Глава XI тележки тепловоза

Конструктивные особенности тележки

Конструкция тележек в значительной степени определяет передачу и реа­лизацию силы тяги, плавность хода и взаимодействие экипажной части и пу­ти, безопасность движения и динамические характеристики тепловоза. Уни­фицированная бесчелюстная тележка разработана и изготавливается серий­но ПО «Ворошиловградтепловоз» для отечественных магистральных грузо­вых тепловозов ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ10В, 2М62, маневровых ТЭМЗ и экспорт­ных грузо-пассажирских — ТЭ109 (модификаций 130, 131, 132, 142), ТЭ114, М62 с конструкционной скоростью 100—140 км/ч.

Для удовлетворения требований тепловозов всех модификаций конструк­ция унифицированной бесчелюстной тележки предусматривает: возможность изменения передаточного числа тягового редуктора с 4,41 (75/17) до 3,04 (70/23) при одном и том же тяговом электродвигателе (ТЭД), т. е. обеспечи­вается постоянство межцентрового расстояния тягового редуктора; измене­ние ширины колеи с 1520 до 1435 мм с вписыванием в габарит 0-2Т ГОСТ 9238—83 за счет изменения дисков колесных центров или их смещения на колесной паре; установку тормозного оборудования системы тормоза типа Матросова для грузовых тепловозов, а для тепловозов с конструкционной скоростью 120 км/ч и выше — со ступенчатым нажатием типа Кнорр и др. Тягово-прочностные качества тележки допускают максимальную нагрузку от колесной пары на рельсы 226 кН (23 тс).

Тележка (рис. 190) трехосная с индивидуальным приводом каждой колес­ной пары через односторонний и одноступенчатый тяговый редуктор от тяго­вого электродвигателя постоянного тока ЭД-118А с польстерной системой смазывания или электродвигателя ЭД-118Б с циркуляционной принудитель­ной системой смазывания моторно-осевых подшипников (МОП). Установка ТЭД на тележке выполнена опорно-осевой с рядным их расположением. Та­кое расположение ТЭД позволяет улучшить использование сцепной массы (на 10—12%) за счет однозначного распределения нагрузок по осям от тяги при движении тепловоза.

Рама тележки связана с колесными парами через поводковые бесчелюст­ные буксы с жесткими осевыми упорами качения одностороннего действия. Такая связь позволяет передавать от колесных пар на раму тележки упруго без трения скольжения и зазоров силы тяги и торможения, поперечные силы при налегании на рельс, а также обеспечивать симметричность и параллель­ность осей колесных пар в раме тележки и относительные вертикальные ее колебания. Жесткость поводков буксы в поперечном направлении составляет 35 • 105 Н/м, в продольном — 240 • 105 — 280 • 105 Н/м. Кроме того, для уменьшения воздействия тепловоза на путь увеличена поперечная подвиж­ность средней колесной пары за счет установки ее в буксах со свободным осевым разбегом ±14 мм.

Рессорное подвешивание тележки индивидуальное с пружинными комп­лектами на каждый буксовый узел Оно без учета поводков обеспечивает статический прогиб 126 мм и под статической нагрузкой зазор 40—50 мм меж-

ду корпусом буксы и боковиной рамы тележки, необходимый во избежание ударов при колебаниях надрессорного строения, возникающих при движении тепловоза и зависящих от состояния пути. Каждый пружинный комплект установлен с прокладками, которые служат для регулирования распределе­ния нагрузок по осям тепловоза.

Параллельно индивидуальному буксовому рессорному подвешиванию включены фрикционные гасители колебаний сухого трения, которые способны одновременно гасить все три вида колебаний: подпрыгивание, галопирование и поперечную качку. Демпфирование колебаний регулируется изменением силы трения и на основании испытаний тепловоза обеспечивается в диапазоне 5—6 % к подрессоренной массе, что соответствует коэффициенту демпфиро­вания 4—5, представляющему собой отношение работы сил трения фрикцион­ных гасителей к работе упругих сил системы рессорного подвешивания при изменении прогиба от нуля до статического.

