Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Вагоны Минимаркер Тележки грузовых вагонов

Тележки грузовых вагонов

Страница 4 из 12

Тележки грузовых вагонов изготовляют с литыми боковыми рамами (боковинами) и цельнолитой надрессорной балкой. По конструкции тележки различаются устройством рессорного подвешивания, числом колесных пар и другими. Основные типы и краткая техническая характеристика тележек грузовых вагонов приведены в таблице 1 (таблица находится в конце лекции).

Наибольшее распространение получили двухосные тележки. Эксплуатация вагонов с трехосными тележками затрудняется сложностью вписывания в кривые участки пути, торможения, а также при техническом обслуживании.

Двухосные тележки

Тележка ЦНИИ-ХЗ-0

Тележка ЦНИИ-ХЗ-0 (рис. 1) состоит из двух боковых рам (боковин) (1), Двух колесных пар (7) с буксами (4), двух комплектов центрального рессорного подвешивания (6), надоессорной балки (5) и рычажной тормозной передачи (8). Боковина представляет собой монолитную стальную конструкцию, отлитую из мартеновской стали или электростали следующего химического состава: углерода не более 0,27 %, марганца – 0,9%, фосфора и серы – не более 0,05% каждого. Эта сталь имеет предел прочности не менее 420 МН/м2, предел текучести – не менее 250 МН/м2, относительное удлинение не менее 20%. Если содержание углерода более 0,27%, то на боковине отливается буква «С». Это означает, что при ремонте должен быть применен особый режим сварки.

Тележка ЦНИИ-ХЗ-0

Рис. 1 – Тележка ЦНИИ-ХЗ-0

В средней части боковины (рис. 2) расположен проем с приливом (6) для размещения рессорного комплекта, а по концам – проемы для буксовых узлов. Средний проем по бокам с каждой стороны имеет направляющие (5), к которым крепятся заклепками сменные фрикционные планки, изготовленные из термически обработанной стали марки 45 твердостью не менее НВ 300. Буксовые проемы имеют в верхней части кольцевые приливы (2), которыми боковина опирается на буксы, а по бокам – буксовые челюсти (1). На верхнем поясе боковины расположены кронштейны (4) для крепления подвесок тормозных башмаков. С внутренней стороны каждой боковины размещены полки (7), служащие опорами для наконечников триангеля в случае обрыва подвесок, крепящих триангели к раме тележки. Сечения элементов боковины корытообразные. Балки такого профиля хорошо сопротивляются продольному изгибу и кручению.

Боковина тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Рис. 2 – Боковина тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Боковины одной тележки должны иметь одинаковое расстояние между внутренними гранями крайних челюстей. Такие боковины подбирают по номеру, который определяют по числу несрубленных шишек (3). На боковине специально для этого отливаются пять шишек в виде усеченных конусов.

При подборе боковин принята следующая система. Когда все шишки срублены, у боковины № 0 размер между внутренними гранями крайних челюстей буксовых проемов равен 218+0,99–1 мм; если не срублены одна, две, три, четыре или все пять шишек, номер боковины соответственно будет № 1; 2; 3; 4 или 5, а указанный размер 2183 ±0,99; 2185 ±0,99; 2187 ±0,99; 2189 ±0,99; 218+1–0,99 мм.

Подбор боковины производят тщательно для того, чтобы оси колесных пар располагались параллельно, а следовательно, испытывали со стороны пути меньшее сопротивление во время движения.

На каждой боковине отливаются марка завода, номер плавки, год отливки, а также набиваются клейма приемки. Кроме того, при повышенном содержании хрома, никеля и меди отливают или выбивают буквы «НЛ». Номера плавок и приемочные клейма обводят белой краской.

Надрессорная балка тележки (рис. 3, а) делается стальной цельнолитой с подпятником (1), полкой (7) для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза, опорами (3) для скользуна, выемками (6) для размещения фрикционных клиньев, буртами (5), ограничивающими смещение внутренних пружин рессорного комплекта, и выступами (4), удерживающими натужные пружины от смещения при движении тележки. Надрессорная балка выполнена в форме бруса равного сопротивления изгибу (в соответствии с эпюрой изгибающих моментов) замкнутого коробчатого сечения.

