Что такое бесчелюстная тележка
Что такое бесчелюстная тележка
Челюстная тележка со сбалансированным рессорным подвешиванием.
Основными признаками, характеризующими тележки тепловозов первого поколения (ТЭЗ, 2ТЭ10Л, ТЭМ2, ТЭМ1
и некоторых других), являются челюстная связь букс с рамой тележки и сбалансированное рессорное подвешивание. Устройство тележек этого типа показано на рис. 178. В раме 7 тележки размещены три колесно-моторных блока с колесными парами 5, тяговыми электродвигателями 3 и буксами 22. Буксы колесных пар связаны с рамой тележки специальными направляющими кронштейнами рамы, называемыми челюстями. Внизу для усиления челюсти связаны подбуксовыми струнками 23. Тяговые электродвигатели опираются одной стороной на оси колесных пар через моторно-осевые подшипники, а другой стороной — на раму тележки через пружинную подвеску. Такой способ подвески двигателя обычно называют опорно-осевым.
Тележка связана с главной рамой тепловоза жестким шкворнем, входящим в гнездо шкворневой балки 15. Масса кузова воспринимается четырьмя опорами 16, расположенными на раме тележки симметрично относительно шкворня на расстоянии 1365 мм. Корпус каждой опоры развернут по радиусу, проведенному из центра шкворня. Тележки магистральных тепловозов имеют роликовые опорно-возв-ращающие устройства, а тележки маневровых тепловозов имеют скользя-
Рис. 178. Челюстная тележка тепловоза со сбалансированным рессорным подвешиванием:
Рис. 179. Общий вид бесчелюстной тележки тепловозов 2ТЭ10М и 2ТЭ116:
Тормозное оборудование тележки состоит из двух тормозных цилиндров диаметром 254 мм (10″), рычажной передачи и односекционных гребневых тормозных колодок. Нажатие колодок одностороннее.
Бесчелюстная тележка с индивидуальным рессорным подвешиванием. Тележки тепловозов 2ТЭ10М(В), а также 2ТЭ116 (рис. 179) 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 резиноме-таллические 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. 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 и четырьмя резино-ро-ликовыми 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 ксередине 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 три 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 резинометаллическими элементами, позволяющие снизить уровень динамических нагрузок в приводе и улучшить распределение нагрузки ло длине зубьев. Моторно-осевые подшипники имеют так называемую гиперболическую расточку вкладышей и усовершенствованный уширенный польс-тер 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. Отличие заключается в разных диаметрах бандажей колесных пар: у ТЭП60 диаметр бандажей 1,05 м, у ТЭПТО — 1,22 м. Тележка имеет оригинальную но сложную конструкцию, обусловленную опорно-рамным подве-
Типы тепловозных тележек и их конструкция
Экипаж – служит для установки силового и вспомогательного оборудо-вания, а также для передвижения тепловоза по рельсовому пути. К экипажу тепловоза ЧМЭ3 относятся:
Ø главная рама с кузовом капотного типа;
Ø две трехосные тележки;
Ø автосцепные устройства;
Ø песочная система.
Создаваемые колесными парами тяговые и тормозные усилия через дета-ли экипажа (буксы, рамы тележек, шкворни главной рамы и автосцепные уст-ройства) передаются на сцепленные с локомотивом вагоны.
В зависимости от устройства ходовой части тепловозы делятся на две группы:
1. В первую группу входят тепловозы, у которых ведущие колесные пары размещены непосредственно на раме тепловоза. Такая конструкция применяет-ся только на тепловозах малой мощности, имеющих небольшое количество ве-дущих колесных пар (тепловозы ТГМ1, ТГМ23). Группировка колесных пар в жесткой раме ведет к увеличению базы тепловоза, а это усложняет управление локомотивом на кривых участках пути.
2. Вторую группу составляют тепловозы с тележечной экипажной частью. Наличие тележек улучшает условия движения локомотива на кривых участках и обеспечивает высокие скорости движения. Такая ходовая часть применяется на большинстве магистральных и маневровых тепловозов.
Конструкция тележки определяется:
Ø числом колесных пар;
Ø способом подвешивания тяговых электродвигателей;
Ø системой рессорного подвешивания;
Ø устройствами связи колесных пар с рамой тележки;
Ø устройствами соединения тележки с главной рамой.
В зависимости от числа колесных пар, объединенных в одной раме, те-лежки бывают двух- и трехосными.
