Admin

Вагоны метро. Рама тележки

Механическое оборудование вагонов метрополитена (рис. 3) состоит из ходовых частей, рычажно-тормозной передачи, рамы вагона, кузова с автосцепками.

Ходовыми частями являются тележки (рис. 4). Они обеспечивают безопасное и плавное передвижение вагонов по рельсовому пути.

Вагон имеет двухосные тележки с двойным рессорным подвешиванием — центральным и буксовым. Вращающий момент передается каждой движущей колесной паре от индивидуального тягового электродвигателя, что позволяет быстро развивать необходимую скорость и сокращать длину тормозного пути при электрическом торможении.

Тележка состоит из колесных пар и рамы, оборудована устройством для подвешивания тяговых электродвигателей, а также тормозной рычажной передачей.

При изготовлении каждой тележке присваивают номер, который наносят электросваркой на кронштейнах крепления тормозных цилиндров по торцам продольных балок рамы. Заполняют технический паспорт, где указываются завод-изготовитель, дата изготовления тележки, основные технические данные. В процессе эксплуатации в паспорте отмечаются: вид и место ремонта тележки, конструктивные изменения, пробег в километрах с начала эксплуатации и до предыдущего планового вида ремонта.

Рама тележки

Рамы тележек поддерживают кузов и при помощи центрального и буксового подвешиваний передают массу вагона на колесные пары.
Сила тяги, развиваемая колесной парой, передается через буксы раме, которая суммирует тяговые усилия и передает их через раму вагона на автосцепку. Следовательно, основным назначением рам тележек являются передача и распределение вертикальной нагрузки между колесными парами и восприятие тягового усилия, развиваемого колесными парами.

Тележки вагонов типа Е и их модификаций и вагонов серии 81-714 и 81-717 оборудованы сварными рамами Н-образной формы без концевых балок. С начала серийного выпуска вагонов типа Е рамы изготавливали из листовой стали толщиной

8 мм.

Впоследствии в связи с интенсивным выходом рам из строя в результате частых трещинообразований возникла необходимость разработать рамы усиленной конструкции из стали толщиной 10 мм.

Конструкция рам первых выпусков сохранилась до настоящего времени, изменены только отдельные узлы: усилены поперечные балки, литые кронштейны крепления буксовых поводков заменены штампованными, изменена конструкция кронштейнов подвески электродвигателей на тележках модели 81-717 и 81-714.


Рама тележки (рис. 5) состоит из двух продольных и двух поперечных балок.

Продольные балки рамы через буксовое подвешивание и буксовые поводки соединены с колесными парами. Поперечные балки служат для связи продольных балок между собой, а также для монтажа тяговых электродвигателей, центрального подвешивания редукторов колесных пар и узла комплексного предохранения.
Балки рамы, изготавливаемые из листовой штампованной стали, сварены в вертикальной плоскости и имеют коробчатое сечение. Между собой балки сварены встык. Места соединения сверху и снизу усилены штампованными фигурными косынками.

Косынки изготовлены из листовой стали толщиной 6 мм, приварены по контуру к балкам, соединяются на боковых стенках поперечных балок и частично отбортованы в проем центрального подвешивания.

В широкой части косынок имеются сквозные отверстия, через которые они дополнительно приварены к продольным балкам для более прочного соединения. К торцам продольных балок приварены листовые кронштейны для крепления тормозных цилиндров. Кронштейны крепления тормозных подвесок вварены в сквозные отверстия вертикальных стенок продольных балок.


По осям базы тележки (расстояние между осями колесных пар) в продольные балки вварены направляющие втулки, в которые входят предохранительные штыри букс колесных пар. При изготовлении и в процессе эксплуатации по внутренним диаметрам направляющих втулок контролируют один из основных конструктивных параметров рамы тележки — ее базу, которая равна 2100 мм.

Втулки после их приварки к продольным балкам рамы растачивают в специальном приспособлении.


К продольным балкам снизу приварены кронштейны крепления буксовых поводков. На тележках вагонов Е первого серийного выпуска применялись кронштейны литой конструкции с установкой приварных усиливающих ребер. Основание кронштейна приварено к нижней и боковой стенкам продольной балки.

