Общие сведения о тележках

Высокая эффективность большегрузных вагонов и повышенной населённости пассажирского подвижного состава вызвала необходимость увеличения числа колёсных пар, так как норма максимальной нагрузки от каждой колёсной пары на рельсы ограничена. Однако, имея увеличенные продольные размеры, многоосные бестележечные вагоны не обеспечивают свободного прохода кривых участков железнодорожного пути малого радиуса. Это обстоятельство привело к объединению колесных пар в самостоятельные группы, т, е. тележки.

В результате при современных условиях эксплуатации широкое распространение получили тележечные вагоны, которые по сравнению с нетележечными конструкциями, обеспечивают хорошее вписывание в кривые участки пути и меньшие вертикальные перемещения при передвижении по неровностям рельсов. Кроме того, в конструкциях тележек более рационально размещаются система упругих элементов, гасители колебаний, стабилизирующие устройства и исполнительные органы тормозного оборудования, что позволяет проектировать вагоны с хорошей плавностью хода и устойчивым положением кузова при движении поездов с высокими скоростями.

В эксплуатации используется огромный и весьма разнообразный парк тележек, имеющий многочисленные конструктивные особенности. Однако, несмотря на это, тележки можно объединить по следующим основным признакам.

По назначению тележки бывают грузовые (для грузовых вагонов) и пассажирские (для пассажирских вагонов).

По числу колёсных пар тележки подразделяют на одноосные, двух, трех-, четырёх- и многоосные.

По системе подвешивания наиболее распространены тележки с одинарным (центральным, рис 1, а и буксовым, б), двойным (рис 1, в) подвешиванием. Реже встречаются тележки с тройным и даже с четверным рессорным подвешиванием.

Рис 1. Системы рессорного подвешивания в тележках вагонов:

а — центральное одинарное; б — одинарное буксовое; в — двойное; 1 — рама; 2 — надрессорная балка; 3 — букса; 4 — упругий элемент буксового подвешивания; 5 — шкворневая балка (связь боковых рам); 6 — рессорный комплект центрального подвешивания

По способу передачи нагрузки от кузова применяют тележки с пятниковым устройством (рис 2, а) и опиранием на скользуны —полнш (рис 2, б) или частичным с подпружиниванием.

Рис 2. Способы опирания кузова на тележки:

а — посредством пятникового устройства; б — через скользуны; 1 — пятниковое устройство; 2 — скользун; 3 — кузов вагона; 4 — надрессорная балка

По схеме передачи нагрузки от надрессорной (шкворневой) балки на раму и буксовые узлы колёсных пар тележки бывают с непосредственной передачей от шкворневой балки на боковые балки рамы без подрессоривания, но с буксовым подвешиванием (рис 3, а); с передачей от надрессорной балки на две боковые балки рамы через комплект центрального подвешивания безлюлечной конструкции (рис 3, б); передачей от надрессорной балки через две системы последовательно расположенных упругих элементов, включая люлечное устройство центрального подвешивания (рис 3, в); передачей через упругие элементы безлюлечного центрального подвешивания на рычажные конструкции буксовых узлов (рис 3, г)

Рис 3. Способы опирания кузова на тележки:

а — посредством пятникового устройства; б — через скользуны; 1 — пятниковое устройство; 2 — скользун; 3 — кузов вагона; 4 — надрессорная балка

По способу связи рамы с буксовыми узлами колёсных пар существуют конструкции с опиранием рамы тележки без подрессоривания (рис 4, а); упруго-челюстной балансирной связью (рис 4, б); шпинтонно-пружинной бесчелюстной связью (рис 4, в); с поводково-бесчелюстной связью (рис 4, г); с рычажно-бесчелюстной связью (рис 4, д).

Рис 4. Способы связи рамы тележки с буксовыми узлами колёсных пар:

а — непосредственная без подрессоривания; б — упруго-челюстная балансирная; в — бесчелюстная; г — поводково-бесчелюстная; д — рычажно-бесчелюстная: 1 — буксовый узел; 2 — рама тележки; 3 — упругий элемент; 4 — балансир; 5 — букса-балансир; 6 — поводки; 7 — рычаг корпуса буксы

По технологии изготовления тележки бывают с литыми, штампованными или штампосварными боковыми рамами, надрессорными и соединительными балками или сварными рамами.

Кроме того, тележки различают по системе взаимодействия отдельных элементов сборочных единиц и деталей, а также другим конструктивным особенностям. Причём, богатый отечественный и зарубежный опыт проектирования и эксплуатации, а также анализ преимуществ и недостатков отдельных сборочных единиц и деталей позволяют совершенствовать конструкции тележек при эксплуатации с повышенными скоростями и увеличенными осевыми нагрузками.

Основными технико-экономическими параметрами тележек вагонов являются: собственная масса — тара; база — расстояние между центрам осей крайних колёс (у двух- и трёхосных тележек) и между серединами рессорных комплектов сочленённых тележек (у четырёхосной конструкции); тип и параметры рессорного подвешивания; высота от уровня головок рельсов до плоскости опорного узла тележки; рессорная база - расстояние между серединами упругих элементов, расположенных в продольном направлении; тип и конструкция тормоза; конструкционна скорость.

При конструировании тележек учитывают их назначение и необходимые ходовые качества для обеспечения безопасности движения: устойчивость против схода с рельсов, плавность при вписывании в кривые участки пути, минимальная величина вертикальных и горизонтальных динамических сил и ускорений при конструкционной скорости движения, требуемые показатели плавности хода вагона, гарантированная прочность и надёжность в эксплуатации.

Особенности тележек грузовых вагонов

Современные грузовые вагоны магистрального и промышленного транспорта имеют двух-, трёх- и четырёхосные тележки, большегрузные транспортёры оснащены многоосными тележками, состоящими из набора перечисленных выше конструкций. Как правило, это — модели с одноступенчатым рессорным подвешиванием. Исключение составляют лишь изотермические и некоторые специализированные вагоны, служащие для перевозки грузов, требующих транспортировки с повышенными скоростями.

Первые отечественные крытые вагоны и платформы, строившиеся с 1846 г. для Петербург-Московской железной дороги, имели по две двухосные тележки. Затем, начиная с 1848 г., стали применять бестележечные вагоны вследствие недостаточно выплавляемого металла в России и некоторых недостатков четырёхосных вагонов того времени.

В связи с ростом грузооборота железных дорог и технико-экономическими преимуществами в этот период большегрузных теле-жечных вагонов возрождение проектирования и широкое распространение тележечных вагонов происходило с 1895-1909 гг. В эксплуатации длительное время находилась поясная двухосная тележка с центральной ступенью рессорного подвешивания и односторонним нажатием колодок тормоза (рис 1).

Рис 1. Поясная тележка:

1 — надрессорная балка; 2 — шкворень; 3, 4, 5 — верхний, нижний и средний пояса боковой рамы; б — букса; 7 — буксовый болт; 8 — колоночный болт; 9 — распределительная бал очка; 10 — комбинированный рессорный комплект; 11 — колонка; 12 — колёсная пара; 13 — подпятник; 14 — скользун

В связи с недостатками поясных тележек, включая сложность изготовления и ремонта, а также низкую надёжность в эксплуатации, их заменили тележками с литыми боковыми рамами типа МТ-50, а затем более совершенными типа ЦНИИ-ХЗ-О, имеющими рессорные комплекты из пружин и клиновых фрикционных гасителей колебаний (модель 18-100) и являющиеся типовыми, и др.

Тележка 18-100

Основной тип двухосной тележки грузовых вагонов — тележка модели 18-100 Эта тележка подкатывается под все грузовые четырехосные магистральные вагоны, кроме изотермических, с осевыми нагрузками до 230 кН (23, 5 тс) и скоростями движе-ния до 120 км/ч. Тележка имеет следующие характеристики: Число осей 2

Масса, т 4, 8

База, мм 1850

Конструктивная скорость, км/ч 120

Расстояние от уровня головок рельсов до опорной поверхности подпятника, м 0, 806

Тип рессорного подвешивания Одинарное центральное

Гибкость рессорного подвешивания, м/МН 0, 125

Статический прогиб от массы брутто, мм 48

До 1972 г. тележка имела наименование ЦНИИ-ХЗ. Тележка (рис. 1) состоит из двух колесных пар 1, четырех букс 5, двух литых боковых рам 2, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 3, литой надрессорной балки 4 и тормозной рычажной передачи 6. Тормоз тележки — колодочный с односторонним нажатием колодок. Связь рамы с буксами — непосредственная челюстная, опора кузова на тележку через подпятник 7 надрессорной балки, а при наклоне кузова — дополнительно через скользуны 8. Тележка допускает осевую нагрузку до 230 кН (23, 5 тс) при скорости движения 120 км/ч и 235 кН (24 тс) при скорости 100 км/ч.

Рис 1. Тележка модели 18-100

Боковая рама тележки (рис. 2) отлита из низколегированной стали 20ГЛ, 20Г1ФЛ или 20ФТЛ. Рама состоит из горизонтальных и наклонных поясов, а также колонок. В середине рамы имеется проем для центрального рессорного подвешивания, а по концам — буксовые проемы. Сечения наклонных поясов и вертикальных колонок корытообразной формы. Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение.

Рис 2. Боковая рама тележки модели 18-100

По бокам среднего проема расположены направляющие б, ограничивающие поперечные перемещения фрикционных клиньев, а внизу имеется опорная поверхность с бонками и буртами 7 для размещения и фиксирования пружин рессорного комплекта. С внутренней стороны этой поверхности имеются полки 9, являющиеся опорами для наконечников и удержания триангеля в случае обрыва подвесок. В местах расположения фрикционных клиньев в каждой колонке 5 рамы приклепано по одной планке 8. На верхнем поясе боковой рамы расположены кронштейны 4 для крепления подвесок тормозных башмаков. Буксовые проемы имеют в верхней части кольцевые приливы 2, которыми рама опирается на буксы, а по бокам — челюсти 1.

На внутренней стороне верхнего пояса (с 1984 г.) или внутренней стороне наклонного пояса рамы (до 1983 г.) отлиты пять шишек 3, которые служат для подбора боковых рам при сборке тележек. Подбор производят по числу оставленных (несрубленных) шишек, соответствующему определенному размеру А между наружными челюстями буксовых проемов. Это обеспечивает соблюдение параллельности осей колесных пар. Размер А имеет шесть градаций: № 0 - № 5. Если все шишки срублены, то рама имеет градацию № 0 с размером между наружными челюстями 2181±1 мм, при одной несрубленной шишке — градацию № 1 с размером 2183±1 мм и т.д., увеличиваясь на 2 мм.

Надрессорная балка (рис. 3, а) отлита из стали 20ГЛ или 20ПФЛ в виде бруса равного сопротивления изгибу замкнутого коробчатого сечения. Она имеет подпятник 1, полку 7 для крепления кронштейна 2 мертвой точки рычажной передачи тормоза, опоры 3 для скользунов, выемки (гнезда) б для размещения фрикционных клиньев, бурты 5, ограничивающие смещение внутренних пружин рессорного комплекта, и выступы 4, удерживающие наружные пружины от смещения при движении тележки.

Рис 3. Надрессорная балка и скользун тележки модели 18-100:

а — надрессорная балка; б — скользун

На подпятник 1 опирается пятник кузова, через центры которых проходит шкворень. Опорой для шкворня является поддон 11, который располагается под подпятником посередине надрессорной балки. Шкворень служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает тяговые и тормозные силы от тележки кузову и обратно. Боковые перемещения надрессорной балки амортизируются поперечной упругостью пружин, на которые она опирается.

Скользуп тележки (рис. 3, б) — боковая опора кузова — состоит из опоры 3, отлитой заодно с надрессорной балкой, колпака 8, надетого на опору, прокладок 9 для регулировки зазоров между скользунами рамы вагона и тележки, болта 10, предохраняющего колпак от падения. Зазор между скользунами для основных типов четырехосных вагонов должен быть в пределах 6-16 мм.

Рессорное подвешивание состоит из двух комплектов, размещенных в рессорных проемах левой и правой боковых рам. В каждый комплект (рис. 4, а) входит пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин 2 и 3 и два клиновых 1 фрикционных гасителя колебаний. Каждая двухрядная пружина состоит из наружной и внутренней пружин, имеющих разную навивку — правую и левую соответственно. Количество двухрядных пружин в комплекте зависит от грузоподъемности вагона. Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под кузова вагонов грузоподъемностью до 50 т, шесть — до 60 т и семь — более 60 т. В связи с этим и расположение пружин в комплекте будет разное (рис. 4, б, в, г). Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Снизу клинья имеют кольцевые выступы, не допускающие смещения их относительно пружин в горизонтальной плоскости, а верхней своей частью входят в направляющие надрессорной балки. Клинья отливают из стали 20Л. Пружины изготавливают из стали 55С2, а фрикционные планки — из стали марок 45 ЗОХГСА или 40Х. Статический прогиб рессорного подвешивания от тары — 8 мм, от массы брутто — 46-50 мм. Коэффициент относительного трения гасителя колебаний — 0, 08-0, 10.

Рис 4. Рессорный комплект тележки модели 18-100:

а — общий вид; б, в, г — схемы установки семи, шести и пяти двухрядных пружин соотвественно

Недостатки тележки

К недостаткам рессорного подвешивания относятся большая жесткость пружин для порожнего или малозагруженного режима работы вагона, а также большие силы трения покоя, низкая стабильность и недостаточная горизонтальная демпфирующая способность гасителей колебаний. Большие силы трения покоя клиновых фрикционных гасителей колебаний приводят к тому, что рессорные комплекты практически не работают при скорости движения до 60-70 км/ч. Поэтому почти во всем диапазоне эксплуатационных скоростей грузовых вагонов рессорное подвешивание выключено и вагон представляет собой одну необрессоренную массу. Низкая стабильность работы гасителя приводит либо к завы-шению, либо к занижению сил трения против расчетной.

Недостатком тележки является также то, что боковые рамы нежестко связаны между собой надрессорной балкой и рессорными комплектами. Поэтому в ней возникают продольные забегания рам относительно друг друга, достигающие 15-20 мм. Величина их обусловлена зазорами в буксах и величиной горизонтальной деформации пружин. Такая конструкция рам вызывает также маятниковые колебания их относительно собственных продольных осей. В результате забегания рам возрастает интенсивность виляния тележки, что ухудшает плавность хода вагона. Маятниковые колебания рам приводят к перекосам подшипников, неравномерной передаче нагрузок на его элементы и снижению срока службы буксовых узлов.

Особенности тележек пассажирских вагонов

Пассажирские вагоны оснащают, в основном, двухосными тележками с двухступенчатой системой рессорного подвешивания. Типовой для современных вагонов признана тележка КВЗ-ЦНИИ, разработанная Калининским (ныне Тверским) вагоностроительным заводом совместно с ЦНИИ МПС (ныне ВНИИЖТ — Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта). Её появление связано с богатым опытом эксплуатации большого числа типов и конструкций тележек, их узлов и деталей.

Первые пассажирские вагоны Александровского завода для Петербург-Московской железной дороги с 1846 г. строили с двухосными тележками, подобными тележкам грузовых вагонов того времени. Впервые в 1850 г. появилась тележка с двойным рессорным подвешиванием дм служебных вагонов. Тележки с люлькой были сконструированы Александровским заводом в 1872 г., а Ковровскими железнодорожными мастерскими — в 1879 г. В 70-х годах прошлого столетия начали применять тележки американской фирмы Пульман (рис 1, а) с двухступенчатым рессорным подвешиванием 4 и 6 и одинарными продольными балансирами 5, опирающимися на буксы 3, расположен ные в челюстях буксовых лап 2. Она отличалась сравнительно спокойным ходом, поэтому в дореволюционное время широко применялась на железных дорогах России в пассажирских вагонах. В начале века на многих дорогах России получила широкое распространение тележка Фетте двойного подвешивания (рис 1, б), имеющая короткие балансиры 1. Тележка Фетте строилась в 1934 — 1936 гг. с металлической рамой вместо деревянно-металлической в ранее выпущенных конструкциях. В 1931 г. Ленинградским заводом им. Егорова была создана новая конструкция тележки (рис 1, в), отличающаяся отсутствием балансиров. В ней сварная металлическая рама 1 опиралась на буксы 4, расположенные в направляющих 2, с помощью пружин 3. Преимуществами безбалансирной тележки по сравнению с прежними типами явились малая масса, простота конструкции и доступность для осмотра и ремонта люлечного подвешивания и тормозной рычажной передачи. Однако в эксплуатации наблюдались повышенные износы буксовых пазов и буксовых направляющих (в 3-4 раза больше, чем в тележках системы Фетте), сравнительно частые изломы надбуксовых пружин и др., частые ремонты и смены этих частей. Поэтому в 1937 г. постройка безбалансирных тележек была прекращена. В том же году, учитывая недостатки тележек системы Фетте и завода им. Егорова, конструкторским отделом Главного управления вагонного хозяйства (ЦВТК) была разработана балансирная тележка (рис 1, г), которая затем была усилена Калининским вагоностроительным заводом с возможностью замены подшипников трения скольжения на буксы с роликовыми подшипниками без переделки челюстей.

Рис 1. Тележки пассажирских вагонов с двойным рессорным подвешиванием:

а — типа Пульман:

1 — рама; 2 — буксовая лапа; 3 — букса; 4 — четырехрядная пружина; 5 — длинный балансир; 6 — пятирядная эллиптическая рессора; 7 — междубуксовая струнка; 8 — буксовая струнка; 9 — тормозная колодка;

б —типа Фсттс:

1 — короткий балансир; 2 — цилиндрическая пружина; 3 — рама; 4 — букса; 5 — буксовая лапа; 6 — пятирядная эллиптическая рессора;

в — безбалансирная завода им. И.Е. Егорова:

1 — рама; 2 — буксовая направляющая; 3 — пружина; 4 — букса; 5 — пятирядная эллиптическая рессора;

г — типаЦВТК:

1 — балансир; 2 — цилиндрическая пружина; 3 — букса; 4 — рама; 5 — люлька; 6 — пятирядная эллиптическая рессора;

д — бесчелюстная:

1 — букса-балансир; 2 — пружина; 3 — рама; 4 — пятирядная эллиптическая рессора; 5 — шкворень замкового типа;

е — типа КВЗ-5:

1 — рама; 2 — пружина; 3 — букса-балансир; 4 — люлька; 5 — трехрядная пружина; 6 — гидравлический гаситель колебаний

В связи с освоением производства более совершенных бесчелюстных конструкций в 1950 г. постройка тележек челюстного типа была прекращена. Бесчелюстные тележки проектировали на базе тележек ЦВТК. Особенность бесчелюстной тележки (рис 1, д) заключается в объединении корпуса буксы с балансиром в одну деталь буксу-балансир 1 и отсутствии челюстей. Горизонтальные перемещения колёсных пар при этом ограничиваются силами поперечной упругости пружин 2, внутри которых размещены шпинтоны, укреплённые к боковым балкам рамы 3 тележки. На нижние концы шпинтонов, пропущенных через отверстия в поддонах букс-балансиров, навинчены гайки. Данная конструкция явилась базовой для разработки тележки типа КВЗ-5 (Калкнихского вагоностроительного завода, 5-й вариант) (рис 1, е), буксовое подвешивание 2 которой оборудовано фрикционными гасителями колебаний, а центральное 5 — гидравлическими 6гасителями колебаний. Оснащение вагонов тележками типа КВЗ-5 позволило повысить скорость движения поездов до 140 км/ч.

Тележки пассажирских вагонов

Тележка типа КВЗ-ЦНИИ (рис. 3.41) обладает лучшими ходовыми качествами по сравнению с КВЗ-5, большинство узлов и деталей которой использовано в новой конструкции.

Отличительной особенностью тележки типа КВЗ-ЦНИИ является опирание кузова на скользуны 1 (рис. 3.41, а), а не на подпятник, как это принято в ранее спроектируемых конструкциях вагонов. Кроме того, в тележке КВЗ-ЦНИИ увеличен статический прогиб рессорного подвешивания до 190 мм вместо 120—150 мм в предшествующей конструкции. В результате удалось повысить конструкционую скорость движения до 160 км/ч при обеспечении необходимой плавности хода вагона. Этот способ опирания кузова на тележки позволил снизить массу надрессорной балки 2, а с целью недопущения перекоса ее при действии момента сил трения между скользунами предусмотрены поводковые устройства 3, связывающие надрессорную балку 2 с боковыми продольными балками 4 рамы тележки.

Рама (рис. 3.41, б) тележки КВЗ-ЦНИИ сварная Н-образной формы, состоит из двух боковых продольных 1, двух средних поперечных 2, четырех укороченных концевых поперечных 4 и четырех 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 14 мм. 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 отверстия 11, служащие для крепления предохранительных болтов центрального подвешивания, усилены накладками, ребрами и обечайками. В средних поперечных балках 2 также имеются усиленные шайбами и ребрами жесткости отверстия 12 для крепления предохранительных скоб надрессорной балки.

Для подвешивания деталей тормозной рычажной передачи к поперечным средним 2 и 4 приварены кронштейны б, в отверстия которых вварены втулки. Для ограничения продольных смещений надрессорной балки предусмотрены вертикальные скользуны 7, приваренные к средним поперечным балкам 2.

Надрессорная балка (рис. 3.41, в) тележки КВЗ-ЦНИИ сварная коробчатого сечения. Концевые ее части уширены для обеспечения хорошей опоры на трехрядные пружины центрального подвешивания и снабжены отверстиями 8, служащими для пропуска предохранительных болтов. Посередине балки укреплен подпятник 5, а подпятниковое место усилено ребрами 6 и планкой 7. В верхней части балки приварены коробки горизонтальных скользунов 4, к которым сбоку прикреплены вертикальные скользуны 3, взаимодействующие со скользунами средних поперечных балок рамы тележки. По концам надрессорной балки расположены кронштейны 2 для направляющих поводков и кронштейны 1 для крепления гидравлических гасителей колебаний. Вертикальная нагрузка от кузова вагона передается через горизонтальные скользуны 4 надрессорной балки, а между пятником и подпятником, соединенными 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 (рис. 3.42) тележки КВЗ-ЦНИИ двухступенчатое (аналогичное подвешиванию тележки КВЗ-5).

Буксовая ступень (см. рис. 3.42, 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 75, приваренном к кожуху 6, предусмотрены резиновые прокладки 7 и 9, защищаемые от истирания металлическими кольцами 5 и 8. В состав гасителя колебаний входят: сменная фрикционная шпинтонная втулка 13, вокруг которой расположены шесть фрикционных конусных секторов (клиньев) 14, расположенных между верхним и нижним опорными коническими кольцами 10. На верхнее кольцо воздействует внутренняя пружина 4, а нижнее кольцо 10 через резиновую прокладку передает нагрузку на поддон корпуса буксы 15. Во время колебания рамы 1 тележки относительно буксы 75 происходит взаимное перемещение и возникновение сил трения между клиньями 14 и шпинтонной втулкой 13, фиксация которой осуществляется корончатой гайкой 11 и тарельчатой пружиной 12.

Центральная, ступень подвешивания (рис. 3.42, б) оборудована люлькой, состоящей из двух параллельных комплектов, на которых расположена надрессорная балка 15. Каждый комплект включает две трехрядные пружины 13, опирающиеся через прокладку 10 на поддон 12, подвешенный шарнирно к продольным балкам рамы посредством серег 4 и подвесок (тяг) 3. Благодаря шарнирной опоре через валик 2 и наличию радиальной поверхности верхней проушины подвесок 3 люлька может качаться поперек и вдоль вагона, создавая плавное отклонение кузова.

На случай обрыва подвесок 3 или серег 4 предусмотрены предохранительные болты 9 с Т-образными головками, опирающимися вверху через резиновую прокладку 6 на продольные балки рамы, а на нижние концы навернуты гайки 77. От падения надрессорной балки предусмотрена предохранительная скоба 14. От ее 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, размещенными с каждой стороны тележки и шарнирно укрепленными 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 (рис. 3.43, а) состоит из скользунов кузова 1 и тележки 2, взаимодействующих между собой. Скользун 2 через резиновую прокладку 4 опирается на дно коробки 3, укрепленной болтами к опоре 6 надрессорной балки, где она центрируется с помощью штыря J. Такая опора повышает плавность хода вагона за счет 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 1 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 (рис. 3.43, б), предназначенного для упругого ограничения горизонтального перемещения надрессорной балки и возвращения ее в центральное положение. Он состоит из трубчатой тяги б с левой и правой цапфами на концах, резиновых пакетов 2, заключенных 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.

Тележки КВЗ-ЦНИИ 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.

Для вагонов массой брутто до 108 т Калининский завод в 1959 г. построил трехосную тележку (рис. 3.44) с двухступенчатым рессорным подвешиванием, статический прогиб которого равен 168 мм. Отдельные комплекты центрального и буксового подвешивания аналогичны соответствующим конструкциям тележек КВЗ-ЦНИИ.

Центральное люлечное подвешивание трехосной тележки состоит из четырех комплектов, на пружины которых своими концами опираются две надрессорные балки, объединенные шкворневой балкой Н-образной формы. Нагрузка от кузова передается на подпятник, расположенный в центре шкворневой балки. Между скользунами кузова и надрессорными балками должны быть нормированные зазоры. В центральном подвешивании применены гидравлические гасители колебаний. Крайние комплекты буксового подвешивания аналогичны по устройству с тележками КВЗ-5, а средние выполнены без фрикционных гасителей колебаний и не имеют внутренних пружин. Внутренняя колесная пара загружена на 80 % по сравнению с крайними, под пружины буксовых комплектов которых во время сборки подкладывают 10-миллиметровые прокладки.

Кроме того, с целью улучшения плавности хода колесные пары трехосных тележек имеют уклон поверхности катания 1/40 вместо 1/20. Рычажная передача — с двухсторонним нажатием тормозных колодок.

Необходимость повышения скорости движения потребовали разработки усовершенствованных конструкций. В результате решения этой задачи Калининским (ныне Тверским) заводом совместно с ВНИИЖТ, ВНИИВ, ЛИИЖТ и др. была создана модернизированная тележка КВЗ-ЦНИИ-М, допускающая повышение скорости движения до 180 км/ч. Она отличается от рассмотренных выше тележек типа КВЗ-ЦНИИ увеличенным статическим прогибом рессорного подвешивания, более надежной однозвенной конструкцией люлечных подвесок вместо двухзвенных и др. С 1986 г. Калининский (Тверской) завод строит вагоны с модернизированными тележками. Для вагонов скоростных поездов (до 200 км/ч) Калининским вагоностроительным заводом разработана новая тележка типа ТСК-1 (тележка скоростная калининская, 1-й вариант).

Тележка типа ТСК-1 (рис. 3.45, а) предназначена для пассажирских вагонов скоростных поездов (до 200 км/ч). Она разработана Калининским вагоностроительным заводом в 1969 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.

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. Буксовое подвешивание 2 аналогично по конструкции с тележкой КВЗ-ЦНИИ, но имеет гидравлические гасители колебаний и поводки, связывающие кронштейны букс с рамой тележки. Колесные пары 1 специальные, имеющие новый профиль поверхности катания с конусностью 1: 100; 1: 20; 1: 7 и углом скоса рабочей грани гребня 65° вместо 60° в типовых колесных парах. Шейки оси удлинены для размещения третьего упорного подшипника.

Надрессорная балка 2 (рис. 3.45, б) сварная коробчатой формы с посадочными площадками по концам для установки пневматических рессор 4 центрального подвешивания, а в средней части имеет шкворневое устройство 1 с упругой посадкой. Балка снабжена подрезиненными пластмассовыми скользунами 3, на которые опирается кузов вагона.

Тележка ТСК-1 оснащена дисковым 5 и магнитно-рельсовым б тормозами. Причем дисковый тормоз предназначен для производства служебного торможения, а совместно с магнитно-рельсовым — для экстренного торможения. Тележка оборудована колодочным устройством для очистки поверхности катания колес перед торможением. Для вагонов нового поколения на Тверском вагоностроительном заводе разработаны конструкции, отвечающие современным техническим требованиям.

В табл. 3.7 приведена основная техническая характеристика тележек пассажирских вагонов.