Двухосные тележки применяются на тепловозах с гидропередачей (ТГМ3, ТГМ4, ТГ16 и др.) и тепловозах, у которых четырехосные тележки со-стоят из двух двухосных тележек с промежуточной рамой (ТЭМ7).
Трехосные тележки бывают челюстными и бесчелюстными. Челюстные тележки применяются на маневровых и грузовых тепловозах ранних выпусков (2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, М62, ТЭМ1 и др.).
Унифицированные тележки применяются на тепловозах 2ТЭ116, 2ТЭ10М, 2М62, ТЭМ3 и др. Унифицированная трехосная бесчелюстная те-лежка предназначена для всех модификаций тепловозов.
Рис. 1. Общий вид бесчелюстной тележки тепловоза 2ТЭ116:
1 – тормозной цилиндр; 2 – воздухопровод; 3 – демпфер; 4 – букса; 5 – рама; 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.
В унифицированной тележке предусматривается:
Ø возможность изменения передаточного числа тягового редуктора с 4,41 (75/17) до 3,04 (70/23) при одном и том же тяговом электродвигателе;
Ø возможность перехода с ширины рельсовой колеи 1520 мм на 1435 мм в соответствии с габаритом 0-2Т ГОСТ 9238-83 (за счет изменения положения дисков колесных центров);
Ø возможность установки тормозного оборудования как отечественной, так и других систем.
Тяговые электродвигатели на тележке имеют опорно-осевое подвешива-ние с рядным расположением (гуськом). Рама тележки связана с колесными па-рами через поводковые бесчелюстные буксы с жесткими осевыми упорами ка-чения одностороннего действия. Такая связь позволяет упруго передавать от колесных пар на раму тележки силы тяги и торможения, поперечные силы (при набегании на рельс), а также обеспечивать симметричность и параллельность осей колесных пар и их относительные вертикальные колебания. Средняя ко-лесная пара имеет возможность свободного поперечного перемещения ±14 мм. Параллельно индивидуальному буксовому рессорному подвешиванию устанав-ливаются фрикционные гасители колебаний.
Рис. 2. Фрикционный гаситель колебаний:
1 – амортизатор; 2 – сухарь; 3 – обойма; 4 – шток; 5 – поршень; 6 – фрикционная накладка;
7 – вкладыш; 8 – корпус гасителя; 9 – защитный кожух; 10 – пружина; 11 – крышка; 12 – гайка; 13 – шплинт; 14 – крышка буксы.
В тележке применяется пневматический индивидуальный двусторонний колодочный тормоз, с тормозным цилиндром диаметром 8ʺ на каждое колесо. Сила тяги от рамы тележки на главную раму передается через шкворневое уст-ройство. Передняя и задняя тележки секции тепловоза по конструкции одинако-вы, за исключением наличия на передней тележке рычажной передачи ручного тормоза, подножек для входа в кабину и привода скоростемера.
1.2. Общая компоновка бесчелюстной тележки тепловоза ЧМЭ3:
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Бесчелюстная тележка
Тепловоз 2ТЭ10В имеет кузов с несущей рамой тепловоза сварной конструкции, которая воспринимает все вертикальные и горизонтальные усилия. Кузов, рама каждой секции и все оборудование, расположенное на них, опираются на две трехосные бесчелюстные тележки с эластичной тяговой передачей и нагрузкой от колесной пары на рельс 23 тс. Нагрузка от оборудования, установленного на раме тепловоза, на каждую тележку передается через четыре шаровые опоры, которые одновременно являются возвращающими устройствами, обеспечивающими спокойное и плавное движение тепловоза. Посередине шкворневой балки каждой тележки расположен подпятник, в который входит шкворень рамы тепловоза. Шкворень воспринимает только горизонтальные усилия от силы тяги и торможения, а также боковые силы от колесных пар и служит центром поворота тележки относительно кузова. [31]
На современных тепловозах как грузовых ( 2ТЭ10В), так и пассажирских ( ТЭП60) применены тележки, имеющие бесчелюстной буксовый узел с поводками и индивидуальное рессорное подвешивание. Бесчелюстные тележки тепловоза 2ТЭ10В аналогичны тележкам тепловоза ТЭП60, но по конструкции отдельных сборочных единиц ( узлов) у них имеются существенные отличия. [32]
Каждый вагон поезда имеет порядковый номер и определенное место в схеме формирования. Перестановка вагонов не допускается. Вагоны имеют цельнометаллический кузов с хребтовой балкой, сваренной из штампованных элементов. Ходовая часть-двухосные бесчелюстные тележки типа ЦМВ с базой 2400 мм. Оборудованы они буксами с роликовыми подшипниками. Одна из тележек служебного вагона имеет колесную пару со шкивом для привода подвагонного генератора. Все вагоны оборудованы автоматическими тормозами. [37]