В нижней части кронштейна имеется площадка с четырьмя отверстиями под болты Ml6 для крепления буксовых поводков. Для прочного соединения поводка с кронштейном на площадке нарезана гребенка, которая исключает работу болтов на срез.


В связи с разработкой новых усиленных рам тележек литые кронштейны заменены на сварно-штампованную конструкцию. Гребенку для
крепления поводка в данном случае изготавливают отдельно и устанавливают на кронштейне с высокой точностью при помощи специального приспособления, которое штырями вставляется в отверстия направляющих втулок продольных балок. От правильности установки гребенок зависят надежность и длительность работы буксовых поводков и рамы тележки. Гребенки к кронштейнам крепят шестью болтами. Для того чтобы исключить возможность смещения гребенки вместе с поводком, устанавливают два призонных болта, диаметр тела которых обработан с повышенной точностью. Отверстия в дне кронштейна для этих болтов сверлят по отверстиям гребенки после ее окончательной установки и закрепления на кронштейне электросваркой. Затем оба отверстия обрабатывают разверткой.

Для фиксации резиновых прокладок и верхних опор пружин над-буксового подвешивания на нижней стенке продольной балки, по обе стороны от направляющих втулок приварены специальные стальные кольца.

Поперечные балки являются самой нагруженной частью рамы. Через детали центрального подвешивания они воспринимают нагрузку от веса кузова вагона. При опорнорамном подвешивании тяговые двигатели консольно монтируют на поперечных балках, при этом, кроме нагрузки от веса двигателя, передается нагрузка от создаваемого им вращающего момента.

Для крепления тягового двигателя на каждой балке имеются три кронштена.

Верхние кронштейны цилиндрической частью вварены в поперечные балки и усилены специальными круглыми фланцами. Нижний кронштейн совкового типа своим основанием приварен к нижней и боковой стенкам балки. Опорные части кронштейнов образуют одну плоскость; которая наклонена под углом 15° к вертикальной плоскости. В кронштейнах имеются овальные отверстия, через которые двигатели болтами крепят на раме. В боковых стенках нижнего кронштейна находятся два резьбовых отверстия для регулировочных болтов. Отворачивая один болт и заворачивая другой, можно перемещать двигатель вдоль оси поперечной балки для. регулировки разбега карданной муфты.

На тележках вагонов серии 81-717 и 81-714 роль нижнего кронштей-
на выполняет реактивная тяга, с помощью которой производят регулировку высоты оси тягового двигателя относительно оси колесной пары.

Реактивную тягу одним концом крепят к остову тягового двигателя, а другим — к кронштейну на соседней поперечной балке.

Такая конструкция подвешивания двигателя позволяет уменьшить нагрузку на поперечную балку, которая создается от вращающего момента за счет консольной подвески тягового электродвигателя на верхних кронштейнах, вваренных в поперечную балку рамы.

Кронштейн подвески редуктора колесной пары цилиндрической частью вварен в отверстие поперечной балки. Опорная часть кронштейна выполнена в виде круглой проушины и представляет собой диск с центральным отверстием. Кронштейн изготавливают из штампованной заготовки. После механической обработки его подвергают магнитной дефектоскопии. На раму с помощью специального кондуктора устанавливают кронштейн. Точность расположения последнего по отношению к кронштейнам тягового двигателя необходима для обеспечения соединения редуктора колесной пары с тяговым двигателем с помощью карданной муфты.

Для монтажа центрального подвешивания в нижних полках по концам поперечных балок имеются армированные окна, через которые вставляют серьги центрального подвешивания.

В вертикальных полках поперечных балок над армированными окнами выполнены сквозные круглые отверстия с запрессованными в них стальными втулками (рис. 6). Серьги подвижно крепят в поперечных балках валиками, вставленными в отверстия балки и в отверстие серьги.

Наличие трех сквозных отверстий в этом сечении ослабляет поперечные балки, поэтому в этих местах наиболее часто образуются трещины, особенно на тележках первых выпусков. Впоследствии при модернизации подвижного состава и разработке новых моделей вагонов узел соединения поперечных балок с продольными был модифицирован и усилен.

Все детали и узлы подвижного состава, имеющие возможность падения на рельсовый путь при изломе или обрыве, должны иметь предохранительные устройства. С этой целью на тележках предусмотрен узел комплексного предохранения для подвешивания редукторов. Кронштейн узла комплексного предохранения приварен к поперечной балке, изготавливается он из листовой стали толщиной 10 мм, имеет гребенку и три овальных отверстия, через которые вилку комплексного предохранения крепят болтами Ml6.

Предохранительные скобы центрального подвешивания крепят болтами к листовым кронштейнам, которые приварены к поперечным балкам. На рамах тележек со штампованно-сварными кронштейнами крепления буксовых поводков кронштейны предохранительных скоб центрального подвешивания выполнены в виде штампованных угольников и приварены с внутренней стороны поводковых кронштейнов.

Узлы рамы собирают и сваривают в специальных кондукторах для снижения возможности появления остаточной деформации из-за неравномерного нагрева при производстве сварочных работ.

После сборки рамы на специальном стенде проверяют отклонение осей продольных балок от горизонтальной плоскости. Это отклонение влияет на равномерность распределения веса вагона на элементы рамы.

В эксплуатации при наличии отклонения поперечные балки в местах соединения с продольными воспринимают большие дополнительные нагрузки, которые приводят к образованию трещин. Данную кон
струкцию сварных рам из замкнутых тонкостенных штампованных профилей широко применяют в локомотиво-и вагоностроении.

Основным достоинством такой конструкции является относительно небольшой вес при одинаковой прочности по сравнению с рамами тележек других конструкций.

Недостаток — большое число сварных швов, которые являются концентраторами напряжений и характерными местами трещинообразований, поскольку рамы работают при переменной нагрузке, вызванной колебаниями рессорного подвешивания и неровностями рельсового пути.

Учитывая, что наиболее часто трещины образуются в местах соединения балок и сварных швах приварки кронштейнов, при конструировании рам этому обстоятельству уделяют особое внимание.

Наименьшую концентрацию напряжений дают сечения, составленные из штампованных профилей с округленными краями.

Когда узел соединения поперечной балки с продольной выполнен с накладками (фигурные косынки), связывающими обе детали, на концентрацию напряжений влияет плавность перехода от накладки к основному сечению балки.

Приваривание поперечным швом каких-либо накладок к тонкостенным коробчатым сечениям рамы недопустимо, поэтому косынки выполняют фигурными, максимально развитыми по периметру и с плавным округлением.

В особо тяжелых условиях работают кронштейны крепления буксовых поводков. Они жестко связаны поводками с буксой колесной пары и воспринимают на себя множество разнопеременных нагрузок.

Сварные рамы требуют строгого выполнения технологии их изготовления и ремонта при производстве сварочных работ.

Для улучшения качества сварных швов, их плотности и полной проварки сварочные работы производят постоянным током обратной полярности. Применяют сварку в среде инертных газов. Благоприятна термообработка всей конструкции рамы после сварки.

Опыт эксплуатации показал, что качество сварных швов улучшается при производстве упрочнения швов и околошовной зоны методом наклепа многобоковым пневматическим инструментом.

На раме шпинтонной тележки кронштейны крепления буксовых поводков (тумбы) отсутствуют, вместо них по концам продольных балок в горизонтальных полках сверлят по два сквозных отверстия, в которые вваривают стальные втулки. Для обеспечения необходимой точности последние растачивают в специальном кондукторе на радиально-сверлильном станке специальным инструментом.

В расточенные втулки на две посадочные поверхности запрессовывают шпинтоны. Сверху их дополнительно крепят гайками, последние фиксируют стопорными шайбами с болтами.

Для крепления предохранительных скоб центрального подвешивания на нижних полках продольных балок приваривают специальные кронштейны.

Для обеспечения соединения колесных пар с рамой тележки в случае излома шпинтонов на наружных вертикальных полках продольных балок приваривают специальные кронштейны в виде двух уголковых скоб, в которые входят предохранительные Т-образные планки, закрепленные на крепительных крышках букс колесных пар.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com