Назначение и технические данные
Вагоны моделей имеют две моторные двухосные тележки с индивидуальным приводом колесных пар - переднюю и заднюю, и одну промежуточную не моторную тележку.
Тележки моторные являются ходовыми частями вагонов и предназначены для приведения их в движение, направления движения по рельсовому пути с обеспечением минимального сопротивления и необходимой плавности хода, распределения и передачи всех нагрузок от кузова на путь, а также восприятия тяговых и тормозных сил.
Не моторная тележка является промежуточной, поддерживающей, на которую опираются головная и концевая секции кузовов вагона, и выполняет значительную часть функций моторных тележек, за исключением приведения вагонов в движение.
Моторные тележки передняя и задняя по конструкции аналогичны. Отличия моторных тележек головного вагона состоят в разной длине горизонтальных тяг связи тележек с кузовом (на передней тележке тяга имеет большую длину) и их направлении, и наличии на передней тележке дополнительных крепежных элементов под установку оборудования системы автоматических гребнесмазывателей АГС-8 и подвески приемных катушек. Кроме того, на передней тележке устанавливаются брусья токоприемников, один из которых с установкой срывного клапана автостопа.
На задней тележке токоприемники не устанавливаются.
На промежуточных вагонах моторные тележки одинаковы, исключая отсутствие токоприемников на задней тележке.
Основными отличиями промежуточной не моторной тележки от моторных тележек является отсутствие тягового электропривода, горизонтальной тяги, обеспечивающей связь тележки с кузовом, и наличие в системе центрального пневморессорного подвешивания центральной балки для установки секций кузова.
Главные виды моторных и не моторных тележек показаны с правой по ходу движения.
Вал-упор между наличниками Соединение продольной тяги со
шкворневой балки средней балкой рамы тележки
Вал-упор и продольная тяга Наличники на шкворневой балке
рамы кузова
Пневматическая рессора с направляющей Гнездо пневморессоры в
шкворневой балке рамы кузова
Установка шкворневой балки промежуточной тележки
Рамы всех тележек замкнутой формы, сварные, коробчатого сечения, выполнены из низколегированной малоуглеродистой стали 09Г2Д. Колесные пары выполнены с цельнокатаными колесами и рычажными буксами с роликовыми подшипниками. Рессорное подвешивание - двухступенчатое, буксовое и центральное. В буксовом рессорном подвешивании используются цилиндрические пружины и буксовые амортизаторы, а в центральном - пневморессоры диафрагменного типа и центральные амортизаторы.
Рамы тележек
Рамы тележек являются несущими элементами конструкции моторных и не моторной тележек и представляют собой жесткие сварные конструкции коробчатого сечения.
Рама моторной тележки состоит из центральной балки 18, двух продольных балок 11 и двух концевых балок 16. На центральной балке рамы имеются кольца 3 для установки и крепления пневморессор центрального пневматического подвешивания и отверстие 17 под центральный упор для установки и крепления горизонтальной тяги, которая вторым концом закреплена на раме кузова. На этой балке также имеются отверстия 14 для установки элементов подвешивания тяговых приводов (редукторов с электродвигателями) с одной стороны. С другой стороны с помощью регулировочных тяг тяговые приводы крепятся к концевым балкам.
На продольных балках крепятся сферические шарниры букс и буксовые амортизаторы.
В конструкции рамы предусмотрены различные кронштейны, втулки и другие силовые элементы для установки и крепления оборудования тележки и других систем, смонтированных на тележках.
На центральной балке рамы не моторной тележки отсутствуют отверстия под центральный упор и установку элементов подвески тяговых приводов, а на концевых балках – кронштейнов также для крепления тяговых приводов с другой стороны.
Кроме того, на продольных балках предусмотрены специальные кронштейны для установки штанг, к которым крепятся центральные амортизаторы, а на одной из концевых балок предусмотрен кронштейн для крепления центральной балки подвешивания головной и концевой секций кузова. На раме немоторной тележки предусмотрены также элементы под установку межсекционного перехода.