Надрессорная балка тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Рис. 3 – Надрессорная балка тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Посередине внутри надрессорной балки под подпятником (1) имеются ребра жесткости (12) и поддон (2), служащий опорой для шкворня. В нижней верхней стенках балки имеются окна, облегчающие ее и используемые для закрепления стержня в литейной форме при отливке балки.

Подпятник имеет плоскую рабочую поверхность строго определенных размеров для пятника (рис. 4), прикрепленного к шкворневой балке рамы вагона. Через центр пятника и подпятника проходит металлический шкворень, который служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает возникающие между ними горизонтальные силы. Кроме подпятника, являющегося центральной опорой кузова, на надрессорной балке установлены еще два боковых опорных скользуна (см. рис. 3, б); Каждый скользун состоит из опоры (11), которая отливается вместе с надрессорнои балкой, колпака (10), надеваемого на эту опору, прокладок (9), применяемых для регулирования зазоров между скользунами рамы вагона и тележки, болта (8), предохраняющего колпак от падения при разгрузке вагона на вагоно-опрокидывателе. Преимущество скользуна этой тележки перед скользунами других тележек грузовых вагонов с вкладышами, расположенными в коробках, прикрепленных к надрессорным балкам, заключается в том что в него не попадают грязь и снег и сохраняется зазор между скользунами.

Пятник

Рис. 4 – Пятник

Отличительной особенностью тележки ЦНИИ-ХЗ-0 является отсутствие в рессорном подвешивании эллиптической рессоры. Для гашения колебаний имеются фрикционные амортизаторы в виде клиньев (2) (см. рис. 1), которые размещены в гнездах по концам надрессорной балки и своими вертикальными гранями соприкасаются с фрикционными планками (3), закрепленными на колонках боковин. Угол наклона рабочей поверхности клиньев, сопряженной с надрессорной балкой, составляет 45°.

Рессорный комплект тележки (рис. 5, а) состоит из нескольких двухрядных (параллельно работающих) цилиндрических пружин (3) и (2) и двух клиньев (1) фрикционного гасителя колебаний. Внутренние пружины рессорного комплекта устанавливают на постели боковины и фиксируются цилиндрическими выступами; положение наружных пружин определяется буртами. Количество пружин в комплектах зависит от грузоподъемности вагона. Расположение пружин в комплекте разное. Например, в крытых платформах и полувагонах грузоподъемностью 62–64 т. имеется семь пружин в комплекте (рис. 5, б), в цистернах емкостью 50 м3 – шесть (рис. 5, в), в тележках изотермических вагонов – пять (рис. 5, г). На крайних пружинах, находящихся у стоек боковины тележки, размещаются клинья гасителя колебаний. Тележка ЦНИИ-ХЗ-0 имеет гибкость рессорного подвешивания (1,3–2,32) 10–7 м/Н, статический прогиб 46–50 мм и коэффициент относительного трения φ = 0,08–0,1.

Рессорный комплект тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Рис. 5 – Рессорный комплект тележки ЦНИИ-ХЗ-0

Надрессорная балка тележки ЦНИИ-ХЗ-0 может перемещаться по отношению к боковинам в поперечном направлении. Боковые перемещения ее, амортизируются за счет поперечной упругости пружинных комплектов и сил трения, возникающих в клиновых гасителях колебаний. Величина этих перемещений ограничивается приливами на боковинах.

Тележка МТ-50

Конструкция тележки МТ-50 с литыми боковинами без поперечной связи показана на (рис. 6, а). Все четырехосные вагоны, построенные на отечественных заводах в 1952–1956 гг., выпускались на тележках этого типа.

Тележка МТ-50

Рис 6 – Тележка МТ-50

Боковины (2) тележки МТ-50 цельнолитые, по концам их имеются проемы для букс (1), а в средней части – для рессорного комплекта. Средний проем по бокам в верхней части имеет цилиндрические вогнутые поверхности (8) (рис. 6, б), сопрягающиеся с выпуклыми приливами надрессорной балки (3), а внизу – плиту для установки рессорного комплекта. С внутренней стороны на каждой боковине находятся полочки, служащие опорой для триангелей (7) (см. рис. 6, а) в случае обрыва подвесок, которыми триангели присоединены к боковинам. На верхнем поясе боковины имеются кронштейны для крепления подвесок тормозных башмаков. Разъемное соединение букс и боковин облегчает смену колесных пар под вагонами, упрощает сборку и разборку тележек при ремонте, позволяет оборудовать буксами с роликовыми подшипниками.

