. Рессорное подвешивание электровоза ВЛ8 состоит из листовых рессор 3 (рис. 23), витых цилиндрических пружин /, расположенных между листовыми рессорами и корпусами букс 6. По концам листы рессор имеют овальные отверстия, через которые проходят подвески 2, соединенные с одной стороны с жесткими балансирами 4, расположенными ниже боковины 7 рамы Пружины выполнены двухрядными, т. е состоят из внешних и внутренних пружин, направления витков которых противоположны

Электровозы ЧС4, ЧС4Т, ЧС2. Буксовое подвешивание (1-я ступень) электровозов ЧС4 и ЧС4Т состоит из витых однорядных пружин 1 и 7 (рис. 24,а), поводков 2 и 9, через которые тяговые и тормозные усилия передаются на раму 4 тележки. Поводки закреплены на корпусе 10 буксы. Жесткий балансир 8 симметричен и в средней части валиком 11 закреплен в вилке корпуса буксы Упругие перемещения буксы относительно рамы тележки ограничены жесткими упорами 3 и 5. Гашение вертикальных колебаний рамы тележки, возникающих при движении, осуществляется гидравлическим гасителем 12. Съемную коробку 6 устанавливают, чтобы не ослаблять сечение боковины рамы тележки отверстием под шток в нижнем горизонтальном листе, необходимом при установке пружины непосредственно на боковину. Кроме того, создаются определенные удобства для демонтажа пружин и выполнения работ, требующих заклинивания буксовой ступени рессорного подвешивания. Это необходимо из-за того, что некоторые технологические операции при ремонте (например, подъемка кузова) связаны со значительной разгрузкой пружин, в результате чего возникают большие вертикальные перемещения рамы тележки относительно букс При этом поводки 2 и 9 получают угловые перемещения, при которых может нарушиться целостность резиновых элементов. Для того чтобы заклинить пружину 7, между коробкой 6 и гайкой достаточно проло-

Рис 24. Рессорное подвешивание электровозов ЧС4, ЧС4т(а) и ЧС2 (б)

жить прокладку. В тех случаях, когда зазор между ними меньше толщины прокладки, т. е. 16 мм. пружииу поджимают домкратом, установленным под конец балансира.

Пружины буксового узла изготовлены из круглого прутка (сталь 60С2) диаметром 42 мм. Перед навивкой пружины пруток шлифуют После навивки шлифуют поверхности прилегания замыкающих витков, добиваясь их параллельности. Номинальная высота пружины 458 мм.

Для удобства подбора пружины разбиты на две группы по высоте под номинальной статической нагрузкой 44,3 кН: пружины группы I имеют высоту 352- 357 мм, группы II - высоту 357-362 мм. На каждой пружине крепят бирку с номером группы, к которой она относится. Кроме того, на опорной поверхности пружины выбивают номер группы и ее высоту под нагрузкой 44,3 кН (например, 1-356).

Первая ступень подвешивания электровоза ЧС2 имеет листовые рессоры 13 (жесткость 1920 Н/мм, рис. 24,6) и витые пружины 15 (статический прогиб 62 мм). Пружины изготовлены из стального прута диаметром 40 мм Концы листовых рессор соединены продольными балансирами 14.

Опоры кузова электровозов ЧС4 и ЧС4Т (рис 25,а), выполняя одни и те же функции, имеют различную конструкцию

(масса кузова распределена поровну между двумя тележками и передается на каждую в четырех точках через упругие опоры). На электровозе ЧС4 в месте установки опоры в раскосную балку рамы кузова вварено литое гнездо 5, расточенное внутри под цилиндр. В него запрессована направляющая втулка 4, вдоль которой может скользить стакан 7. Дно стакаиа служит опорой для комплекта внутренней 14 и наружной 15 пружин. Сверху на пружины уложена опорная чаша 9 с крышкой 8, которую болтами жестко крепят к гнезду 5, т. е к раме кузова. В центре крышки имеется отверстие, в которое запрессована и зафиксирована штифтом втулка 12. Втулка имеет трапецеидальную упорную резьбу для регулировочного болта 10 Болт через сухарь 13 упирается в опорную чашу

Таким образом, нагрузка от кузова через крышку, регулировочный болт и комплект пружины (жесткость комплекта 1,97 кН/мм) передается на стакан, а от него через вкладыш 1 на скользун 2, являющийся деталью рамы тележки. Регулировочный болт 10 позволяет изменять статическую нагрузку, передаваемую опорой от кузова на раму тележки.

Болт стопорят контргайкой 11, предотвращающей его самовывинчивание Кроме того, после регулировки дополнительно ставят специальное стопорное устройство

Рис 25. Опоры кузова электровозов ЧС4 (а) и ЧС4т(б)

При вертикальных перемещениях кузова относительно рамы тележки стакан скользит вдоль образующих направляющей втулки. Угловые и вертикальные перемещения кузова относительно тележки компенсируются в месте опоры стакана на вкладыш, для чего контакт между этими деталями осуществлен по сферической поверхности.

В зоны контакта деталей, имеющих взаимные перемещения, подводится масло.

В пространство между стаканом и направляющей втулкой оно попадает через каиал 6 и кольцевой зазор 4, кроме того, стекает по стенкам крышки в ванну 3 при заливке (через каждые 20 тыс. км пробега). На поверхность сферы вкладыша масло попадает через каналы в опорной чаше и днище стакана.

Гнездо 5 (рис. 25,6) опоры электровоза ЧС4Т вварено в балку-кронштейн рамы кузова Направляющая 20 опоры при регулировке может перемешаться относительно гнезда 5 натяжиыми болтами 19.

Направляющая 20 с натяжными болтами 19 в опорах электровоза ЧС4Т выполняет те же функции, что и опорная чаша 9 (см. рис 25,а) с регулировочным болтом 10 в опорах электровоза ЧС4.

Нагрузка от кузова на тележку передается (см. рис. 25,6) последовательно через натяжные болты 19, направляющую 20 комплект пружин 21 и 22, собственно опору 25 и вкладыш 26, опирающийся на скользун 27 тележки.

При вертикальных перемещениях тележки относительно кузова цилиндрическая часть направляющей опоры 18 скользит вдоль стакана 23, внутрь которого вставлена сменная втулка 28. К поверхности трения через каналы 24 подается смазочное масло. Оно заливается через трубку 16, из которой через отверстия 17, 18 попадает в полость направляющей опоры. Внутри трубки имеется щуп - указатель уровня масла. В отличие от электровозов ЧС4 на электровозах ЧС4Т выпукло-сферическую поверхность имеет не вкладыш, а опора; это способствует удержанию смазочного масла в зоне контактирования, а также само-установке опоры при боковой качке и галопировании тележки. Скользуны в обеих конструкциях выполняют одни и те же функции.

При горизонтальных перемещениях кузова относительно тележки вкладыш движется по скользуну; возникающие силы трения демпфируют горизонтальные колебания локомотива Пара скольжения помешена в масляную ванну 3 (см рис. 25, а), закрытую щитом. Ванну заполняют маслом через патрубок. В эксплуатации необходимо периодически проверять качество масла, так как наличие в нем воды может значительно ухудшить работу пары скольжения. Вода, обладая большей плотностью, чем масло, скапливается на дне ванны и может отделить слой масла от поверхности скольжения. При минусовой температуре вода может замерзнуть, в результате чего опора не сможет свободно перемещаться в горизонтальной плоскости. При замене или доливе масла не следует превышать установленный для него уровень в ванне, так как при движении электровоза масло будет выплескиваться и может попасть на резину поводковой группы, в результате чего снизится продолжительность ее работы

Горизонтальные перемещения кузова ограничены зазорами между боковинами рамы тележки и упругими резиновыми упорами, установленными на внутренних вертикальных стенках боковин рамы кузова Упругие вертикальные перемещения в опоре ограничиваются зазорами между вертикальными упорами, установленными на рамах тележек и кузова

Электропоезда ЭР2, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР9М, ЭР9Е. Первая ступень подвешивания буксы тележек моторных вагонов электропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е состоит из витых пружин 1 и 8 (рис. 26 ,а), опирающихся на стаканы 2 буксового балансира 6, который подвешен к хвостовику корпуса буксы 5. Чтобы устранить металлический контакт между пружинами и опорными стаканами 2 и снизить шум от ударов колес о стыки рельсов, под пружины 1 и 8 устанавливают резиновые гасители 3. Продольная балка 9 рамы тележки опирается на верхние торцы пружин через буксовые направляющие 7, в которых предусмотрены наличники 4, специальные чаши и стальные регулировочные прокладки толщиной 6 мм.