Кронштейн кузовного гидроамортизатора Кронштейн буксового гидроамортизатора
Кронштейн подвески устройства Кронштейн предохранительного устройства
регулирования высоты редуктора буксового подвешивания
Кронштейн подвески приемных устройств Кронштейн подвески
АЛС-АРС рычажно-тормозной передачи
Кронштейн буксового подвешивания Универсальный кронштейн на средней балке
рамы тележки с кронштейнами подвески
тягового двигателя и редуктора
Кронштейн подвески форсунки Пневморессора, тяга регулятора положения
гребнесмазывателя кузова и подвеска тормозных цилиндров
Подвеска тормозного цилиндра (справа) Фиксация шкворня вала-упора и подвески
и тормозного цилиндра с блок-тормозом (слева) привода на средней балке рамы тележки
Пневмоподвешивание и кузовные гидроамортизаторы промежуточной тележки
Средняя балка рамы промежуточной тележки Крайняя (хвостовая) балка рамы
с устройством ограничения поперечного разбега промежуточной тележки с кронштейном
шкворневой балки крепления хвостовика шкворневой балки
Крепление шарнира хвостовика шкворневой балки к крайней (хвостовой) балке рамы
промежуточной тележки
Составные части и работа
Тележка моторная передняя состоит из следующих основных составных частей, узлов и механизмов:
· рамы 28;
· двух колесных пар 30;
· четырех узлов буксового рессорного подвешивания 18;
· тяговых асинхронных приводов (электродвигатели 23, редукторы 20, передаточный механизм 21 и другие устройства передачи вращения);
· пневматического центрального подвешивания с пневморессорами 5;
· тормозных устройств (тормозных блоков) 11.
Кроме того, на тележках устанавливаются токоприемные устройства 12, токоотводящие (заземляющие) устройства 9, трубопроводы магистралей тормозных цилиндров, управления токоприемниками и другие устройства. На передней тележке головного вагона дополнительно установлено оборудование системы АГС8 (бак 24 и форсунки 26), подвеска с приемными катушками 8, срывной клапан автостопа 10, датчики измерителя скорости 19 и другое оборудование. Весь комплекс оборудования, обеспечивающий работу тележки, смонтирован, в основном, на раме тележки или с опорой на нее. Работа моторных тележек заключается в восприятии, распределении и передачи нагрузок от кузова на путь, приведение вагона в движение с помощью тяговых электроприводов, направлении его движения по рельсовому пути и обеспечении всех видов торможения. Не моторная тележка через центральную балку обеспечивает восприятие, распределение и передачу нагрузки от двух секций кузова на путь, направление движения вагона по рельсовому пути, а также все виды электропневматического и пневматического торможения.
Узел регулировки подвески редуктора Кронштейн крепления редуктора
Кронштейн крепления тягового двигателя Универсальный кронштейн
Таблица 2 - Технические характеристики тележек
| Наименование характеристики | Значение характеристик тележек | |
| Моторные | Не моторная | |
| Масса тележки, кг, не более Масса колесной пары, кг, не более База тележки, мм Габаритные размеры тележек, мм: - ширина - длина - высота Масса тягового двигателя, кг, не более Мощность тягового двигателя, кВт Количество тяговых двигателей, шт. Рессорное подвешивание Соединение колесных пар с рамой Соединение тележки с кузовом Подвеска тягового привода * - Для передней тележки вагона 81 -740.1 ** - Для остальных тележек вагонов. Допуск на массу всех тележек - ±5 %. Допуск на массу колесных пар - ±3 %. | 7800* (7730)** 4127* (3561) Двухступенчатое с пружинным буксовым и пневматическим центральным подвешиванием Букса с шарнирно-рычажным механизмом Горизонтальная тяга Опорно-рамная | - - - Двухступенчатое с пружинным буксовым и пневматическим центральным подвешиванием Букса с шарнирно-рычажным механизмом Шкворень - |
Колёсные пары
Колёсные пары воспринимают нагрузку вагона и направляют его по рельсовому пути. Наряду с постоянно действующей нагрузкой от веса вагона и пассажиров колесные пары испытывают динамические усилия – вертикальные удары от стыков и неровностей пути и горизонтальные усилия при прохождении кривых участков пути.
Колесные пары являются одним из основных узлов ходовых частей и всего подвагонного оборудования.
Таблица 3 - Технические характеристики колёсных пар тележек.
| Наименование характеристики | Значение характеристики | |
| Моторная | Не моторная | |
| Габаритный размер между торцами контрольных крышек, мм Диаметр колеса по кругу катания, мм Диаметр шейки оси колесной пары, мм Расстояние между внутренними гранями колес, мм Толщина гребня колеса, мм Масса, кг | 860+2-1 | 860+2-1 |
Соединение полого вала и зубчатого венца Второе ходовое колесо в сборе с фланцем
передаточного механизма
Колесные пары моторной тележки состоят из оси 9, двух цельнокатаных колес 2 и 13, букс 1 и 15, передаточного механизма 8 и редуктора.
Выходной вал 5 соединен с фланцем 7 и через передаточный механизм посредством фланца 32 с осью 9 колесной пары.
Фланец 32 насаживается на ось колесной пары. Кольцо 4, состоящее из двух половин, свободно установлено между осью и выходным валом. На осевых шейках колесной пары установлены буксы 1 и 15, каждая из которых имеет по два цилиндрических роликовых подшипника 19 и 22 с установленными между ними кольцами 20, 21, 48, 49. В стакане буксы 15 установлены тарельчатая шайба 27, крышка 25, лабиринтное кольцо 18, а на оси 9 - воротник 17. Такое устройство позволяет удерживать смазку в буксах.
Ось колесной пары внутри
полого вала редуктора
Ось колесной пары.
Ось колесной пары представляет собой брус круглого сечения.
Диаметр оси по её длине не одинаков.
На подступичные части напрессовывают колеса, поэтому, кроме напряжения, изгиба и кручения, они испытывают еще напряжение сжатия от напрессованных на них колесных центров. На предподступичные части насаживают в горячем состоянии лабиринтные кольца для уплотнения корпусов букс.
Концевые части оси - шейки воспринимают вертикальную нагрузку от веса вагона. На шейки в горячем состоянии напрессовывают внутренние кольца буксовых подшипников. Резьбовые части на концах оси предназначены для завинчивания осевых гаек, которыми закрепляют подшипники букс.
Для предотвращения концентрации напряжений все сопряжения участков одного диаметра с участками другого диметра выполняют плавными. Их называют галтелями.
Обработанная ось клеймится. Клейма ставят на торце первой шейки в одном из сегментов.
Клейма содержат:
· номер оси
· номер плавки металла
· две последние цифры года отковки оси
· месяц и две последние цифры года обработки оси
· в основании паза под стопорную планку ставят клейма ставят клейма мастера ОТК и приемщика службы подвижного состава
Основные нагрузки испытываемые осью:
1. Изгиб в вертикальной плоскости от действия весовых нагрузок на шейки оси от буксы.
2. Кручение при передаче крутящего момента от зубчатого колеса редуктора на колеса.
Цельнокатаное колесо
У цельнокатаных колес обод с гребнем, диск и ступица составляют одно целое. Изготавливают их из твердой углеродистой стали (типа бандажной) по особой технологии, заключающейся в нагреве заготовок до ковочной температуры 1300°, многократной обжимке под гидравлическими прессами и прокатке обода роликами на специальном колесопрокатном стане, в результате чего колеса приобретают высокую прочность.
Профиль катания колес
Движение колесных пар по рельсовому пути происходит в сложных условиях. Поэтому большое значение придают правильному выбору профиля поверхности катания колес, чтобы он по возможности обеспечивал лучшие условия прохождения колесной пары по прямым и кривым участкам пути.
Делится на два участка – 1:7 (у наружной грани) и 1:20 (перед гребнем)
1 - круг катания
2 - поверхность катания
3 - наружная фаска
4 - наружная грань
5 - упорный бурт
6 - внутренняя поверхность
7 - выточка для бандажного кольца
8 - прижимной бурт
9 - внутренняя грань
10 - вершина гребня
11 - гребень
Профиль катания колеса
Диаметр колеса по кругу катания должен быть 860 – 810 мм.
Рабочим диаметром колеса считают диаметр, замеренный в плоскости круга катания на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса, где расположен гребень. Гребень возвышается над точкой круга катания на 28 мм. Толщину гребня замеряют на расстоянии 18 мм от вершины. У новых гребней она равна 33 мм.
Буксовый узел
Буксы служат для передачи веса кузова с тележками на шейки оси колесных пар, передачи тяговых и тормозных усилий от колесных пар на рамы тележек, служат кронштейнами для токоприемников.
Буксы монтируются на шейках оси колесной пары. Они служат опорами для пружин надбуксового подвешивания, и через них передается усилие от веса кузова и пассажиров на ось колесной пары, колеса и далее на ходовые рельсы.
В состав каждой буксы входят следующие элементы:
Допустимая в эксплуатации температура нагрева корпуса буксы в зоне подшипников: 35°С + температура окружающей среды. В буксовый узел закладывается смазка марки ЛЗ ЦНИИ. В качестве её заменителя применяется смазка марки 1-13 жировая. Смазка закладывается в количестве 1-1,3 кг. На буксах имеются масленки, через которые пополняется смазка. Для пополнения используется 0,5 кг смазки.
Буксы, установленные на оси колесной пары, удерживаются от осевых перемещений через тарельчатые шайбы и кольца четырьмя болтами. Под болты установлены отгибные шайбы, которые предохраняют их от отворачивания.
Шейки оси колесной пары Шейка оси с одетыми внутренними,
лабиринтовым кольцом, обоймами
подшипников и разделительным кольцом
. Сферический шарнир своими валиками крепится к кронштейнам рамы тележки, а второй конец буксы служит для установки пружин и крепления амортизатора. На одной из букс колесных пар всех тележек устанавливаются токоотводы типа УТ-01 У2, на другой – датчик устройства «противоюза».
Пара колесная не моторной тележки не имеет передаточного механизма и редуктора. Остальные ее детали аналогичны колесной паре моторной тележки.
Фланцы передаточного механизма Фланцы передаточного механизма полой
полого вала и полой оси. оси и второго ходового колеса
Нумерация колёсных пар и букс
Номер 1 присваивается первой колёсной паре со стороны кабины управления на вагонах 81-740.1 или со стороны приборного отсека на вагонах 81-741.1. Номера остальным колёсным парам присваиваются последовательно.
Нумерация букс производится в следующем порядке:
1,3,5,7,9,11 – левая сторона вагона относительно первой колёсной пары.
2,4,6,8,10,12 – правая сторона вагона относительно первой колёсной пары.
Элементы колёсной пары, расположенные со стороны выходного вала и редуктора, именуются «первыми» (1 колесо и т.д.), а с противоположной стороны «вторыми».
Буксы с устройствами токоотвода
Щетки устройства токоотвода Тарельчатая шайба с крепежными болтами
Букса с датчиком «противоюза» Ротор датчика «противоюза»
Тяговая передача
В состав привода тягового входят тяговый электродвигатель, редуктор и другие его элементы, обеспечивающие передачу вращающего момента от электродвигателя на колесную пару.
Передача вращающего момента осуществляется по схеме: электродвигатель 11 - диск ведущий 10 - палец 9 - обойма 8 - втулка упругая 7 - диск ведомый 6 компенсационной муфты - вал-шестерня редуктора 5 - шестерня 4 - выходной вал 3 - передаточный механизм 2 - ось колесной пары 1.
На тележке моторной установлено два тяговых привода с электродвигателями, редукторами и передаточными механизмами. Крепление приводов к концевым балкам рамы осуществляется с помощью регулировочных тяг, которыми регулируется расстояние между осью колесной пары и выходным валом. Редуктор крепится к концевой балке с помощью регулировочных тяг. Крепление тяг выполнено шарнирным.