Надрессорная балка (3) отлита из стали вместе с подпятником и коробками для скользунов (4).

Рессорный комплект тележки МТ-50 комбинированный и состоит из эллиптической рессоры (5) и четырех двухрядных цилиндрических пружин (6). Заменой пружинных комплектов комбинированным рессорным подвешиванием достигли значительного уменьшения колебаний вагона в вертикальном направлении. Гибкость рессорного подвешивания тележки равна 0,049 м/МН, статический, прогиб 18 мм и коэффициент относительного трения φ = 0,03÷0 04. Однако установка листовой рессоры препятствует полному использованию поперечной упругости пружин для смягчения горизонтальных поперечных толчков, вследствие чего в горизонтальном направлении плавность хода тележки с комбинированным подвешиванием ухудшается.

В тележках данного типа также нет поперечной связи и боковины связаны между собой только осями колесных пар и надрессорной балкой, которые не дают жесткого соединения. Поэтому при вписывании тележки в кривые участки пути боковины могут смещаться одна относительно другой на величину зазоров α (см, рис. 6, б). Во избежание заклинивания надреесорной балки между колонками боковин их направляющим плоскостям и придана цилиндрическая форма.

Тележки типа МТ-50 используются также в изотермических вагонах. Рессорный комплект таких тележек обладает повышенной гибкостью. В нем поставлены однорядные пружины и более мягкая эллиптическая рессора. Гибкость такого комплекта 1,44 мм/103 Н.

Трехосные тележки

В период с 1937 по 1952 г. грузовые вагоны выпускались на тележках УВЗ с литыми боковинами и поперечной связью. Боковины этих тележек отлиты отдельно от корпусов букс. Поперечные связи, отштампованные из стального листа, имеют сравнительно узкую среднюю часть и уширенные концы для размещения рессорных комплектов. Цельнолитые надрессорные балки имеют форму бруса равного сопротивления изгибу и замкнутое коробчатое сечение. Рессорный комплект такого же типа, как у тележки МТ-50.

Трехосные тележки применяются под грузовыми вагонами грузоподъемкостью 93–95 т. В эксплуатации имеется несколько типов трехосных тележек: КВЗ-1 (Крюковского вагоностроительного завода), КУВЗ (Крюковского и Уральского вагоностроительных заводов), УВЗ-9м и УВЗ-10м – конструкции Уральского вагоностроительного завода (9-й и 10-й модернизированные варианты). Многотипность тележек объясняется стремлением создать наиболее совершенную конструкцию тележки, полностью удовлехворяющую всем требованиям эксплуатации. В результате научных исследований, конструкторских разработок и опытных испытаний для серийного производства и эксплуатации шестиосных полувагонов принята трехосная тележка УВЗ-9м.

Тележка КВЗ-1

Трехосная тележка типа КВЗ-1 (рис. 7) полувагонов грузоподъемностью 93–95 т имеет три колесные пары (1), четыре боковые рамы (две правые и две левые) (2), две надрессорные балки (3), две продольные балки (4), шкворневую балку (5), два балансира (6) букс средней оси, шесть букс (7), четыре подушки рессорных комплектов (две правые и две левые) (11), восемь двухрядных пружин (12), четыре фрикционных гасителя колебаний (13), рычажную передачу (14).

Тележка типа КВЗ-1

Рис. 7 – Тележка типа КВЗ-1

На буксы (7) опираются четыре боковые рамы, причем на буксы крайних колесных пар они опираются непосредственно, а на буксы средней – через балансиры (6). Боковые рамы соединены с балансирами валиками (8). Для того, чтобы разгрузить валики от срезывающих усилий, нагрузка от боковых рам тележек передается на балансир через подкладку (9) и вкладыш (10). Для этой же цели отверстия валика (8) в боковой раме имеют овальную форму.

Вся вертикальная нагрузка, приходящаяся на тележку, воспринимается подпятником шкворневой балки (5), затем через ее концы передается на продольные балки (4), а через них на надрессорные балки (3), причем на каждую надрессорную балку приходится 1/2 нагрузки. Эта часть нагрузки далее передается на две боковые рамы, расположенные одна против другой, а через них – на колесные пары.

Чтобы обеспечить равномерную передачу вертикальной нагрузки на все колесные пары, проемы для рессорных комплектов в боковых рамах выполнены не посередине, а на расстоянии 1/3 длины тележки от оси буксового проема крайней колесной пары. В результате такого размещения рессорных комплектов 2/3 вертикальной нагрузки, воспринимаемой боковой рамой, передается на буксу крайней оси, а 1/3 – на конец балансира буксы средней оси. Но так как на балансир буксы средней оси опираются одновременно правая и левая боковые рамы, то эта букса также воспринимает 2/3 вертикальной нагрузки, приходящейся на боковую раму. В связи с тем, что на каждую пару противоположных одна другой боковых рам передается только половина всей вертикальной нагрузки тележки, каждая колесная пара воспринимает 1/3 часть этой нагрузки. Таким образом, все колесные пары тележки загружены одинаково.

Боковые рамы, надрессорные, продольные и шкворневая балки, подушки, располагаемые под пружинами, балансиры и корпуса букс отлиты из стали, применяемой для изготовления боковых рам тележки ЦНИИ-ХЗ-О.

У трехосной тележки описываемого типа (конструкции 1955 г.) имеются буксы с двумя роликовыми подшипниками на втулочной посадке; наружный диаметр подшипника равен 280 мм, а диаметр шейки оси 135 мм. Во избежание неравномерной нагрузки на роликовые подшипники между корпусом буксы и боковой рамой тележки у букс крайних осей устанавливались стальные прокладки, которые соприкасались с потолком буксы цилиндрической поверхностью. У тележек последних выпусков эти прокладки изъяты и боковые рамы тележки опираются непосредственно на буксы. Возможность некоторого поворота в горизонтальной плоскости оси колесной пары по отношению к боковой раме тележки достигается за счет зазоров между корпусом буксы и буксовыми челюстями.

Каждый рессорный комплект трехосной тележки состоит из двух двухрядных пружин и одного фрикционного гасителя колебаний. Статический прогиб этого комплекта равен 42 мм.

Тормозная система данной тележки, имеющей двустороннее нажатие тормозных колодок, показана на (рис. 8). Опытная эксплуатация трехосных тележек показала трудность смены в них колодок и тормозных башмаков внутренних триангелей крайних осей и обоих триангелей средней оси. К другим недостаткам относятся несовершенная работа тормозной передачи, трещины предохранительных скоб крайних триангелей и трещины в кронштейнах для подвески наружных триангелей крайних колесных пар.

Тормозное устройство трехосной тележки типа КВЗ-1

Рис. 8 – Тормозное устройство трехосной тележки типа КВЗ-1: а – первых выпусков; б – последних выпусков

У тележек типа КВЗ-1 последнего выпуска кронштейны для подвески крайних триангелей упразднены и эти триангели сняты, т. е. наружные колесные пары имеют одностороннее торможение.

У тележек типа КВЗ-1, кроме того, мало расстояние между скользунами (1180 мм), что требует соединения тележек с кузовом шкворнем замкового типа, так как иначе при односторонней разгрузке полувагона может произойти его опрокидывание. Для того, чтобы кузов не мог оторваться от тележки, шкворень тележки КВЗ-1 имеет на одном конце головку, а на другом – втулку, укрепленную валиком. Валик от выпадения предохраняется шплинтом. Постановка втулки на место должна производиться после посадки кузова на тележку через окно в диафрагме шкворневой балки между стенками хребтовой балки вагона, что очень неудобно. Необходимость применения замкового шкворня в этой тележке и опасность опрокидывания кузова при его отсутствии являются недостатком тележки КВЗ-1.

Тележка КУВЗ

Крюковский и Уральский вагоностроительные заводы совместно разработали новый вариант тележки для шестиосных грузовых вагонов, который создавался с учетом опыта эксплуатации тележки типа КВЗ-1.