Гидропередача двухтрансформаторная без переключения режимов. Холодильник тепловоза с короткими секциями, блочный, расположен в крыше. Охлаждение масла дизеля производится через водомасляный теплообменник. На тепловозе применены двухосные бесчелюстные тележки с поводковыми буксами, индивидуальным рессорным подвешиванием и фрикционными демпферами. Кабина, отделенная от машинного отделения тамбуром, имеет хорошую шумоизоляцию. Тепловоз может работать как в составе двух секций, так и раздельно. [40]
Кроме того, на них размещаются элементы рычажно-тормозной передачи. На передних тележках головных вагонов устанавливаются также устройства локомотивной сигнализации и редукторы привода скоростемера СЛ-2М. В процессе выпуска электропоездов тележки и их отдельные узлы проходили модернизацию, и в настоящее время моторные тележки электропоездов ЭР2 и ЭР9П ( рис. 18) унифицированы настолько, что различаются они только параметрами рессорного подвешивания. На электропоездах ЭР22В применены бесчелюстные тележки ( рис. 19), несколько отличающиеся по конструкции. [41]
После окончательной сборки и регулировки свободных разбегов колесных пар тележки подкатывают под тепловоз. Чтобы предохранить шкворень от пыли, на его выступающие части перед опусканием рамы тепловоза на тележки рекомендуется положить по всему контуру валик из твердой смазки. Процесс подкатки тележек, опускания рамы тепловоза на них и соединения узлов тележки с рамой тепловоза ведется в последовательности, обратной выкатке. У тепловоза с бесчелюстными тележками ( см. рис. 334) тягу 12 каждого фрикционного гасителя колебания соединяют с кронштейном корпуса буксы. [42]
Тележка тепловоза
Тележки тепловозов являются их ходовыми частями. Они передают вертикальные нагрузки от веса кузова и рамы тепловоза с установленным на ней силовым и вспомогательным оборудованием на рельсы, создают во взаимодействии с рельсами тяговые и тормозные силы, направляют движение тепловоза в рельсовой колее, передавая на раму тепловоза поперечные усилия от рельсового пути.
Содержание
Назначение и общее устройство
Тележка — крупный узел тепловоза. Она объединяет в одно целое, в единый комплекс:
Объединены они в одно целое
Рама тележки не только связывает вместе отдельные узлы ходовых частей, но и связывает их с рамой тепловоза, обеспечивая в то же время возможность поворота тележки относительно рамы тепловоза. Конструкция тележки и в особенности ее рамы зависит от способа передачи нагрузок и исполнения опорных устройств.
Так как силовая установка находится в кузове на главной раме, а ведущие колесные пары размещены в тележках, необходимость их поворота значительно затрудняет как передачу вертикальных нагрузок, так и передачу энергии от дизеля к колесным парам.
Схемы передачи нагрузок от рамы тепловоза на тележки
Связь кузова (или рамы) тепловоза с рамой тележки должна обеспечивать передачу сил по всем осям координат: вертикальных сил по оси z, горизонтальных продольных сил по оси х, горизонтальных поперечных сил по оси у при одновременной возможности относительного поворота (вокруг оси д) и передачи энергии. Вес всего оборудования тепловоза, размещенного в кузове, включая и главную раму, должен быть равномерно распределен между обеими тележками, иначе нагрузки от отдельных осей на рельсы могут быть неодинаковыми. Кроме того, связи кузова с тележками должны ограничивать возможности поворота (колебаний) кузова относительно осей х и у. В систему этих связей должны входить так называемые возвращающие устройства, способствующие возвращению тележек (после поворота в кривых) в положение, при котором продольные оси рам тепловоза и тележек совпадают, а также препятствующие самопроизвольным виляниям тележки.
Наиболее распространены следующие основные схемы опирания рамы (и всего надтележечного строения тепловоза) на тележки:
Схемы связей рамы тепловоза с тележками
1. Рама опирается на каждую тележку одной опорой — цилиндрической пятой 1, входящей в подпятник 2 тележки (рис. а). Пята с подпятником образуют шкворневое соединение, являющееся осью поворота тележки относительно рамы в горизонтальной плоскости. И вертикальная нагрузка, и горизонтальные силы передаются через этот узел, работающий поэтому в весьма напряженных условиях.