Тяговый двигатель с ведущим диском Компенсационная муфта в соединительном
фланце
Через корпус редуктора, электродвигателя и концевую балку пропущен предохранительный трос.
Между электродвигателем и редуктором установлена компенсационная муфта 7 и переходной фланец 4. Крепление фланца к электродвигателю и редуктору осуществляется болтами. В нижней части фланца имеется отверстие, закрытое пробкой 3, для слива масла, а в верхней части - пробка 9 для заправки и сапун 8.
Второе колесо с фланцем передаточного Полый вал с зубчатым венцом редуктора
механизма
Фланцы передаточного механизма полого вала Фланцы передаточного механизма
редуктора и полой оси полой оси второго колеса
Редуктор, полая ось и передаточные Компенсационная муфта
механизмы тяговой передачи
Муфта компенсационная предназначена для передачи крутящего момента от электродвигателя к редуктору, а также для предохранения деталей привода от динамических перегрузок при увеличении крутящего момента более допустимого.
Муфта состоит из ведущего диска 2, пальцев 3 и 11, упругой втулки 9, ведомого диска 10, обоймы 4, стопорной планки 6, болтов 5, стопорной шайбы 7 и колец 8.
Крутящий момент через муфту передается следующим образом: от электродвигателя через ведущий диск 2, палец 3, упругую втулку ведущего диска, обойму 4, упругую втулку 9, палец 11 ведомого диска, диск ведомый 10 и далее – вал шестерни редуктора.
Редуктор
Редуктор предназначен для передачи крутящего момента от электродвигателя на колесную пару и состоит из: разъемного корпуса 7; вала-шестерни 5; промежуточной шестерни 13; выходного вала с зубчатым венцом 18. Промежуточная шестерня 13 установлена на валу 3. Вал с подшипниками с двух сторон закрыт крышками. Выходной вал вращается на шариковых и роликовых подшипниках и состоит из ступицы и зубчатого венца, скрепленных между собой болтами. Все шестерни редуктора - прямозубые, что исключает поперечные нагрузки на подшипники и корпус редуктора. Передаточное число редуктора - 5,5. Нагрев подшипников редуктора 35°С + температура окружающей среды.
Корпус редуктора состоит из двух разъемных частей – верхнего 1 и нижнего 6 картеров. В верхней части установлены вал-шестерня и промежуточная шестерня с валом. В нижней части установлен выходной вал, который соединен с осью колесной пары. Система смазки редуктора и выходного вала – единая (зубчатые колёса – окунанием в масляную ванну, разбрызгиванием и масляным туманом; подшипники – разбрызгиванием и масляным туманом). Марка смазки ТАП-15 (негрол).
Узел регулировки подвески Подвеска корпуса редуктора через
корпуса редуктора кронштейн к центральной балке
Рессорное подвешивание
Назначение и устройство.
Рессорное подвешивание служит для смягчения и частичного гашения колебаний, вызываемых неровностями пути, для обеспечения плавного хода вагона и возвращения кузова в нормальное положение после прохода кривого участка пути. В качестве рессорного подвешивания на вагонах 81-740; 81-741 применяют:
1.одностороннее буксовое пружинное подвешивание дополненное гидравлическими амортизаторами;
2. центральное пневматическое подвешивание дополненное кузовными амортизаторами
Буксовое подвешивание
Буксовое подвешивание предназначено для:
-подрессоривания рамы тележки относительно колесных пар и пути;
-передачи тяговых и тормозных усилий;
-фиксации колесной пары относительно рамы тележки
На каждой тележке предусмотрено четыре узла буксового подвешивания.
Подвешивание буксовое обеспечивается с одной стороны буксовыми пружинами, а с другой стороны - буксовыми амортизаторами с регулируемой клапанной системой.
Амортизатор буксовый (гидравлический гаситель колебаний) предназначен для гашения колебаний, возникающих между колесными парами и рамой тележки при движении вагона.