Тележка типа КУВЗ (рис. 9) по принципу устройства аналогична тележже КВЗ-1, но отличается тем, что ее шкворневая и продольные балки выполнены в виде одной отливки, имеющей форму, напоминающую букву Н. Более широко, чем у тележки КВЗ-1, расставлены боковые скользуны (1524 мм), что исключает возможность опрокидывания кузова вагона при его односторонней разгрузке и позволяет отказаться от шкворня замкового типа.

Трехосная тележка типа КУВЗ

Рис. 9 – Трехосная тележка типа КУВЗ: а – общий вид; б – чертеж

Буксы имеют роликовые подшипники диаметром 250 мм, однако тележка типа КУВЗ допускает постановку колесных пар с буксами, имеющими роликовые подшипники диаметром 280 мм.

Рессорное подвешивание состоит из 16 пружин и 4 фрикционных гасителей колебаний. Величина коэффициента относительного трения, создаваемого гасителями колебаний, составляет 0,08–0,12. Рычажная передача тормоза (рис. 10) тележки КУВЗ имеет одностороннее нажатие тормозных колодок на крайние колеса и двустороннее на средние колеса.

Устройство тормоза тележки типа КУВЗ

Рис. 10 – Устройство тормоза тележки типа КУВЗ

Для одновременного подвода колодок к колесам и отвода их от колес все триангели подвешены на двух подвесках (основных и дополнительных), которые вместе с рычагами образуют параллелограмм. В тележке типа КУВЗ обеспечен более удобный, чем в тележке КВЗ-1, доступ к тормозным башмакам и колодкам, что достигнуто за счет некоторого увеличения базы, сокращения ширины окна для рессорных комплектов и расположения пружин рессорного комплекта в два ряда. Опытные тележки КУВЗ выпущены со статическим прогибом 44 и 49 мм. Однако, у тележки наблюдается эксцентричное загружение подшипников и шеек оси средней колесной пары, которое намечено устранить при одновременном увеличении базы тележки, осуществляемом для уменьшения напряжений в основной площадке земляного полотна.

Тележка УВЗ-9м

Трехосная тележка УВЗ-9м (рис. 11, а) состоит из боковых рам, каждую из которых составляют две боковины (2) и балансир (4), трех колесных пар, одной шкворневой балки (9) с подпятником (8), двух надрессорных балок (7), четырех комплектов рессорного подвешивания (3) и тормозной рычажной передачи (6).

Трехосная тележка УВЗ-9м

Рис. 11 – Трехосная тележка УВЗ-9м

Боковые рамы сочлененные литые, своими проемами они опираются на буксы (1) крайних колесных пар непосредственно и на буксы (5), средней колесной пары – через балансир. В боковинах (рис. 11, б) имеются проемы для размещения рессорных комплектов. Чтобы обеспечить равномерную передачу вертикальной нагрузки на все колесные пары, центры проемов располагаются от оси буксового проема для крайней колесной пары на расстоянии 1/3 длины пролета рамы. Балансир (рис. 11, в) представляет собой стальную отливку в виде коромысла. Он связывает боковины одной стороны тележки в сочлененную раму. В средней части балансира имеется замкнутый проем с челюстями, в котором размещается букса средней оси, а по концам – отверстия для соединения его с боковинами при помощи валиков.

Вертикальная нагрузка от кузова вагона воспринимается подпятником, а при наклонах кузова – подпятником и одним скользуном шкворневой балки тележки. Шкворневая балка (рис. 11, г) представляет собой Н-образную отливку коробчатого сечения, в центральной части которой имеется гнездо для пятника диаметром 400 мм и отверстие для шкворня диаметром 60 мм. На концах продольных элементов балки сделаны пазы для размещения надрессорных балок и отверстия для болтов, связывающих эти балки со шкворневой.

Надрессорная балка тележки стальная литая коробчатого сечения. Своими концами она входит в проемы боковин и опирается на рессорные комплекты.

Рессорный комплект тележки состоит из четырех двухрядных пружин и одного пружинно-фрикционного гасителя колебаний, заключенного в цилиндрический корпус. Статический прогиб рессорного подвешивания тележки составляет 52 мм, а коэффициент относительного трения φ = 0,08÷0,12.

