Конструкция_электроподвижного_состава
.pdfЮ.В. Попов, Н.Н. Стрекалов, А.А. Баженов
КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Допущено Федеральным агентством железнодорожного транспорта
вкачестве учебного пособия для студентов техникумов
иколледжей железнодорожного транспорта
Москва
2012
1
УДК 629.42; 629.45/.46 ББК 39.22
П58
Р е ц е н з е н т ы: технолог 1 категории Проектно(конструкторско(техноло( гического бюро по нормированию материально(технических ресурсов ОАО «РЖД» В.А. Кофанов; преподаватель спецдисциплин Московского колледжа железнодорожного транспорта В.Н. Соловьев
Попов Ю.В., Стрекалов Н.Н., Баженов А.А.
П58 Конструкция электроподвижного состава: учеб. посо( бие. — М.: ФГБОУ «Учебно(методический центр по обра( зованию на железнодорожном транспорте», 2012. — 271 с.
ISBN 978(5(89035(606(2
Изложены основные сведения о конструкции электроподвижного со( става, эксплуатируемого на железных дорогах России и ряда стран СНГ. Дано общее описание конструкции локомотивов и моторвагонного состава. Приведен сравнительный анализ материалов, используемых для изготовления узлов и деталей подвижного состава. В отдельную главу выделены вопросы противопожарной безопасности. Даны краткие сведения по новым конструкциям локомотивов и моторвагонного по( движного состава, в том числе и для метрополитена. Ряд разделов, помимо описания конструктивных особенностей тех или иных узлов, сопро( вождается основными принципами расчета их размеров и параметров.
Предназначено для студентов колледжей и техникумов железно( дорожного транспорта специальности 190304 «Техническая эксплуата( ция подвижного состава железных дорог», а также может быть полезно обучающимся по профессии «Машинист локомотива», инженерно(тех( ническим работникам предприятий железнодорожного транспорта и лицам, повышающим свою квалификацию.
УДК 629.42; 629.45/.46 ББК 39.22
ISBN 978(5(89035(606(2 |
♥ Попов Ю.В., Стрекалов Н.Н., |
|
Баженов А.А., 2012 |
|
♥ ФГБОУ «Учебно(методический центр |
|
по образованию на железнодорожном |
|
транспорте», 2012 |
|
♥ Оформление. ООО «Пиар(Пресс», 2009 |
2
От авторов
На железных дорогах большинства стран мира (кроме США) для грузовых и пассажирских перевозок на основных и наиболее загру( женных направлениях применяется электроподвижной состав. В стра( нах Европы развито высокоскоростное пассажирское движение, ко( торое успешно конкурирует с авиатранспортом. Производителями электроподвижного состава постоянно ведутся работы, направлен( ные на его совершенствование, повышение динамических качеств, надежности и долговечности.
В России основные направления и практически все крупные при( городные узлы электрифицированы. Авторы сочли целесообразным рассмотреть конструкцию основных частей и узлов локомотивов и моторвагонного подвижного состава постоянного и переменного тока, эксплуатирующегося на железных дорогах России, а также не( которых серий вагонов метрополитенов. В учебном пособии также приводятся материалы о новом перспективном подвижном составе.
Для более углубленного изучения материала в ряде разделов, по( мимо описания конструктивных особенностей тех или иных узлов, приведены примеры расчетов по выбору их основных размеров и па( раметров. Указанные разделы отмечены в оглавлении знаком «*».
Авторы выражают особую благодарность Н.С. Красногору и Р.А. Водопьянову за существенную помощь в подборе материала и подготовке рукописи.
3
Оглавление |
|
От авторов .................................................................................................. |
3 |
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОМ |
|
СОСТАВЕ ............................................................................................. |
4 |
1.1. Развитие электрической тяги ............................................................. |
4 |
1.2. Классификация электроподвижного состава ................................... |
6 |
1.3. Проекты новых типов магистральных электровозов ....................... |
8 |
Глава 2. КУЗОВА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО |
|
СОСТАВА И КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ ......................... |
14 |
2.1. Общие положения ............................................................................ |
14 |
2.2. Основные узлы механической части ЭПС ...................................... |
16 |
2.3. Типы кузовов электроподвижного состава ..................................... |
17 |
2.4. Основные элементы кузова .............................................................. |
21 |
2.5. Компоновка оборудования .............................................................. |
29 |
2.6. Статическая развеска подвижного состава* ................................... |
32 |
Глава 3. ТЕЛЕЖКИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ............... |
37 |
3.1. Типы и общие характеристики тележек .......................................... |
37 |
3.2. Конструкции тележек ....................................................................... |
38 |
3.3. Конструктивные особенности рам тележек* .................................. |
46 |
Глава 4. УЗЛЫ СОЕДИНЕНИЙ КУЗОВОВ С ТЕЛЕЖКАМИ ............ |
50 |
4.1. Общие положения и классификация узлов .................................... |
50 |
4.2. Основные узлы связей кузова с тележкой ....................................... |
52 |
4.3. Узел соединения с многоцелевым использованием пружин ......... |
59 |
4.4. Узел продольной связи с наклонными тягами ................................ |
60 |
4.5. Подвижной состав с наклоняемыми кузовами ............................... |
63 |
4.5.1. Предпосылки создания подвижного состава |
|
с наклоняемыми кузовами .............................................................. |
63 |
4.5.2. Механизмы наклона кузовов ................................................. |
64 |
4.5.3. Управление наклоном ............................................................ |
65 |
Глава 5. КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ .................................................................. |
69 |
5.1. Назначение и классификация колесных пар .................................. |
69 |
268
5.2. Конструкция колесной пары ........................................................... |
71 |
5.3. Оси колесных пар ............................................................................. |
72 |
5.4. Колесные центры .............................................................................. |
74 |
5.5. Бандажи ............................................................................................. |
76 |
5.6. Виды осмотров и освидетельствований колесных пар ................... |
83 |
5.7. Клеймение колесных пар ................................................................. |
85 |
5.8. Неисправности колесных пар .......................................................... |
87 |
5.9. Подрезиненные колеса* ................................................................... |
91 |
Глава 6. БУКСОВЫЕ УЗЛЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ................... |
94 |
6.1. Назначение и конструктивные особенности буксовых узлов ........ |
94 |
6.2. Классификация буксовых узлов ...................................................... |
95 |
6.3. Конструкции буксовых узлов ........................................................... |
95 |
Глава 7. РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ И ГАСИТЕЛИ |
|
КОЛЕБАНИЙ .................................................................................. |
110 |
7.1. Назначение рессорного подвешивания ........................................ |
110 |
7.2. Принцип разделения масс ............................................................. |
110 |
7.3. Первая ступень — буксовое рессорное подвешивание ................ |
112 |
7.4. Листовые рессоры ........................................................................... |
113 |
7.5. Пружины ......................................................................................... |
116 |
7.6. Торсионы* ....................................................................................... |
122 |
7.7. Применение резиновых элементов в конструкции |
|
механической части локомотива* ........................................................ |
124 |
7.8. Пневморессоры и особенности их работы* .................................. |
127 |
7.9. Гасители колебаний ........................................................................ |
131 |
7.9.1. Гидравлические гасители колебаний ................................... |
131 |
7.9.2. Фрикционные гасители колебаний ..................................... |
136 |
7.10. Упрощенный расчет листовой рессоры на прочность* .............. |
139 |
7.11. Расчет однорядных пружин на прочность* ................................. |
142 |
7.12. Расчет резиновых и резинометаллических элементов |
|
рессорного подвешивания* .................................................................. |
144 |
Глава 8. АВТОСЦЕПНЫЕ ПРИБОРЫ ................................................ |
148 |
8.1. Автосцепка СА 3 ............................................................................. |
149 |
8.2. Автосцепные устройства нового поколения |
|
для пассажирского подвижного состава .............................................. |
160 |
Глава 9. ТЯГОВЫЙ ПРИВОД ............................................................... |
164 |
9.1. Общие положения .......................................................................... |
164 |
9.2. Требования, предъявляемые к тяговым передачам ...................... |
164 |
9.3. Конструкции тяговых передач в приводах I класса ...................... |
166 |
269
9.4. Моторно осевые подшипники ...................................................... |
170 |
9.5. Зубчатая передача в приводах I класса .......................................... |
174 |
9.6. Особенности конструкции привода II класса ............................... |
182 |
9.7. Общие сведения о тяговых муфтах ................................................ |
184 |
9.8. Корпус редуктора ............................................................................ |
185 |
9.9. Особенности конструкции привода III класса ............................. |
198 |
9.10. Тяговые муфты привода III класса .............................................. |
200 |
9.11. Групповой тяговый привод* ......................................................... |
202 |
Глава 10. СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ |
|
МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ...................... |
205 |
Глава 11. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ |
|
ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА .......................................... |
210 |
11.1. Анализ причин пожаров на электроподвижном составе ............ |
210 |
11.2. Средства порошкового пожаротушения ..................................... |
216 |
11.2.1. Устройство и принцип действия УПП МО ...................... |
217 |
11.2.2. Устройство и принцип действия УПП ВВК ..................... |
219 |
Глава 12. ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ МЕТРОПОЛИТЕНОВ ............... |
221 |
12.1. Вагоны метрополитенов серий 81 717 и 81 714 .......................... |
221 |
12.2. Вагоны метрополитенов серий 81 740 и 81 741 «Русич» ............ |
238 |
Глава 13. НОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ... |
250 |
13.1. Электропоезд «Сапсан» ................................................................ |
250 |
13.2. Грузовой электровоз переменного тока 2ЭС5К «Ермак» ........... |
253 |
13.3. Пассажирский электровоз ЭП2К ................................................ |
256 |
Рекомендуемая литература ................................................................... |
266 |
Дополнительная литература ................................................................. |
267 |
270