Тележки

Тележка типа ТВЗ-ЦНИИ-М тип I (рисунок 2.2, а) обладает лучшими ходовыми качествами по сравнению с КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ, большинство узлов и деталей которых использовано в новой конструкции.

Рисунок 2.2 - Тележка типа ТВЗ-ЦНИИ-М тип I

а — общий вид; б — рама; в — надрессорная балка

Отличительной особенностью тележ­ки типа является новый способ опирания кузова на скользуны 1 (рисунок 2.2, а), (не на подпятник, как это было принято в ранее проекти­руемых конструкциях вагонов). Кроме того, увеличен статический прогиб рессорного подвешивания до 220 мм вместо 120—190 мм в предшествующей конструкции. В результате удалось по­высить конструктивную скорость движения до 180 км/ч при обеспечении необходимой плавности хода. Этот способ опирания кузова на тележки позволил также снизить массу надрессорной балки 2. С целью недо­пущения перекоса её при действии момента сил трения между скользунами предусмотрены поводковые устройства 3, связывающие надрессорную балку 2 с боковыми продольными балками 4 рамы тележки.

Рама (рисунок 2.2, б) тележки — сварная Н-образной формы. Состоит из двух боковых продольных 1, двух средних поперечных 2, че­тырёх укороченных концевых поперечных 4 и четырёх вспомогательных продольных балок 3, предназначенных для крепления тормозной рычаж­ной передачи. В средней части продольные балки замкнутого сечения из двух швеллеров № 20 сверху и снизу усилены листами стали толщиной 14мм, по концам этих балок приварены планки 5 с кольцами 13, служащие для центрирования и крепления шпинтонов, а посередине — кронштейны 9 для крепления гасителей колебаний и вертикальные скользуны 8 для ог­раничения поперечного перемещения надрессорной балки. Отверстия 10, предназначенные для установки подвесок люльки и 11, служащие для креп­ления предохранительных болтов центрального подвешивания, усилены на­кладками, рёбрами и обечайками. В средних поперечных балках 2 имеются усиленные шайбами и рёбрами жёсткости отверстия 12 для крепления пре­дохранительных скоб надрессорной балки. Для подвешивания деталей тор­мозной рычажной передачи к поперечным средним 2 и 4 приварены крон­штейны 6, в отверстия которых вварены втулки. Для ограничения про­дольных смещений надрессорной балки предусмотрены вертикальные скользуны 7, приваренные к средним поперечным балкам 2.

Надрессорная балка (рисунок 2.2, в) тележки - сварная ко­робчатого сечения. Концевые её части уширены для обеспечения хо­рошей опоры на трёхрядные пружины центрального подвешивания и снабжены отверстиями 8, служащими для пропуска предохранительных болтов. Посередине балки укреплён подпятник 5, подпятниковое место усилено рёбрами 6 и планкой 7. В верхней части балки приварены коробки горизонтальных скользунов 4. Сбоку к ним прикреплены вертикальные скользуны 3, взаимодействующие со скользунами сред­них поперечных балок рамы тележки. По концам надрессорной балки расположены кронштейны 2 для направляющих поводков и кронштей­ны 7 для крепления гидравлических гасителей колебаний. Вертикаль­ная нагрузка от кузова вагона передаётся через горизонтальные сколь­зуны 4 надрессорной балки, между пятником и подпятником, сое­динёнными замковым шкворнем, должен быть вертикальный зазор 9 мм. В этом случае пятник и подпятник совместно с замковым шкворнем, состоящим из двух полушкворней, являются осью вращения тележки относительно кузова и служат для передачи тяговых и тормозных уси­лий от тележки к кузову, а также восприятия сил, возникающих от момента трения при прохождении кривых участков пути.

Рессорное подвешивание (рисунок 2.3) тележки — двухсту­пенчатое (аналогичное подвешиванию тележки КВЗ-5, КВЗ - ЦНИИ). Буксовая ступень(рисунок 2.3, а), включает в себя два одинаковых параллельно работаю­щих комплекта, каждый из которых состоит из шпинтона 2, наружной 3 и внутренней 4 пружин и фрикционного гасителя колебаний. С целью уменьшения шумовых высокочастотных колебаний между наружной пружиной 3 и поддоном корпуса буксы 15 предусмотрены резиновые прокладки 1 и 9, защищаемые от истирания металлическими кольцами 5 и 8, приваренными к кожуху 6. В состав гасителя колебаний входят: сменная фрикционная шпинтонная втулка 13, вокруг которой располо­жены шесть фрикционных конусных секторов (клиньев) 14, заключённых между верхним и нижним опорными коническими кольцами 10, На верх­нее кольцо воздействует внутренняя пружина 4, нижнее кольцо 10 через резиновую прокладку передаёт нагрузку на поддон корпуса буксы 15.Вовремя колебания рамы 1 тележки относительно буксы 15 происходит взаимное перемещение и возникновение сил трения между клиньями 14 и шпинтонной втулкой 13, фиксация которой осуществляется корончатой гайкой 11 и тарельчатой пружиной 12.

Рисунок 2.3 - Рессорное подвешивание тележки:

а — буксовая ступень; б — центральная ступень

Центральная ступень подвешивания оборудована люль­кой, состоящей из двух параллельных комплектов, на которых располо­жена надрессорная балка 15. Каждый комплект включает две трёхряд­ные пружины 13, опирающиеся через прокладку 10 на поддон 12, под­вешенный шарнирно к продольным балкам рамы посредством серёг 4 и подвесок (тяг) 3. Благодаря шарнирной опоре и радиальной поверхности верхней проушины подвесок 3 люлька может качаться через валик 2 поперёк и вдоль вагона, создавая плавное отклонение кузова. На случай обрыва подвесок 3 или серёг 4 предусмотрены предохранительные бол­ты 9 с Т-образными головками, опирающимися вверху через резиновую прокладку 6 на продольные балки рамы. На их нижние концы навёр­нуты гайки 11. От падения надрессорная балка защищена предохрани­тельной скобой 14, а от её перекоса и смягчения продольных ударов, возникающих при прохождении кривых участков пути, каждый конец балки связан с рамой тележки упругим продольным поводком 1. Цент­ральное подвешивание снабжено гидравлическими гасителями колеба­ний 7, размещёнными с каждой стороны тележки и шарнирно укреп­лёнными верхними концами к кронштейнам 5 боковых рам, а нижни­ми — к кронштейнам 8 надрессорной балки. Расположенные под углом 35-45° к горизонтали, они способны гасить вертикальные и гори­зонтальные колебания надрессорной балки и кузова вагона.

Опора кузова на тележку (рисунок 2.4, а) состоит из скользунов кузова 1 и тележки 2, взаимодействующих между собой. Скользун 2 через ре­зиновую прокладку 4 опирается на дно коробки 3, укреплённой болтами к опоре 6 надрессорной балки, где она центрируется с помощью штыря 5. Такая опора повышает плавность хода вагона за счёт уменьшения боковой качки и гашения извилистого движения тележки. При этом мо­мент трения между скользунами должен находиться в пределах 20—28 Н-м, обеспечивающий поворот тележки относительно кузова при про­хождении вагона в кривых участках пути. Это достигается применением разнородных материалов: для скользуна кузова 7 применена сталь марки 40Х, а для тележки 2 скользун выполнен из серого чугуна СЧ 23-40. С целью недопущения задиров рабочие поверхности скользунов шлифу­ют и смазывают. Подобная конструкция опоры потребовала применения дополнительного устройства — направляющего упругого поводка (рисунок 2.4, б), предназначенного для упругого ограничения горизонтального перемещения надрессорной балки и возвращения её в центральное положение. Он состоит из трубчатой тяги 6 с левой и правой цапфами на концах, резиновых пакетов 2, заключённых между тарелей 3 и шайб 4. Зазоры между вертикальными продольными скользунами надрессор­ной и поперечными балками регулируют при помощи гаек 1 и 5 в пре­делах запаса резьбы на левой цапфе тяги 6.

Рисунок 2.4 - Опора кузова на тележку ТВЗ-ЦНИИ-М тип I (а) и упругий направляющий поводок (б) типа ИВФД

Тележки ТВЗ-ЦНИИ-М выпускаются двух типов: I тип предназначен для вагонов с массой брутто до 60 т; II тип — до 72 т. Тележка II типа аналогична по конструкции и отличается от I типа более мощной рамой, имеющей концевые поперечные балки. Она оборудована усиленными люлечными подвесками, удвоенным числом гидравлических гасителей колебаний, пружинами, имеющими больший диаметр прутков и др. Масса усиленной тележки увеличена на 0, 4 т, она имеет меньший статический прогиб по сравнению с тележкой I типа.

Таким образом, основное преимущество модернизированных тележек состоит в увеличении поперечной жесткости рессорного подвешивания а также переход от 2 – х звенной шарнирно сочлененной люлечной подвески к однозвенной (поперечные колебания гасятся только за счет серег). При этом неподвижное (без поворотов в поперечном направлении) закрепление тяги – подвески достигается особым конструктивным исполнением узла соединения с рамой тележки.