Тележка УВЗ-10м

Разработанная Уральским вагоностроительным заводом для шестиосных вагонов трехосная тележка типа УВЗ-10м (Уралвагонзавод, 10-й модернизированный вариант) имеет четыре попарно сочлененные боковые рамы (1) (рис. 12), две поперечные балки (2), две продольные и одну шкворневую балки, объединенные в одну отливку (3), два скользуна (5), укрепленных на кронштейнах (4) и приваренных к отливке (5), шесть балансиров (6), двенадцать рессорных комплектов (7), шесть букс (8), три колесные пары (9) и шкворень (10). Тележка УВЗ-10м имеет буксовое рессорное подвешивание, что резко снижает вес неподрессорных деталей и выгодно отличает ее от тележек КВЗ-1 и КУВЗ. Каждый рессорный комплект состоит из двухрядной пружины и фрикционного гасителя колебаний, расположенного во внутренней пружине.

Трехосная тележка типа УВЗ-10м

Рис. 12 – Трехосная тележка типа УВЗ-10м: а – общий вид; б – вид сбоку

При прогибе рессорных комплектов боковые рамы перемещаются относительно балансиров (6) в вертикальной плоскости, а для того, чтобы балансиры не могли сместиться по отношению к боковым рамам в поперечном направлении, они имеют направляющие.

Тележка УВЗ-10м имеет одностороннюю рычажную передачу (рис. 13).

Устройство рычажной передачи тележки типа УВЗ-10м

Рис. 13 – Устройство рычажной передачи тележки типа УВЗ-10м

Эта тележка в отличие от тележки УВЗ-9м имеет буксовое рессорное подвешивание, что снижает массу необрессоренных частей. Каждый рессорный комплект состоит из двухрядной пружины и фрикционного гасителя колебаний, расположенного во внутренней пружине. Статический прогиб рессорного подвешивания тележки равен 46 мм, а коэффициент относительного трения φ = 0,1.

Четырехосные тележки

Четырехосные тележки (рис. 14) устанавливают под кузова восьмиосных полувагонов и цистерн большой грузоподъемности. Каждая тележка состоит из двух обычных двухосных тележек (1) типа ЦНИИ-ХЗ-О, связанных соединительной балкой (2). Соединительная балка (рис. 15, а) четырехосной тележки представляет собой монолитную отливку коробчатого сечения из мартеновской стали. Она состоит из верхнего (1) и нижнего (2) поясов, продольных (3) и поперечных (7) ребер жесткости, центрального подпятника (8) и центральных скользунов (6), крайних пятников (4) и крайних скользунов (5).

Четырехосная тележка

Рис. 14 – Четырехосная тележка

Крайними пятниками и скользунами соединительная балка опирается на подпятники и скользуны надрессорных балок тележек. Центральный подпятник тележки со шкворневым отверстием является опорой пятника рамы вагона, а центральные скользуны поддерживают кузов при действии боковых сил.

Вертикальная нагрузка, приходящаяся на восьмиосную тележку воспринимается подпятником соединительной балки, а затем через ее концы передается на надрессорные балки двухосных тележек. Колесные пары для грузовых вагонов с роликовыми подшипниками являются все типовыми.

На восьмиосных цистернах применена соединительная балка штампосварной конструкции. Эта балка немного легче литой, что позволяет снизить тару вагона.

Соединительная балка четырехосной тележки

Рис. 15 – Соединительная балка четырехосной тележки: а – литая; б – штампосварная

Штампосварная соединительная балка (рис. 15, б) состоит из двух штампованных желобов, имеющих форму продольного вертикального разреза балки, верхнего листа (1) толщиной 16 мм, имеющего стыковой сварной шов в среднем сечении балки, нижнего листа (2) толщиной 20 мм, четырех опор крайных скользунов (5), состоящих из нижних наклонных листов, верхних листов и ребер двух отливок крайних пятников (4) и одной отливки центрального подпятника (8). Подпятник приварен по контуру отливки к верхнему листу балки, а пятники – к нижнему.

Таблица 1

29042014_t1


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика