Бесчелюстная тележка с индивидуальным рессорным подвешиванием
Тележки тепловозов 2ТЭ10М (В), а также 2ТЭ 116 (рис.4.14) в конструктивном исполнении многих узлов имеют значительные отличия от тележек тепловозов первого поколения (Характерными отличительными признаками этих тележек являются отсутствие челюстной связи букс с рамой тележки и применение индивидуального рессорного подвешивания. Поэтому эти тележки обычно называют бесчелюстными с индивидуальным рессорным подвешиванием. У этих тележек челюстная связь букс с рамой заменена поводковой. Поводки 7 имеют резинометаллические амортизаторы, через которые они соединены с буксой 4 и рамой тележки 5. Взаимные перемещения колесной пары и рамы тележки происходят за счет деформации резиновых элементов. Это позволяет исключить из конструкции тележки быстро изнашивающиеся наличники рамы и букс, которые в эксплуатации требовали значительных затрат на их обслуживание и замену.
Вместо сбалансированного рессорного подвешивания на новых тележках применено индивидуальное для каждой оси подвешивание, состоящее из одних винтовых пружин. Нагрузка на каждую колесную пару передается через четыре пружинных комплекта 6, установленных на опорных кронштейнах букс. Каждый комплект состоит из двух или трех пружин, вставленных друг в друга.
Рис. 4.19. Общий вид бесчелюстной тележки тепловозов 2ТЭ10М и 2ТЭ116: 1-тормозной цилиндр; 2-воздухопровод; 3-демпфер; 4-букса; 5- пружина; 6-пружина; 7- поводок; 8- рычаг подвески тормозных колодок; 9- пескоподающая труба; 10 - колесная пара; 11- электродвигатель; 12 - опора; 13 - масленка; 14 - шкворневое устройство; 15 - кожух тягового редуктора; а, б- кронштейны крепления буксовых поводков; в, ж- концевые балки; г- боковина; д- средние поперечные балки; е- шкворневая балка; з- кронштейн подвески двигателя.
Такая схема подвешивания максимально упростила конструкцию тележки и уменьшила эксплуатационные расходы на ее обслуживание и ремонт, так как в ней исключены все шарнирные соединения (в рессорном подвешивании челюстной тележки таких соединений 48). В винтовых пружинах отсутствует внутреннее трение. Поэтому для избежания резонансных явлений в тележках применены фрикционные гасители колебаний (демпферы) 3, устанавливаемые между буксами и рамой тележки. Сила трения между трущимися накладками подвижного штока и корпуса демпфера регулируется затяжкой пружины.
Достоинством бесчелюстных тележек является упругая связь с кузовом, обеспечиваемая подвижным шкворневым устройством 14 с горизонтальными пружинами четырьмя резино-роликовыми опорами, через которые кузов опирается на тележку. Упругое соединение позволяет перемещаться в поперечном направлении относительно тележки за счет сдвига резины опор и сжатия пружины шкворневого устройства. Упругое соединение тележек с кузовом улучшает горизонтальную динамику тепловоза. Центр шкворневого устройства не совпадает с геометрическим центром тележки (сдвинут к середине тепловоза на 0,185 мм). Расположение шкворня за средней осью тележки несколько снижает боковое усилие на рельс направляющей колесной пары.
Резино-роликовые опоры расположены в боковинах рамы несимметрично относительно шкворня. Центры передних опор находятся на расстоянии 1,632 м, а задних - 1,232 м. Опоры развернуты вдоль радиусов установки, и ролики перекатываются по наклонным поверхностям только при повороте тележки, а относ кузова происходит за счет наклона опор при работе резины на сдвиг. Тяговые электродвигатели имеют опорно-осевое подвешивание и в тележке располагаются носиками в одну сторону («гуськом»).