Первая ступень рессорного подвешивания буксы тележек моторных вагонов электропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е (а), электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т (б) и тележек прицепных и головных вагонов электропоездов ЭР2, ЭР2Р, ЭР9М, ЭР9Е (в)

Рис. 26. Первая ступень рессорного подвешивания буксы тележек моторных вагонов электропоездов ЭР2, ЭР9М, ЭР9Е (а), электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т (б) и тележек прицепных и головных вагонов электропоездов ЭР2, ЭР2Р, ЭР9М, ЭР9Е (в)

Гашеиие колебаний галопирования осуществляется фрикционным гасителем, основание которого приварено к продольной балке 9 рамы тележки. На основании укреплена ось 12 с поворотным рычагом 16, фрикционными дисками, изготовленными из ретинакса ФК-16Л или пластмассы К.Ф-2, и неподвижным диском 17. Рычаг с дисками зажат между основанием, крышкой 15 и фигурной шайбой 13 пружиной 14. Рычаг 16 соединен с крышкой корпуса буксы 5 поводком 11. В отверстиях поводка в месте соединения гасителя с кронштейном установлены резиновые втулки 10. Эти втулки затягивают так, что колебания с малой амплитудой гасятся в них, а фрикционная часть гасителя в работу не включается (она дол жна работать при значительных амплитудах).

Первая ступень подвешивания буксы бесчелюстного типа тележек моторного вагона электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т состоит из пружин 20, 21 с чашами. Чаши установлены на разных уровнях в соответствии с положением тяговых поводков 18 и 24, которые связывают буксу с рамой 19 тележки. Под нижние опорные поверхности пружин в чашах крыльев буксы установлены армированные стальными опорными шайбами 22 резиновые амортизаторы 23 (рис. 26, б).

На комплект пружин, расположенный на чаше нижнего крыла буксы, установлена резиновая втулка 25, прикрепленная болтами к основному кронштейну рамы.

Первая ступень подвешивания буксы тележек КВЗ-ЦНИИ прицепных и голов ных вагонов выполнена одинаково для электропоездов всех серий, отличия имеются только в характеристиках пружин Для направления пружин (рис. 26, в) служат стальные шпинтоны 26, прикрепленные к раме тележки. Чтобы смягчить удары, под пружиной размешены резинометаллические амортизаторы, армированные стальными прокладками, предохраняющими резину от износа.

Возвращение колесной пары в среднее положение при ее отклонении достигается вследствие поперечной жесткости пружин В буксовом подвешивании этих тележек также применен фрикционный гаситель колебаний. Благодаря такому устройству узла возникает постоянная сила, которая гасит вертикальные колебания буксового подвешивания

Вторая ступень (центральное подвешивание) тележки (рис. 27) моторных вагонов электропоездов ЭР2 (с №514), ЭР2Р, ЭР9М, ЭР9Е выполнена в виде люлечного подвешивания Тяги 9 подвешены к раме на валиках в специальных стаканах 12, вваренных в боковины 1 рамы тележки. Тяги 9 оканчиваются короткими серьгами, на которых подвешен на валиках поддон 10. Серьги штампованные, имеют форму прямоугольных звеньев. Каждая тяга 9 представляет собой кованый стержень с двумя головками. В отверстие верхней головки вставлен сменный фасонный вкладыш, на который опирается верхний валик. Такие же валики установлены и в нижних головках тяг 9.

На поддоне установлены два комплекта витых двухрядных пружин 11, на которые опирается расположенный между поперечными балками 5 надрессор-ный брус 6, имеющий в средней части коробчатое сечение, отштампованный из листовой стали В средней части через брус 6 пропущен с резиновым амортизатором 8 шкворень 7.

Брус 6 упруго фиксирован относительно рамы тележки двумя тяговыми поводками 3 с резинометаллическими амортизаторами 2 в шарнирах. Поводки 3 передают тяговые и тормозные силы от рамы тележки на раму кузова. Продольные перемещения бруса 6 при передаче продольных усилий ограничены до 2-4 мм деформацией амортизатора 2

Между брусом 6 и рамой 1 тележки под углом 35° к горизонтали установлены гидравлические гасители колебаний 4, поглошаюшие энергию колебаний более эффективно, чем листовые рессоры.

Для ограничения поперечных перемещений и смягчения боковых ударов над-рессорного бруса 6 о боковины рамы на литых опорах установлены резинометаллические амортизаторы (буферы) Кузов опирается на четыре скользуна, установленных на надрессориых брусьях Сколь-зуны, изготовленные из древесноволокнистого пластика, расположены в гнездах литых опор, приваренных по концам балки надрессорного бруса; установлены они на упругом основании - резиновых прокладках толщиной 15 мм. Дополнительный момент трения между кузовом и скользунами тележек уменьшает боковую качку вагона и виляние тележек и тем самым повышает плавность хода электропоезда.

Вторая ступень подвешивания прицепных и головных вагонов с тележками КВЗ-ЦНИИ имеет конструкцию, примерно такую же, как у моторного вагона, отличается устройством шкворневого узла и витыми трехрядными пружинами. Высота пружин подобрана так, что гибкость собранного комплекта переменная. При вагоне без пассажиров в работе участвуют только наружная и внутренняя пружины, при заполненном вагоне в работу включается и средняя пружина

На электропоездах ЭР200 в центральном подвешивании вместо двухрядных пружин применяют пневматические рессоры (пневморессоры). Они представляют собой упругие резинокордные оболочки, заполненные сжатым воздухом. Такие рессоры обеспечивают возможность получения большого статического прогиба и стабильного демпфирования колебаний Кроме того, применяя их, можно поддерживать постоянную высоту пола кузова над головками рельсов независимо от загрузки вагона пассажирами, осуществлять принудительный наклон кузова при входе в кривые и т. п.

Пневматические рессоры подразделяют на балонные, диафрагменные, подушечные и комбинированные Наибольшее распространение получили первые две разновидности. Баллонная пневморессора работает только в вертикальном направлении (рис. 28,а). Ее резинокордная оболочка 2 уплотняющими кольцами 5 и 6 прикреплена к верхней и нижней крышкам 1 и 4. Кольцо 3 служит для сохранения формы пневморессоры. Кроме того, с его помощью образуют витки оболочки; на рельсовых экипажах, помимо двухвитковых, применяют и трех-витковые оболочки. На случай отсутствия воздуха внутри оболочки устанавливают резиновый амортизатор или пружину.

Вторая ступень подвешивания (люлечное) моторного вагона электропоездов ЭР2 (с № 514), ЭР2Р

Рис. 27 Вторая ступень подвешивания (люлечное) моторного вагона электропоездов ЭР2 (с № 514), ЭР2Р. ЭР9М и ЭР9Е

Пневматическая рессора электропоезда ЭР200

Рис. 28. Пневматическая рессора электропоезда ЭР200

Диафрагменная рессора работает в вертикальном и поперечном направлениях. К ее верхней крышке 4 крепят направляющий кожух 7 (рис. 28,6), функции нижней крышки выполняет поршень 9, на котором установлен амортизатор 8. Сопротивление рессоры поперечной деформации возникает вследствие изменения площади и формы поверхности контакта оболочки с поршнем пневморессоры и частично - в результате жесткости оболочки.

Для снижения жесткости пневморессоры соединяют с дополнительным резервуаром, в качестве которого используют внутренние полости отдельных балок рамы тележки.

Соединяют рессоры с дополнительным резервуаром трубопроводами, имеющими регулируемые отверстия, что позволяет получить требуемый демпфирующий эффект пневморессоры.

Процессы, происходящие в пневморессоре, определяются изменением давления и объема газа при постоянной температуре.

Грузоподъемность рессоры F определяется как сумма грузоподъемностей оболочки /Уб и воздуха FB

F = Fo6 + FB = + рА,= ж0А -f-

+ (Р + Pa)S3 = + Оо Vo/(Vo -

- SAT - a] s„

где жоб - жесткость оболочки, Д - коэффициент деформации; рн и ра - соответственно избыточное и атмосферное давление, S, - эффективная (несущая) площадь поперечного сечения пневморессоры, ро и Ко - соответственно начальные давление и объем воздуха; р - текущее значение давления воздуха (р - р„ - ра), я - показатель политропы (при статическом нагружении пневморессоры я = 1, при динамическом п = 1,3-=-1,4)

Жесткость пневморессоры находят как производную ОТ грузоподъемности ’ПО деформации Обычно жесткость оболочки мала и площадь поперечного сечения рессоры при деформации изменяется незначительно, поэтому можно принять ж ss npaS,VS/(Vn - SAT + ' =

= «SV[(1 - SA/КоГ + ' Vo]

Характеристики пневморессоры зависят от ее геометрических размеров, объема, давления воздуха, материала упругой оболочки. Если пневморессора соединена с дополнительным резервуаром, объем которого значительно превышает начальный объем пневморессоры, это приводит к снижению виляния и уменьшению жесткости пневмоподвешивания.

Схемы и элементы рессорного подвешивания | Электровозы и электропоезда | Гидравлические гасители колебаний

Рекомендуемый контент: