Рами візків електровозів та електропоїздів
Завантажити конспект в форматі “docx” ви можете в кінці опису.
Зміст:
Візкові рами призначені для сприйняття вертикальних навантажень від кузова та розподілу цих сил між окремими колісними парами за допомоги ресорного підвішування, сприйняття сил тяги або гальмування, що розвиваються колісними парами, і передачі цих сил на раму кузова. Рама також сприймає бічні зусилля, що виникають при проходженні кривих ділянок шляху. На візкові рами від рами кузова передається зосереджене вертикальне навантаження через головні опори кузова, які встановлені на поздовжній осі рами, або через головні й додаткові опори, або тільки через бічні.
На сучасних електровозах ДЕ1, ДСЗ, 2ЕЛ5, 2ЭС5К, які випускаються Дніпропетровським, Луганським та Новочеркаським локомотивобудівними заводами, застосовується принципово нова сучасна система підвішування кузова відносно візкової рами. Передача тягових та гальмівних зусиль на цих типах ЕРС здійснюється з використанням похилих тяг. Діючі на рами вертикальні та горизонтальні (поздовжні і поперечні) сили діляться на статичні і динамічні.
Статичними називаються сили, які діють на візкову раму під час нерухомого стану локомотива. Динамічними називається комплекс сил, складовою частиною яких є і статичні навантаження, які діють на візкову раму під час руху локомотива. Таким чином, на візкову раму діють сили, що викликають вигин її елементів у вертикальній та горизонтальній площинах, а також їхнє крутіння. Отже, на візковій рамі замикаються всі сили, що виникають у ходовій частині електровоза. Термін служби без ремонту для візкових рам становить приблизно 25 років.
Це визначає вимоги до конструкції візкової рами. Рама повинна мати необхідний запас міцності. З іншого боку, конструкція повинна бути по можливості легкою як з економічних міркувань, так і за умови дотримання загальної норми маси локомотива (навантаження на вісь). Цим вимогам найбільшою мірою задовольняють зварні рами, які виконані з балок коробчастого перетину. В залежності від конструктивного виконання візкові рами поділяються на листові, брускові, цільнолиті та зварні. Листові рами застосовуються на електровозах промислового транспорту.
Ці рами мають незначну горизонтальну жорсткість. Брускові рами були застосовані на електровозах перших поколінь електровозобудування. З конструкцією цих рам можна ознайомитись, вивчаючи електровози ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, які на сучасному етапі практично не використовуються в магістральному русі. Недоліком цих рам є значна трудомісткість та велика витрата металу при виготовленні. Цільнолиті рами використовуються на електровозах серії ВЛ8. Такі рами мали свої переваги та недоліки, але на сучасному етапі розвитку локомотивобудування їх застосування вважається недоцільним.
Зварні рами використовуються на всіх сучасних електровозах та електропоїздах, які знаходяться в експлуатації, проходять ходові випробування або проектуються. Рами візків вантажних електровозів постійного струму серій — ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11, ВЛ11М та змінного струму серій — ВЛ40У, ВЛ80К, ВЛ80Т, ВЛ80С однакові за конструкцією. Механічне обладнання цих електровозів, включаючи екіпаж, уніфіковане (конструкція складових частин однакова).
Візки електровозів 2ЕЛ5, 2ЭС5К, 2ЕЛ5, ЕП1 мають раму подібної конструкції. Відмінність цих рам — у конструкції приварених кронштейнів під кріплення елементів передачі вертикальних та горизонтальних зусиль, а також ресорного підвішування. Зварена рама візка вантажних восьмиосних електровозів має прямокутну форму й складається із двох боковин (3) (рис.2.7), з’єднаних шкворневим (10) і двома кінцевими (2) брусами. Боковини й кінцеві бруси мають коробчастий перетин і зварені з листової сталі товщиною в діапазоні 12…14 мм.
До нижнього листа боковини приварені литі малі (13) і великі (14) буксові кронштейни. До верхнього листа для посилення боковини приварені спеціальні накладки (4), до яких кріплять зварні наличники під ковзуни бічної опори кузова (електровози ВЛ80К, ВЛ10) й обичайку масляної ванни опори. До накладки й зовнішньої сторони боковини приварені кронштейни (5) колискового підвішування, до внутрішньої сторони боковини — кронштейни (11) для підвісок гальмівної системи, до зовнішньої — кронштейни (8) під гідравлічні гасильники коливань.
До кінцевих брусів приварені кронштейни (15) для підвісок гальмівної системи та накладка (1) під ролик пристрою довантаження. Шкворневий брус (10) коробчастого перетину має підсилюючі ребра, складається з безпосередньо шкворневого бруса та коробки шкворневого пристрою, відлитих зі сталі та зварених між собою. Із двох сторін до бруса приварені кронштейни (6, 11) для підвішування важелів ручного гальма. На нижній стороні бруса є площадки для приварювання кронштейнів (7) необхідних для кріплення гальмівних циліндрів. На шкворневому брусі встановлено кронштейни (9) для підвішування тягових двигунів та корпус, в якому розміщені деталі кульового зв’язку.
Рис. 2.7 Зварна уніфікована рама двохосьового візка електровозів ВЛ10, ВЛ11, ВЛ40, ВЛ80: 1 – накладка під ролик пристрою довантаження; 2 – кінцеві бруси; 3 – бокові бруси; 4 – підсилюючі накладки; 5 – кронштейни колискової підвіски; 6. 11 – кронштейни підвішування важелів ручного гальма; 7 – кронштейни кріплення гальмівних циліндрів, 8 -кронштейни кріплення гідравлічних гасильників коливань; 9 – кронштейн для підвішування тягового електродвигуна; 10 -шкворневий брус; 12, 15 – кронштейни підвішування важелів гальмівної передачі; 13, 14 – великі та малі буксові кронштейни.
На залізницях України експлуатуються вітчизняні електровози постійного серії ДЕ1 та змінного струму ДСЗ, побудовані Дніпропетровським електровозобудівним заводом. Конструкція візкової рами електровозів ДЕ1 та ДСЗ в основному однакова.
Рама візка (рис. 2.8) складається із двох поздовжніх боковин (1) і (6), зв’язаних між собою середнім (4) та двома кінцевими брусами (2, 3) (переднім та заднім). Боковини та бруси зварної конструкції коробчастого перетину. Товщина нижніх листів 16 мм, верхніх — 14 мм, вертикальних— 12 мм. Зверху, посередині середнього бруса, приварений кронштейн (З) для кріплення проміжних балок колискового підвішування кузова, а по кінцях боковин — кронштейни (10) для кріплення поздовжніх тяг, які з’єднуються з проміжними балками.
Знизу до боковин і брусів приварені литі кронштейни (7) й (8) для кріплення буксових повідків, кронштейни (15) для кріплення гальмівних підвісок, зварні кронштейни (20) для встановлення гідрогасителів другого ступеня ресорного підвішування, кронштейни (21) для кріплення підвісок тягових електродвигунів і кронштейни (9) та (22) для кріплення тяг пристрою передачі тягових зусиль.
Збоку на боковинах і середньому брусі розташовані кронштейни (5), (13) і (18) для кріплення елементів гальмівної важільної передачі і ручного гальма, які розташовано на візковій рамі, під кабіною машиніста, а також кронштейн (19), що запобігає від падіння тягового електродвигуна на колію у випадку обриву підвіски. Крім того, з зовнішньої сторони бокових брусів приварені опори (12) і (14) для установки кронштейнів кріплення гідрогасителів буксового підвішування першого ступеня та бокових пружних упорів.
Рис. 2.8 Рама двохосьового візка електровоза ДЕ1:
1, 6 – бокові бруси; 2, 23 – передні та задні кінцеві бруси; 3 – кронштейн кріплення проміжних балок колискового підвішування; 4 – середній брус; 5, 13. 18 – кронштейни кріплення елементів гальмівної важільної передачі; 7, 8 – великі і малі буксові кронштейни; 9, 22 – кронштейни для кріплення тяг пристрою передачі тягових зусиль; 10 – кронштейн кріплення поздовжніх тяг; 11 – технологічний монтажний кронштейн; 12, 14 – опори кронштейнів кріплення гідрогасителів (1-й ступінь); 15 -кронштейн кріплення гальмівних підвісок; 16, 17 – втулки опор пружин ресорного підвішування; 19 – кронштейн-запобіжник від падіння тягового електродвигуна; 20 – кронштейн кріплення гідрогасителів (2-й ступінь); 21 – кронштейн кріплення підвісок тягових електродвигунів
Кронштейни (11) призначені для встановлення технологічних стяжок при виконанні монтажу чи демонтажу кузова. На литі втулки (16) і (17) спираються пружинні ресори першого ступеня підвішування. Складовими елементами рами візка електровозів ЧС4, ЧС4Т (рис. 2.9) є боковини (1), шкворневий брус (12), поперечний брус (10), передня (14) і задня (4) кінцеві балки.Боковини рами зварні. Верхня частина коробки боковини являє собою штампування коритоподібної форми, виготовлена зі сталевого листа товщиною 12 мм.
Також вас може зацікавити:
Колісна пара електровоза, електропоїзда (docx)
Нижня частина коробки зварена із трьох листів: горизонтального товщиною 14 мм і двох вертикальних — товщиною 12 мм. Нижній пояс рами фасонний. Вирізи у вертикальних листах та вигини горизонтального листа нижнього поясу утворюють місця для кріплення великих (2) та малих (3) кронштейнів буксових повідків. Нижній горизонтальний лист розрізний, складається із шести частин та має розширення (15) для кріплення опор пружин ресорного підвішування. У надбуксових виїмках над центрами осей колісних пар до нижнього горизонтального листа приварені обмежники переміщень букси щодо рами.
На верхній частині боковини закріплені плити (11) опор підвішування кузова, до яких приварені підсилюючі косинці (19), (20), внутрішні (9) та зовнішні (13) обмежники вертикальних переміщень рами візка щодо головної рами кузова. У вертикальні стінки боковин уварені кронштейни кріплення гальмової важільної передачі (6) та обмежники (17) горизонтальних переміщень рами візка щодо головної рами кузова. Торці боковин закриті вертикальними листами. Шкворневий брус (12) також являє собою порожню балку коробчастого перетину, зварену із двох фасонних штампованих елементів, яка зв’язує боковини між собою.
Рис. 2.9 Зварна рама двохосьового візка електровоза ЧС4:
1 – боковини; 2, 3 – малі та великі кронштейни буксових повідків; 4, 14 – передня, задня кінцева балка; 5 – плита кріплення редуктора; 6, 8 – кронштейн кріплення гальмівної передачі; 7 – кронштейн кріплення гальмівного циліндра; 9, 13 – внутрішні та зовнішні обмежувачі вертикальних переміщень; 10 – поперечний брус; 11 – плити опор кузова; 12 – шкворневий брус; 15 -кріплення опор ресорного підвішування; 16 – опори тягових двигунів; 17 – обмежувачі горизонтальних переміщень; 18 – коробка шкворневого вузла; 19, 20 – косинці кріплення опор кузова.
На ньому встановлено литу коробку шкворневого пристрою (18), а також литі місця кріплення першого і другого тягових двигунів (16) та корпуса редуктора приводу першої осі. До поперечної і кінцевої балок приварені кронштейни кріплення гальмівних циліндрів (7) і важільної гальмової системи (8). Рами візків моторних вагонів електропоїздів ЭР2Т, ЭР9Т ЭД9М — повідкового типу. У горизонтальній площині вони мають «Н»-подібну форму.
Рис. 2.10 Рама візка моторного вагона електропоїздів ЭР2Т, ЭР9Т, ЭД9М:
1, 6, 8, 17 – кронштейни гальмівної передачі; 2 – кронштейн буксових пружин; 3 – кронштейн буксових повідків; 4, 5 – опори кріплення тягових двигунів; 7 – поздовжні балки; 9 – кронштейн гідравлічного гасителя; 10 – труби центрального підвішування; 11 – кронштейн тягових повідків; 12 – кінцеві балки; 13 – кронштейн підвіски редуктора; 14 – поперечна балка; 15 – рознімна відтяжка для кріплення балок; 16 – кронштейн упора важільної системи авторежиму.
Рама складається із двох поздовжніх балок (7) (рис. 2.10), а також з’єднуючих їх двох середніх поперечних балок (14). Поздовжні балки зварюють із двох штампованих профілів швелероподібного перетину що мають товщину стінки 12 мм. Стики поздовжніх балок з поперечними підсилюють зверху й знизу фасонними накладками зі сталевого листа товщиною 14 мм. До поздовжніх балок (7) приварені кронштейни для кріплення гальмівних циліндрів, деталей важільної передачі, центральної підвіски, гідравлічних амортизаторів і фрикційних гасителів, а також сталеві литі кронштейни (3) для кріплення повідців, що фіксують буксу.
Поперечна балка (14) має складну конфігурацію, тому що на ній закріплений тяговий двигун і підвішений редуктор. Балку зварюють із двох сталевих штампованих деталей з товщиною стінки 10 мм. До її нижньої частини приварені литі опори (4, 5) призначені для кріплення тягового електродвигунадвигуна. Зверху знаходяться упори для клинів, якими двигун притягнутий до візка. Із правої сторони від упорів приварений кронштейн (13) для підвіски редуктора.
Унизу, між обома поперечними балками, встановлені дві розпірки (15), які надають конструкції необхідну жорсткість У середню частину візка (напроти поперечних балок) уварені сталеві литі гільзи 10, через які пропущені тяги центральної підвіски. Візки причіпних вагонів — безщелепні. Рами візків причіпних вагонів штамповано-зварної конструкції також мають «Н»-подібну форму. Поздовжні балки 1 (рис. 2.11) зварені із двох швелерів і посилені зверху й знизу накладками з листової сталі товщиною 14 мм.
До поздовжніх балок приварені фігурні фланці, до кожного з яких чотирма болтам прикріплені шпінтони, що центрують пружини буксової підвіски. До поздовжніх балок, як і на моторних вагонах, приварені кронштейни (5) для гідравлічних амортизаторів і кронштейни (6) для приєднання поздовжніх повідків.
Рис. 2.11 Рама візка причіпного вагона електропоїздів ЭР2, ЭР9, ЭД9:
1 – поздовжня балка; 2 – поперечна балка; 3 – кронштейни кріплення гальмівної передачі; 4 – кронштейн кріплення регулятора виходу штока; 5 – кронштейн кріплення гідрогасителя; 6 – кронштейн кріплення повідка; 7 – кронштейн кріплення підвіски гальмівних колодок.
Поперечні балки (2) коробчастого перетину зварені з листової сталі. До рами візка головного вагона прикріплений горизонтальний брус зі швелера, до якого підвішені прийомні котушки АЛСН. На ньому встановлена коробка затисків для приєднання проводів.
Також вас може зацікавити:
Загальні відомості про електрорухомий склад (електропоїзди, електровози)