Для предотвращения недопустимых перекосов кузова и, следовательно, неравномерного распределения нагрузок в шкворневом узле в этой схеме на каждой тележке устанавливаются дополнительные боковые ограничители — скользуны 3, допускающие лишь незначительные отклонения кузова от вертикального положения (1 —1,5 мм — такова величина зазора в скользунах). Это меньше радиального зазора между шкворнем и подпятником. Такая схема передачи нагрузок применялась в первых серийных послевоенных тепловозах (ТЭ1 и ТЭ2). В шкворневом соединении велики силы трения (по торцу и цилиндрической поверхности), препятствующие повороту. Поэтому эти поверхности сильно изнашиваются. С увеличением мощности тепловозов и их тяговых усилий нагрузки на шкворневой узел и его износ оказались чрезмерно большими. В последующих схемах принимались меры по его разгрузке от вертикальных сил.
2. Рама центрируется с тележкой при помощи шкворневого соединения, но опирается на нее не через шкворень, а через боковые опоры 4, расположенные симметрично относительно шкворня (рис. 6). Шкворневой узел, являющийся осью поворота тележки, в этом случае полностью разгружен от вертикальных нагрузок и передает только горизонтальные силы. Рабочей в нем является лишь цилиндрическая поверхность. Вертикальные нагрузки полностью воспринимаются опорами, которые обычно выполняются роликовыми (с трением качения). Наличие четырех боковых опор на тележке существенно улучшает устойчивость кузова на тележке в продольной и поперечной вертикальных плоскостях.
По такой схеме выполнена экипажная часть основных серий грузовых тепловозов (ТЭЗ, 2ТЭ10Л). На маневровых тепловозах (ТЭМ1 и ТЭМ2) применена такая же схема, но боковые опоры выполнены по типу скользунов (с трением скольжения). На тепловозах 2ТЭ10В и 2ТЭ116 для улучшения динамических качеств допускается небольшое (±40 мм) поперечное смещение шкворня относительно тележки.
3. Вертикальная нагрузка от рамы тепловоза передается на каждую тележку через две—четыре боковые опоры при фактическом отсутствии шкворневого узла. Ввиду того что необходимый угол поворота рамы тележки относительно рамы тепловоза невелик (не более 5—7°), оказывается возможным обеспечить центрирование тележки при помощи так называемого фиктивного шкворня, роль которого выполняет система коротких горизонтальных поводков, передающая продольные горизонтальные силы (рис. в). Шарниры поводков 5 соединены с рамой тележки, а 6 — с рамой тепловоза. Такая схема оказывается необходимой в особенности для трехосных тележек тепловоза с гидропередачей, где необходимость механического привода средней оси затрудняет размещение шкворневого узда, как, например, на опытном тепловозе ТГ106.
4. Рама тепловоза опирается на раму тележки через несколько (четыре, как на тепловозе ТГ102, или шесть) боковых упругих опор при отсутствии шкворня. Возможность поворота тележки обеспечивается упругостью резинометаллических опорных элементов и небольшим (до 20 мм в одну сторону) поперечным смещением опорных коробок по бронзовым направляющим на раме тележки. Горизонтальные силы передаются также через опорные элементы, которые имеют вид конических втулок.
5. Рама тепловоза опирается на раму тележки через две главные вертикальные маятниковые опоры 8 — качающиеся стойки, расположенные на ее продольной оси (рис. г). Каждая опора соединена с рамой кузова и рамой тележки через конические резинометаллические втулки. Эти опоры передают и продольные горизонтальные силы, и половину вертикальной нагрузки.
Вертикальные нагрузки (вторая половина веса надтележечного строения) воспринимаются также четырьмя боковыми вертикальными стойками 7. Наличие боковых опор обеспечивает поперечную устойчивость кузова.
Такая схема передачи нагрузок применена на пассажирских тепловозах ТЭП60, а также на некоторых электровозах. Она характерна полным отсутствием трения скольжения в главных опорах. Возможность поворота тележек обеспечивается отклонением главных опор от вертикальной оси (рис. д). Горизонтальные упругие тяги 9 способствуют передаче поперечных сил и воз-вращению тележки в исходное положение. Маятниковое подвешивание увеличивает устойчивость надтележечного строения тепловоза за счет снижения высоты точки передачи веса на раму тележки, способствует уменьшению воздействия на путь и поэтому нашло распространение в различных вариантах в целом ряде конструкций современных локомотивов.
6. Рама тепловоза при наличии шкворня, являющегося осью поворота и передающего горизонтальные силы, своими кронштейнами 10 (рис. е) подвешивается к раме каждой тележки на четырех боковых маятниковых подвесках 11. Такая схема применена на маневровых тепловозах ЧМЭЗ. Оси наклонных подвесок пересекаются на оси шкворня.
Осуществлены схемы с двумя боковыми маятниковыми подвесками при наличии центрального шкворня для передачи горизонтальных сил (тепловозы французских фирм). В некоторых конструкциях продольные горизонтальные силы передаются системой длинных наклонных тяг 12, соединяющих раму с тележкой так, что точка пересечения их осей находится на уровне ниже центров ведущих осей (рис. ж). Такое соединение способствует лучшему использованию сцепного веса локомотива.
7. Если боковые упругие опоры выполнить в виде комплекта высоких пружин, закрепленных соответственно своими концами в рамах тепловоза и тележки, то при смещении тележки возвращающая сила будет возникать вследствие сопротивления пружин поперечному сдвигу. Такая схема в настоящее время получила распространение в тепловозостроении и применена на тепловозах ТЭП70. Горизонтальные силы в этом случае передаются низко опущенным шкворнем.
Маневровые локомотивы
Устройство тележек тепловозов
Челюстная тележка со сбалансированным рессорным подвешиванием.
Основными признаками, характеризующими тележки тепловозов первого поколения (ТЭЗ, 2ТЭ10Л, ТЭМ2, ТЭМ.1
Тележка связана с главной рамой тепловоза жестким шкворнем, входящим в гнездо шкворневой балки 15. Масса кузова воспринимается четырьмя опорами 16, расположенными на раме тележки симметрично относительно шкворня на расстоянии 1365 мм. Корпус каждой опоры развернут по радиусу, проведенному из центра шкворня. Тележки магистральных тепловозов имеют роликовые опорно-возв-ращающие устройства, а тележки маневровых тепловозов имеют скользя-
Рис. 178. Челюстная тележка тепловоза со сбалансированным рессорным подвешиванием:
Рис. 179. Общий вид бесчелюстной тележки тепловозов 2ТЭ10М и 2ТЭ116:
Тормозное оборудование тележки состоит из двух тормозных цилиндров диаметром 254 мм (10″), рычажной передачи и односекционных гребневых тормозных колодок. Нажатие колодок одностороннее.
Бесчелюстная тележка с индивидуальным рессорным подвешиванием. Тележки тепловозов 2ТЭ10М(В), а также 2ТЭ116 (рис. 179) 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 по водковой. Поводки 7 имеют резиноме-таллические 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. 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 и четырьмя резино-ро-ликовыми 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.
Вместо жестких зубчатых колес в тяговом приводе применены упругие самоустанавливающиеся зубчатые колеса с резинометаллическими 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 польс-тер 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.
Устойчивость кузова в поперечном направлении обеспечивается пружинными возвращающими аппаратами 10, установленными между проушинами главных опор и кузовом. В прямых участках пути стойки опор удерживаются в вертикальном положении пружинами возвращающих аппаратов, имеющими предварительное поджатие 15 000 Н. При движении в кривой пружины обоих возвращающих аппаратов, удерживающих опору, сжимаются под действием центробежной силы кузова, и опора занимает наклонное положение. При выходе из кривой (после снятия боковой силы) пружины возвращают кузов в первоначальное соос-ное с тележкой положение. Наибольшее отклонение кузова, которое допускают установленные с обеих сторон на раме тележки ограничители, равно 40 мм. Резиновые конусы 8 главных опор при поперечных перемещениях кузова относительно тележки играют роль своеобразных шарниров, в которых внешнее трение заменено внутренним трением в деформируемой резине. Кроме этого, резиновые конусы смягчают вертикальные и горизонтальные толчки и снижают передачу высокочастотных вибраций от тележек к кузову.
