Схемы и классификация рессорного подвешивания
жүктеу/скачать 1.81 Mb.
|
|
Схемы и классификация рессорного подвешивания Если надрессорное строение локомотива опирается на отдельные не связанные между собой рессоры, то нагрузка, передаваемая на каждую шейку колесной пары, зависит от того, сбалансировано ли рессорное подвешивание между собой. В противном случае ослабление рессорных подвесок и просадка рессор вызывают изменение нагрузок на отдельные колеса. Это особенно важно для трехосных тележек. Рессорное подвешивание ВЛ60К. На этих электровозах применено нижнее комбинированное рессорное подвешивание, состоящее из листовых рессор 2 (рис. 6.13), цилиндрических пружин 1 и балансиров 5. На электровозе применено нижнее расположение листовых рессор: рессоры расположены под буксами. Кронштейн 3 служит основанием для боковых опор кузова: половина веса кузова передается через них, а половина — через маятниковые опоры. Рис. 6.13. Рессорное подвешивание электровоза ВЛ60К Зубчатая передача между тяговым электродвигателем и колесной парой находится в специальном кожухе. Устройство подвески 6 тягового электродвигателя расположено на двух шкворневых балках тележки и одной концевой балке, на которой предусмотрен кронштейн 9. Применена рычажно-тормозная система 4 с двухсторонним нажатием тормозных колодок. На буксовом узле находится поводок 7 и прилив 8 для листовых рессор. Листовые рессоры стянуты хомутами, имеющими проушины, необходимые для соединения рессор с буксами валиками 2. Эти рессоры опорами и стойками соединены с балансирами, которые в свою очередь присоединены к раме тележки валиком. Рессоры прикреплены к раме тележки через концевые стойки и цилиндрические пружины. Листовая рессора состоит из десяти листов разной длины сечением 120x16 мм, изготовленных из рессорной стали. Балансир изготовлен из двух стальных листов, соединенных дистанционными валиками и втулками. В местах, где возникает трение балансиров о валики, установлены втулки, которые устанавливают и в местах подвески листовой рессоры в буксе. Втулки изготовляют из износоустойчивой марганцовистой стали способом точного литья без последующей механической обработки, а валики — из стали 45 или стали 50. Трение валика о марганцовистую втулку обеспечивает длительную работу этой пары без смазки. Пружины в рессорном подвешивании работают на сжатие, поэтому предусмотрены просветы между их витками. Всего витков 5, из них 3,5 — рабочие. Средний диаметр витка 160 мм. Высота пружины в свободном состоянии — 236 мм, жесткость 178 кгс/мм. Стойка (рис. 6.14, а), соединяющая балансир 1 с листовой рессорой 8, верхним концом присоединена к балансиру с помощью валика 2 и втулки 3. Передача усилия на листовую рессору осуществляется через стержень 4 и призматическое устройство, состоящее из опоры 6 и подкладки 7. В средней части стойки расположены гайки 5, непосредственно воздействующие на опору 6. На нижней части стержня 4, проходящего через отверстие в листовой рессоре, имеется резьба, на которую навертывают гайку 9. Она предохраняет стержень от выскакивания из отверстия рессоры при разгрузке и удерживает концы рессоры в случае их поломки. Гайка 9 фиксирована шплинтом 10. Рис. 6.14. Средняя (а) и концевая (б) стойки рессорного подвешивания электровоза ВЛ60К: 1 — балансир; 2 — валик; 3 — втулка; 4 — стержень; 5,9— гайка; 6 — опора; 7— подкладка; 8— листовая рессора; 10— шплинт; 11 — рама тележки; 12 — цилиндрическая пружина; 13 — стакан Концевые стойки (рис. 6.14, б) служат для передачи усилия от рамы тележки 11 на листовую рессору 8. При этом цилиндрическая пружина 12 воздействует на стакан 13. Затем это воздействие передается на стержень 4 и через гайку 5 на призматическое устройство. Люлечное подвешивание электровозов ВЛ80 всех индексов дано в гл. 1. Вторичное подвешивание кузова ЧС4Т. Вторичное подвешивание кузова электровоза ЧС4Т представляет собой пакеты пружин боковых опор, через которые передается вес кузова на рамы тележек. Схему расположения боковых опор кузова, представленную на рис. 6.15, и жесткость второй ступени подвешивания рассчитывают из того, чтобы рационально использовать сцепной вес локомотива при реализации силы тяги и гашения горизонтальных колебаний кузова. На каждой тележке находится по четыре боковые опоры кузова, имеющие одинаковую конструкцию. Устройство указанной опоры представлено на рис. 6.16. Рис. 6.15. Схема вторичного рессорного подвешивания электровоза ЧС4Т. Рис. 6.16. Боковая опора кузова В раскосы шкворневой балки кузова на месте установки опоры вварено литое гнездо 8. В него запрессована направляющая втулка 7, вдоль которой может скользить стакан //. На дно стакана опираются пружины: наружная 6 и внутренняя 5. Верхняя часть пружин находится на опорной чашке 13 с прокладкой 19. Опора закрыта крышкой 12, которая прикреплена болтами 10 к раме кузова. В центре крышки имеется отверстие, куда запрессована втулка 18 и зафиксирована штифтом 14. Втулка имеет трапецеидальную упорную резьбу для регулировочного болта 15. Болт своим концом через сухарь 20 упирается в опорную чашку. На стакан передается нагрузка от кузова через крышку, регулировочный болт и комплект пружин. Стакан в свою очередь через вкладыш 1 передает ее на скользун 2, являющийся деталью рамы тележки. Регулировочный болт дает возможность менять величину статической нагрузки, передаваемой опорой от кузова на раму тележки. Контргайка 16 предотвращает самоотвинчивание болта. Дополнительно после регулировки ставят стопорное устройство. Когда от неровностей пути кузов перемещается вертикально относительно рамы тележки, то стакан скользит вдоль втулки, а угловые вертикальные перемещения «кузов—тележка» компенсируются в месте опоры стакана на вкладыш. Для этого контакт между этими деталями осуществлен по сферической поверхности. Для смазки деталей, имеющих взаимные перемещения, предусмотрены каналы 9 и кольцевой зазор 22. Кроме того, между стаканом и направляющей втулкой смазка попадает и при стекании по стенкам крышки, при заливке ее (через 20 тыс. км пробега) под пробку 17. На поверхности сферы вкладыша смазка попадает через каналы 21 и 24 в опорную чашку и днище стакана. Если происходит горизонтальное перемещение кузова относительно тележки, то вкладыш движется по скользуну. Появляющиеся при этом силы трения компенсируют горизонтальные колебания кузова. Пара скольжения помещена в масляную ванну 3, закрепленную на боковине рамы тележки. Ванну заполняют маслом через патрубок 4, закрываемый после этого заглушкой. Сверху ванна закрыта щитком 23, что предупреждает попадание в нее пыли и влаги. Попавшая в ванну вода скапливается на дне ванны, так как она обладает большим удельным весом, чем масло. От попадания влаги в масло резко меняется коэффициент трения. Кроме того, в зимнее время (при минусовой температуре) вода может замерзнуть и опора лишается свободы перемещения в горизонтальной плоскости. Поэтому необходимо периодически проверять состояние смазки, беря пробы из ванны через сливной патрубок. Не допускается превышение уровня масла в ванне, так как при движении локомотива оно будет выплескиваться (выдавливаться из-под щитка) и, стекая по боковине рамы тележки, может попасть на резину сайлентбло- ков поводковой группы, чем в значительной степени может снизить ее долговечность. Для установления нормального уровня масла после доливки открывают заглушку верхнего патрубка ванны, предварительно подставив под него емкость для масла. После того как масло перестанет стекать из патрубка, заглушку ставят на место. Рессорное подвешивание электропоездов ЭД9Е, ЭД9М, ЭД9Т. На тележках электропоездов применено двойное подвешивание. Оно состоит из двух ступеней, которые работают последовательно: подвешивание в буксовом узле и центральное люлечное подвешивание, установленное в центре тележки. В качестве упругих элементов применены цилиндрические пружины, гидравлические амортизаторы и фрикционные гасители колебаний. Пружины, хотя и обеспечивают бесшумный ход вагона, однако не имеют внутреннего трения, как рессоры, и не могут самостоятельно гасить колебания. Во время остановки вагона пружины подвески испытывают только статическую нагрузку от массы кузова с оборудованием и пассажирами. При движении по неровностям пути кузов совершает вертикальные колебания, поэтому нагрузка на пружины изменяется, причем существенно. Величину, на которую она увеличивается или уменьшается, называют динамической нагрузкой. По разности этих нагрузок определяют минимальное давление колесной пары на путь, чтобы предотвратить возможность схода с рельсов. По сумме этих нагрузок рассчитывают прочность пружин. Первичное рессорное подвешивание электропоездов (рис. 6.17) состоит из стального литого корпуса буксы 4, имеющего внизу прилив в виде хомута, через который проходит стальной балансир 3 с укрепленными на его концах опорными стаканами 9. Корпус буксы соединен с балансиром валиком 5. Между валиком и корпусом буксы запрессованы сменные цементированные стальные втулки. На стаканы балансира 9 опираются цилиндрические пружины 10. Пружин два комплекта. Пружины имеют противоположное направление навивки и вставлены друг в друга. Так как букса поводковая, Рис. 6.17. Буксовое рессорное подвешивание тележки моторного вагона электропоезда: 1 — продольная балка рамы тележки; 2 — направляющая; 3— балансир; 4 — корпус буксы; 5— валик балансира; 6 — подшипник; 7— наличник; амортизатор; 9 — стакан; 10 — пружина; 11— поводок; /2—резиновая втулка; 13 — ось; 14 — поворотный рычаг; 15 — нажимная пружина; 16 — шайба; 17— специальная гайка то два поводка передают тяговые и тормозные усилия от колесной пары на раму тележки /. Один конец поводка шарнирно (резинометаллические шарниры) закреплен в приливе корпуса буксы, а другой конец также шарнирно — к кронштейну рамы тележки. Кронштейны и приливы содержат клиновидные пазы, куда входят головки валиков шарниров поводков, закрепленные в пазах болтами. Благодаря резино-металлическим шарнирам ограничивается продольный разбег до 1 мм, а поперечный до 7,5 мм. Верхние и нижние части пружин вставлены в опорные стаканы. Резиновые амортизационные прокладки расположены под стаканами на опорных поверхностях буксы. Фрикционный гаситель, поглощающий вертикальные колебания тележки, соединяет корпус буксы 1 с рамой тележки. Ось 13 фрикционного гасителя закреплена в основании, приваренном к раме тележки. На оси находится поворотный рычаг 14, армированный с двух сторон фрикционными дисками, которые выполнены из гетинакса. Пружина 15, расположенная на оси, прижимает диск вместе с рычагом. Усилие пружины можно регулировать гайкой. Рычаг шарнирно связан поводком с крышкой буксы. Благодаря резиновым втулкам, установленным в местах соединения поводка с крышкой буксы и рычагом, допускается перекос поводка. Резиновые втулки гасят мелкие колебания, однако большие амплитуды колебаний гасит фрикционный гаситель, благодаря паре «гетинакс—сталь». Буксовые подвески прицепных и моторных вагонов несколько отличаются друг от друга. Стальные литые шпинтоны 1 (рис. 6.18) прикреплены болтами к опорным плитам на концах продольных балок. Шпинтоны служат направляющими для буксовых пружин 2 и 3. На верхнюю часть пружин опирается рама тележки, а нижняя часть установлена в чашках крыльев буксы на резиновых амортизаторах 6 и 8 через стальные прокладки 5 и 7, предохраняющие резину амортизаторов от износа. Корончатая гайка 10 навертывается на резьбовой конец шпин- тона 1, проходящий через отверстие в крыльях буксы. Под корончатой гайкой установлена тарельчатая пружина 11, упирающаяся в торец втулки 12, напрессованной на шпинтон. Пружина смягчает удары гайки шпинтона о крыло буксы. Буксовая подвеска содержит фрикционный амортизатор клинового типа. Шесть сухарей 13, расположенных по окружности втулки шпинтона, создают трение в амортизаторе. Сухари расположены между двумя стальными коническими кольцами 4 и 9. Верхнее кольцо прижато сверху пружиной 3, упирающейся в утолщенную часть шпинтона 1, а нижнее кольцо опирается на резиновый амортизатор 8. Пружина создает усилия, прижимающее сухари 13 к втулке 12. При взаимном перемещении сухарей и втулки, которые с усилием прижаты друг к другу, возникают силы трения, уменьшающие колебания в буксовом узле. Рис. 6.18. Буксовое рессорное подвешивание тележки прицепного вагона электропоезда Центральное подвешивание электропоездов ЭД9Е, ЭД9М, ЭД9Т. Основано на принципе люлечного подвешивания (рис. 6.19). Оно представляет собой шарнирную систему, состоящую из поддона 1, который связан с продольной балкой раму тележки 4 посредством серьги 2 и подвесок 3. На поддон с помощью пружин 7 опирается надрессорный брус 8. На надрессорном брусе установлены сколь- зуны, воспринимающие вес кузова. Предположим, что отсутствуют рессоры и кузов опирается непосредственно на подрессорную балку (поддон) и подвески строго вертикальны (рис. 6.19, а). Тогда при движении в кривой поддон отклонится в сторону и подвески повернутся и со стороны каждой подвески появится возвращающееся усилие Q/2, которое будет стремиться повернуть кузов в прежнее положение. Сила Q является составляющей силы Q, Рис. 6.19. Принципиальные схемы устройства центрального подвешивания (а) и его работы (б): 1 — поддон; 2 — серьга; 3 — подвеска; 4 — продольная балка рамы тележки; 5 — гидравлический гаситель колебаний; 6 — поводок; 7— пружинный комплект; 8 — надрессорный брус Рис. 6.20. Центральное подвешивание электропоездов ЭР2Р, ЭР9М, ЭР9Е: / — гидравлический гаситель колебаний; 2 — подвеска; 3— резино-металлический упор; 4 — скользун; 5— резиновая прокладка; 6 — колпачок; 7— надрессор- ный брус; 8 — амортизатор шкворня; 9 — комплект цилиндрических пружин; 10 — упор; 11 — поводок; 12— резино-металлический амортизатор; 13 — прокладка; 14— серьга; /5—поддон которая является вертикальной и передается через подрессорный брус и подвески на раму тележки. При больших отклонениях вагона подвески будут упираться в поддон. Центральное подвешивание моторных и прицепных (рис. 6.20) вагонов одинаково по конструкции и принципу действия. Нагрузка от веса кузова передается через надрессорный брус 7, комплекты пружин 9, поддон 15 и подвески 2 на раму тележки и далее через буксовое рессорное подвешивание на ось колесной пары и на рельс. С продольной балкой тележки связана подвеска (люлька), представляющая собой шарнирную систему, которая состоит из поддона 15, который при помощи серег 14 и тяг связан с продольной балкой тележки. На поддон 15 через комплект пружин 9 опирается верхний люлечный брус 7. На его верхней части установлены шкворневое устройство и скользуны 4, воспринимающие вес кузова. Скользуны 4 изготовлены из древесного пластика и установлены в гнездах литых опор, приваренных по концам бруса 7. Под скользуны установлены резиновые прокладки толщиной 15 мм. Благодаря дополнительному моменту трения между скользунами кузова и тележки уменьшается боковое раскачивание вагона на неровностях пути и виляние тележки, чем обеспечивается плавный ход вагона. Для предотвращения падения деталей центрального подвешивания на путь при их обрыве предусмотрены предохранительные устройства. Так, от падения поддона при обрыве тяг или серег предохраняют стальные тросы, концы которых закреплены на продольных балках тележки и в проушинах поддона. На прицепных вагонах эту функцию выполняют скобы. |