Вместо жестких зубчатых колес в тяговом приводе применены упругие самоустанавливающиеся зубчатые колеса с резино - металлическими элементами, позволяющие снизить уровень динамических нагрузок в приводе и улучшить распределение нагрузки по длине зубьев. Моторно-осевые подшипники имеют так называемую гиперболическую расточку вкладышей и усовершенствованный уширенный польстер для смазывания оси. В буксах вместо бронзовых осевых упоров скольжения применены небольшие по размерам и надежные упорные шарикоподшипники. Это позволило исключить жидкую смазку в буксах и лабиринтные уплотнения, сократить расходы на ремонт и эксплуатацию.
Тормозное оборудование тележки включает шесть тормозных цилиндров диаметром 10,2 см (4"), индивидуальную рычажную передачу с двусторонним нажатием колодок, чугунные тормозные колодки. Ручной тормоз действует на два колеса каждой тележки.
Тележки тепловоза ТЭП70. У первых семи тепловозов ТЭП70 тележки однотипны с тележками тепловоза ТЭП60.
Начиная с восьмого номера на тёпловозах ТЭП70 применяются тележки, представленные на рис.4.20. Тележки тепловоза имеют ряд конструктивных новшеств, определенных последними достижениями науки и техники. Вертикальная нагрузка от кузова воспринимается тележкой посредством восьми цилиндрических пружин 5, установленных на боковинах рамы 7 тележки (по четыре каждой стороны). Эти группы пружин образуют вторую (кузовную) ступень рессорного подвешивания с большим статическим прогибом. Первая (буксовая) ступень подвешивания с прогибом пружин 57 мм в два раза меньше, чем во второй ступени.
Пружины второй ступени подвешивания обеспечивают одновременно упругую связь при поперечных и угловых перемещениях тележки относительно кузова. Относительные перемещения тележки и кузова в поперечном направлении возможны благодаря упругому шкворневому устройству 13. Перемещение шкворня в этом направлении ограничено до 60 мм. Из них 30 мм относится к свободному ходу и 30 мм к упругому со сжатием пружины шкворневого устройства. Включение пружины шкворневого устройства три отклонении кузова свыше 30 мм обеспечивает необходимую нелинейность зависимости возвращающей силы от перемещения. Демпфирование вертикальных и горизонтальных относительных перемещений кузова и тележки осуществляется гидравлическими гасителями колебаний б, 17. Для этой цели на тележке установлены с каждой стороны по два гасителя вертикально и одному горизонтально. В буксовой ступени гасители отсутствуют.
Тяговые электродвигатели 16 имеют «гуськовое» расположение в раме тележки и жестко в ней закреплены. Привод колесной пары односторонний. Вращающий момент от вала двигателя к колесной паре передается с помощью специального механизма, включающего зубчатую передачу, поводки с резинометаллическими шарнирами (по типу привода тепловоза ТЭП60) и трубу с двумя приводными фланцами по концам.
Передача тяговых и тормозных усилий от колесных пар к раме тележки осуществляется через бесчелюстныё буксы и поводки с резиновыми элементами. Суммированное рамой тележки тяговое усилие передается раме кузова через низкоопушенный (до уровня осей колесных пар) шкворень.
Тормозное оборудование тележки включает шесть тормозных цилиндров со встроенными регуляторами выхода штока, индивидуальные рычажные передачи, обеспечивающие двустороннее нажатие тормозных колодок, и гребневые колодки. При ручном торможении к бандажам прижимаются колодки только одной колесной пары.
Рис.4.20. Устройство тележки тепловоза ТЭП 70 последних выпусков:
1-предохранительный трос; 2-тормозной башмак; 3-тормозной цилиндр; 4- опоры пружины; 5-пружина кузовной ступени подвешивания; 6-,17-гасители; 7- рама тележки; 8- опорный кронштейн; 9-вертикальный рычаг рычажной передачи тормоза; 10-поводковая букса; 11-пружина рессорного подвешивания буксовой ступени; 12- поводок буксы; 13- шкворневого устройство; 14-опора подшипника зубчатого колеса тягового привода; 15-эластичная муфта привода; 16-тяговый электродвигатель; 17-тяговый редуктор.