В конструкции тележки применен пневматический индивидуальный (для каждого колеса) колодочный тормоз с двусторонним нажатием чугунных гребневых тормозных колодок на колеса тепловоза. Каждое колесо обслужи­вается одним тормозным цилиндром через рычажную передачу с общим пере­даточным числом, равным 7,8. Рычажная передача имеет между тормозными колодками поперечные триангели, что обеспечивает более надежное удержа-

ние колодок от сползания с бандажей и возможность применения безгребне- вых секционных тормозных колодок (экспортные тепловозы типа ТЭ109). Установочный выход штока тормозного цилиндра 55 мм при зазоре 7 мм меж­ду колодкой и бандажом. Эксплуатационный размер выхода штока в преде­лах 55—120 мм. Для его регулировки на продольных тягах рычажной переда­чи установлены регуляторы выхода штока тормозного цилиндра типа «винт— гайка». Проводятся опытно-конструкторские работы по внедрению тормозных цилиндров «ТЦР-10» со встроенными регуляторами выхода штока, позволя­ющих без ручных регулировок поддерживать постоянный зазор между банда­жом и колодкой до полного предельного износа тормозных колодок.

Нагрузка от надтележечного строения тепловоза передается на четыре комбинированные с резинометаллическими элементами роликовые опоры, которые размещены на боковинах рам тележек. Каждая опора по отношению к центру поворота тележки установлена так, что роликовой частью обеспе­чивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемеще­ние кузова (относ) достигается за счет поперечной свободно-упругой подвиж­ности шкворня и сдвига каждого комплекта из семи резинометаллических элементов, установленных на верхней плите роликовой опоры. Как возвра­щающий момент, так и момент упругих сил опор обеспечивают гашение отно­сительных колебаний кузова и тележек в горизонтальной плоскости (без уста­новки дополнительных демпферов) при движении тепловоза со скоростью до 120 км/ч. При таком опорно-возвращающем устройстве возможен устойчи­вый максимальный поворот тележки (с учетом относа) относительно кузова до 5°, а упругое опирание кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза.

Сила тяги от рамы тележки на кузов передается шкворневым узлом, обес­печивающим поперечную свободно-упругую подвижность шкворня кузо­ва ±40 мм. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонталь­ной плоскости. Вследствие минимального одинакового значения колесной базы тележки (1850 Х2 мм) и рядного расположения ТЭД шкворневой узел размещен на продольной балке со смещением на 185 мм от оси средней колес­ной пары.

Конструкция тележки, тяговый привод, система связи ее с кузовом обеспе­чивают максимально возможный коэффициент сцепления, а также расчетный коэффициент использования сцепной массы, равный 0,90, что значительно вы­ше по сравнению с тепловозами на челюстных тележках. Тележка тепловоза прошла всесторонние испытания по своим динамико-прочностным качествам и воздействию на путь с участием ведущих институтов — Всесоюзного научно-исследовательского тепловозного института (ВНИТИ) и Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ).

По результатам испытаний были проведены конструктивные изменения, позволившие довести прочностные качества корпусов букс, рамы тележки до обеспечения коэффициентов запаса прочности не менее 2; показатели надеж­ности и долговечности тягового редуктора до 1,2—1,8 млн. км пробега за счет замены жесткой зубчатой передачи с модулем 11 мм на передачу с модулем

2. мм и упругим зубчатым колесом (УЗК); показатели вертикальной и гори­зонтальной динамики, обеспечивающие без ограничения по ходовой части экипажа прохождения тепловозом прямых, крутых кривых участков пути и стрелочных переводов в результате замены жестких опор кузова на комбини­рованные с резинометаллическими элементами.

Обе тележки (передняя и задняя) тепловоза по своей конструкции одина­ковы, за исключением наличия на передней тележке рычажной передачи руч­ного тормоза, подножек для входа в тепловоз и привода скоростемера.