Нагрузка от тележки на колесные пары передается с помощью концевых и средних пружин и рессор, сбалансированных друг с другом и образующих первую (буксовую) ступень рессорного подвешивания со статическим прогибом 94 мм. Концевые пружины и рессоры воспринимают нагрузку через резиновые амортизаторы: кольцевые над пружинами и прямоугольные 18 над хомутом рессоры. Рессоры 19 через рессорные балансиры нагружают соседние пружины, установленные в гнездах двуплечих подбуксовых балансиров 24, которые в свою очередь подвешены с помощью валиков на корпусах букс 25 и передают на них нагрузку. Вторые концы балансиров крайних букс нагружены концевыми пружинами. В отличие от сбалансированного рессорного подвешивания челюстных тележек шарнирные соединения описываемой тележки значительно меньше вызывают хлопот в эксплуатации и ремонте. Здесь пары трения образованы стальными валиками (сталь 45) и самосмазывающимися металлокерами-ческими втулками, которые перед установкой пропитываются в масле. В
процессе эксплуатации такие втулки не требуют смазывания.
Тяговые электродвигатели 5 размещены так же, как в челюстной тележке: два редукторами в одну сторону, третий развернут в противоположную сторону. Двигатели укреплены на раме тележки и тем самым они являются подрессоренными. Тяговый момент от двигателя к колесным парам передается специальным механизмом, позволяющим одновременно компенсировать вертикальные перемещения двигателя относительно оси колесной пары, обусловленные колебаниями подрессоренных масс. Этот механизм включает полый вал с напрессованными по концам фланцами 21 муфт и две шар-нирно-поводковые муфты 2. Полый вал охватывает с зазором в 35 мм ось колесной пары и центрируется в моторных подшипниках 6 двигателя. Муфты состоят из четырех поводков, объединенных между собой промежуточным звеном-траверсой. В каждый поводок запрессовано по два резинометалли-ческих шарнира 23.
Тяговый момент при таком механизме передается от вала двигателя зубчатому венцу 4, вращающему полый вал с приводными фланцами 21. Фланцы через цапфы д передают момент на муфты, которые вращают колесную пару. Вертикальные перемещения полого вала (вместе с двигателем и рамой тележки) относительно оси колесной пары компенсируются за счет скручивания резиновых втулок шарниров.
Моторные подшипники 6, центрирующие полый вал в двигателе 5, выполняются стальными с заливкой баббитом Б83. Подшипники смазываются с помощью фитилей из грубой чистошерстяной пряжи, вставляемых в войлочную обойму, прижимаемую пружиной. Масляная камера интенсивно пополняется маслом шестеренным насосом, приводимым в движение зубчатым венчиком е, укрепленным на средней части полого вала.
Тяговое усилие от колесных пар к раме кузова и автосцепке передается буксами, связанными с рамой тележки буксовыми поводками с резиновыми элементами. Валики поводков закреплены в специальных клиновых пазах корпусов букс и кронштейнов рамы тележки. От рамы тележки тяговое усилие передается через специальные закаленные сухари на стойках главных опор кузову, а затем на автосцепку.
Буксовые поводки, связывающие буксы с рамой тележки, обеспечивают благодаря наличию резиновых элементов упругие пермещения колесных пар относительно рамы тележки в вертикальном (до ±30 мм) и в поперечном (до ±8 мм) направлениях. Возникающие при вертикальных колебаниях надрессорного строения дополнителв-ные сопротивления поводков при скручивании их резиновых втулок увеличивают динамическую жесткость рессорного подвешивания, но это сопротивление является своеобразным демпфером колебаний. Возможность поперечных упругих перемещений колесной пары создает условия для лучшего вписывания тепловоза в кривые и уменьшает горизонтальные динамические силы.
В продольном направлении жесткость резиновых втулок буксовых поводков достаточно высокая и перемещение колесной пары в этом направлении незначительно.
Для создания тормозных усилий на тележке установлены четыре тормозных цилиндра 26 диаметром 254 мм (10″), каждый из которых через систему рычажной передачи тормоза действует на три тормозные колодки, т. е. на две тормозные колодки одного колеса и на одну колодку смежного колеса. Рычажная передача тормоза позволяет устанавливать чугунные или композиционные колодки, для чего предусмотрена возможность перестановки валиков в вертикальных рычагах для изменения передаточного числа рычажной передачи. При ручном торможении обеспечивается прижатие колодок к передней колесной паре с двух сторон и к смежной с ней с одной стороны.
Начиная с восьмого номера на тепловозах ТЭП70 применяются тележки, представленные на рис. 181. Эти тележки 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 с 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 6, 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 бесчелюстные
Рис. 181. Устройство тележки тепловоза ТЭП70 последних выпусков:
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.