Рисунок 2.5 – Люлечная подвеска тележки ТВЗ-ЦНИИ-М тип I модели 68-875

Тяга-подвес­ка 1 соединена с серьгами 7 валиком 4. Серьги в верхней и нижней частях связаны валиками (4 и 6) с опорными шайбами 5. Попереч­ные колебания люльки осуществляются в этом случае только за счет серег. Неподвижное без поворотов в поперечном направлении закрепление тяги-подвески достигается соответствующим конст­руктивным исполнением узла соединения ее с рамой тележки. В та­ком узле тяга-подвеска, имеющая Т-образную головку, опирается на рамку 2, установленную внутри боковой балки рамы на специ­альные вкладыши 3, приваренные к нижним полкам швеллеров бо­ковой балки рамы. Наклонные сферические поверхности заплечи­ков Т-образной головки и сферические выемки на рамке исключа­ют поворот тяги-подвески в поперечном направлении и в то же вре­мя обеспечивают свободный поворот ее в продольном.

Таблица 2.1 - Техническая характеристика тележек пассажирских вагонов

На случай обрыва подвесок люльки и падения поддона с пру­жинами предусмотрено предохранительное устройство (рисунок 2.5), состоящее из четырех скоб 7. Скобы закрепляются на бо­ковых балках рамы и обхватывают снизу крюки поддона.

Под некотловую сторону вагона подкатываются тележки модели 68-875; под котловую - 68-876, которая оборудуется ТРКП к генератору от торца оси. Тележки моделей 68-4065 (68-4066) – подкатываются под вагоны с системой кондиционирования воздуха.

Тележка типа ТСК-1 (рисунок 2.6, а) предназначена для пассажир­ских вагонов, обращающихся в поездах со скоростями движения до 200 км/ч. Она разработана Тверским вагоностроительным заводом (ТВЗ) в 1979 г. для вагонов поезда " Русская тройка" (РТ-200). Особенность устройства тележки ТСК-1 заключается в устройстве центрального подвешивания, в котором используются пневматические рессоры 4 диафрагменного типа с резинокордной оболочкой диаметром 580 и высотой 170 мм и осуществлено раздельное гашение вертикальных и горизонтальных колебаний с помощью соответствующих гидравлических демпферов 3 и 11. В центральном подвешивании установлены вертикальные и горизонтальные гидравлические гасители колебаний, шарнирно соединяющие надрессорную балку 3 с рамой 5 тележки и обеспечи­вающие раздельное гашение колебаний в вертикальной и горизонталь­ной плоскостях. Кузов вагона опирается на скользуны, что вызвало необ­ходимость связи надрессорной балки с рамой тележки упругими поводками с резинометаллическими шарнирами по концам. В буксовом подвешивании установлены также гидравлические гасители колебаний 6 и поводки 8, связывающие кронштейны букс 7 с рамой тележки 1. Статический прогиб рессорного подвешивания от нагрузки брутто составляет 280 мм. Продольные балки рамы тележки коробчатого сечения изогнуты посередине и соединены поперечными балками 13. Их внутренние полости использованы в качестве дополнительного воздушного резервуара. Надрессорная балка 4, имеющая по концам сферические углубления для опирания на рессоры, связана с рамой тележки продольными поводками 15 и снабжена пластмассовыми скользунами 14 с резиновыми прокладками.

Рисунок 2.6 - Тележка типа ТСК-1

Для смягчения продольных и боковых сил от кузова к тележке вместо пятника и подпятника устроен упругий шкворень. Гибкость рессорного подвешивания тележки 1, 43 м/МН.

Параметры сопротивления гасителей колебаний: вертикального – 350 Н∙ с/см; горизонтального - 250 Н∙ с/см; буксового - 200 Н∙ с/см. Пневморессоры могут деформироваться в поперечном направлении на 40 мм. На последних 10 мм деформации в работу включаются резинометаллические ограничители, установленные в надрессорной балке. Рабочее давление в рессорах 0, 56 МПа. Питание их производится по воздухопроводу через регуляторы высоты кузова. Тележка оборудована дисковым тормозом, предназначенного для всех видов служебного торможения, и магниторельсовым для экстренного торможения, а также колодочным устройством для очистки поверхности катания колес перед торможением. Дисковый тормоз состоит из цилиндров 16, дисков 12 и клещевых механизмов 17; магниторельсовый – из цилиндров 2 и башмаков 10.

Буксовое подвешивание аналогично по конструкции подвеши­ванию тележки КВЗ-ЦНИИ, но имеет гидравлические гасители колеба­ний и поводки, связывающие кронштейны букс с рамой тележки. Так как передается большая часть продольного и поперечного усилий, изме­нена конструкция шпинтонов. Колёсные пары — специальные, их ко­лёса имеют новый профиль поверхности катания с конусностью 1: 100; 1: 20; 1: 7 и углом скоса рабочей грани гребня 65° вместо 60° в типовых колёсных парах. Шейки оси удлинены для размещения третьего упорно­го подшипника.

Тележка оснащена противоюзным электронным устройством. База – 2500 мм, масса – 7500 кг.