Устройство экипажной части тепловозов

                                                 Содержание

 

1. Введение ……………………………………………………………………	3
2. Устройство экипажной части тепловоза ………………………………….	4
3. Колесные пары тепловозов ………………………………………………..	11
4. Заключение …………………………………………………………………	18
5. Библиографический список ……………………………………………….	19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Введение

 

          Тепловоз - автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель.

Дизель тепловоза преобразует энергию жидкого топлива в механическую работу вращения коленчатого вала, от которого вращение через передачу получают движущие колёса. 
          К основным узлам тепловоза относятся также экипажная часть, в которую входят кузов, главная рама с ударно-сцепными устройствами (автосцепка) и тележки с колёсными парами и упругим рессорным подвешиванием. Нормальную работу двигателя, передачи и экипажной части обеспечивает вспомогательное оборудование тепловоза; к оборудованию относятся топливная система дизеля, системы его охлаждения, смазки и подачи воздуха, а также системы охлаждения и вспомогательные устройства переда­чи, песочная система экипажной части, воздушная (тормозная) система, система пожаротушения и другие. 
          Экипажная часть локомотива - конструктивная часть тяговой железнодорожной единицы (локомотива), обеспечивающая её движение в рельсовой колее. Конструктивно представляет собой повозку с колёсными парами, в которой располагается необходимое энергетическое и вспомогательное оборудование. Экипажная часть является основой локомотива, непосредственно обеспечивающей безопасность движения. К экипажной части предъявляется ряд обязательных конструктивных требований и условий содержания при эксплуатации, к которым относятся:

- способность двигаться на прямых и криволинейных участках пути, не вызывая перегрузок в элементах конструкции;

- сохранять прочность узлов и деталей в течение всего срока службы;

- обеспечивать комфортные условия труда локомотивной бригады;

- защищать оборудование от вредного воздействия внешней среды.

                        Устройство экипажной части тепловоза 

К экипажной части тепловоза относятся узлы, предназначенные для создания во взаимодействии с рельсами силы тяги, передачи вертикальных нагрузок на рельсы, тяговых и тормозных усилий, а также для восприятия направляющих усилий при движении в рельсовой колее.

Экипажная часть современного тепловоза состоит из кузова, кабин машиниста, главной рамы с автосцепками и тележек. Ряд промышленных тепловозов мощностью до 300 кВт (ТГК2М, ТГМ61, ТГМ23Д и др.), имеющих две или три оси, и, следовательно, сравнительно небольшую длину главной рамы, строят без тележек, а колесные пары размещают непосредственно в главной раме локомотива.

Кузов с кабинами машиниста служит для внешнего ограждения и защиты от атмосферных воздействий основных узлов и агрегатов тепловоза, а также создания необходимых условий для работы локомотивной бригаде. Кузова локомотивов выполняют вагонного (закрытого) или капотного типа.

Кузова вагонного (полностью закрытого) типа применяются на всех современных отечественных магистральных тепловозах и электровозах. Характерной особенностью этого типа кузова является то, что локомотивная бригада имеет возможность контролировать работу узлов и агрегатов и переходить из секции в секцию (на двух- и многосекционных локомотивах) без выхода наружу. Соответственно, между стенкой кузова и силовым оборудованием (например, дизелем) локомотива предусмотрены проходы, по которым можно пройти из одной кабины машиниста в другую. 
          Основные части кузова: кабина машиниста (для средних секций - тамбур), проставка, кузов над дизелем и холодильная камера. Наружная обшивка выполнена из стальных листов. Общая площадь кабины, уровень освещенности, интерьер, конфигурация передней и боковых стенок создают необходимые условия для работы локомотивной бригады, соответствующие современным требованиям промышленной эстетики и производственной санитарии. На внутреннюю поверхность обшивки кабины и заднюю стенку нанесен слой противошумной мастики.

Все стенки и потолок кабины обшиты алюминиевым перфолистом. Между наружной и внутренней обшивками кабины уложены шумоизолирующие пакеты. Кабина установлена на раму тепловоза и приварена к обносному швеллеру. Передние смотровые стекла установлены с наклоном вперед для частичного отражения прямых солнечных лучей. Смотровые стекла оборудованы светозащитными шторами, стеклоочистителями и устройством для обмыва. Прожектор установлен ниже уровня лобовых стекол, что способствует улучшению видимости пути в ночное время.

Рабочим местом машиниста и помощника является общий стол, на котором размещены пульт управления тепловозом и пульт радиостанции. В стол вмонтированы отопительно-вентиляционный агрегат, бытовой холодильник, ящик для инструмента и, кроме того, на столике помощника машиниста предусмотрены места для установки электроплитки. 
Скоростемер помещен в правом углу кабины. Между пультом управления и правой стенкой кабины расположены краны машиниста и вспомогательного тормоза. На правой стенке кабины установлены: блокировочное устройство тормоза, стоп-кран тормозной системы, кнопка маневровой работы, клапан тифона и свистка, и электропневматический клапан. На задней стенке кабины установлены: привод ручного тормоза, откидное сиденье, блоки приемопередатчика радиостанции, переговорное устройство, автоматические выключатели, огнетушители и аптечка. Входная дверь расположена посередине задней стенки кабины.

Пол кабины выполнен из деревянных щитов, покрытых линолеумом. Под полом размещены блоки дешифратора и усилителя, блок питания радиостанции. Кабина машиниста оборудована системой проточной вентиляции. В пространстве между столом и передней стенкой кабины встроены песочные бункера, их заправочные горловины вынесены на наклонную поверхность лобовой обшивки кабины.

Проставка изготовлена из фасонных профилей, обшитых стальными листами. В крыше проставки имеется люк для выемки компрессора и двухмашинного агрегата. На крышке люка смонтирован вентилятор дизельного помещения. В боковых стенках проставки вмонтированы двери для входа в тепловоз. В передней части установлены две аппаратные камеры.

Кузов над дизелем состоит из двух частей. Нижняя часть приварена к главной раме. Верхняя часть - съемная. Разъем верхней и нижней частей кузова расположен на высоте 1000 мм от главной рамы. На крыше съемной части кузова предусмотрены три люка для ремонта и монтажа оборудования. Для демонтажа дизеля без съема кузова две балки над дизелем - съемные.

Каркас кузова выполнен из фасонных профилей. К каркасу снаружи приварены стальные листы обшивки. Внутренняя обшивка крепится к каркасу самонарезными винтами. В стенках кузова имеются проемы для установки воздушных фильтров дизеля, тягового генератора и тяговых электродвигателей.

Холодильная камера является продолжением кузова тепловоза. На боковых стенках перед фронтом секций радиаторов на входе воздушного потока установлены жалюзи. Шахта холодильника образована передней и задней стенками камеры, наклонными боковыми стенками, соединенными сверху аркой. В шахте холодильника на арке установлен подпятник вентилятора с обтекателем. Рабочее колесо 6 вентилятора вращается в диффузоре, представляющем собой круговой цилиндр, вваренный в крышу холодильной камеры. К верхней части диффузора в крыше камеры крепится рама жалюзи. Механизмы привода жалюзи расположены на передней стенками холодильной камеры.

По периметру диффузора расположены четыре откидывающихся люка для перепуска подогретого воздуха в дизельное помещение. В наклонных стенках Шахты холодильника вмонтированы съемные монтажные люки. Привод вентилятора установлен в проходе, образованном наклонными стенками шахты.

На люке крыши, в районе выпускных труб дизеля, смонтирована система осушки воздуха.

Кузова капотного типа в нашей стране нашли применение, в основном, на маневровых и промышленных локомотивах. В этом случае для осмотра и обслуживания оборудования, находящегося под съемным капотом, из кабины машиниста нужно выйти на боковые площадки, огражденные поручнями. Кузова капотного типа легче и дешевле, здесь проще вести монтаж и демонтаж оборудования при ремонтах локомотивов. Однако суровый климат в большинстве районов нашей страны делает невозможным их использование на магистральных локомотивах. В ряде стран мира с более теплым климатом (например, в США) применяются магистральные локомотивы именно с кузовами капотного типа. 
          Главная рама является фундаментом для силовой установки и вспомогательного оборудования тепловоза. Она служит также для передачи тяговых, тормозных усилий и вертикальных нагрузок от веса оборудования на тележки тепловоза. На некоторых сериях магистральных тепловозов (2ТЭ116, ТЭП60, ТЭП70, ТЭП80 и др.) применяют так называемые цельнонесущие кузова. При этом рама и каркас кузова объединены в единую несущую конструкцию, что позволяет существенно снизить массу экипажной части. Снижению массы локомотивов также способствует использование в качестве материала цельнонесущего кузова легированных сталей или алюминиевых сплавов.

Тележки - это наиболее сложные и ответственные части экипажа, непосредственно взаимодействующие с рельсовой колеей. Их часто называют ходовой частью тепловоза. К основным узлам тележки относят: колесные пары, буксы, тяговый привод колесных пар, рессорное подвешивание, раму тележки, а также устройства связи главной рамы тепловоза с рамами тележек, обеспечивающие возможность поворота тележек относительно оси тепловоза при движении в кривых. Перечисленные узлы работают в тяжелых условиях эксплуатации. От прочности и надежности узлов тележек, качества их обслуживания и ремонта напрямую зависит безопасность движения поездов. 
          На тепловозе применена бесчелюстная трехосная тележка с одноступенчатым индивидуальным рессорным подвешиванием. Чтобы улучшить динамические характеристики экипажа, тяговые электродвигатели тележки развернуты в одну сторону. Рама тележки выполнена из двух сварных боковин прямоугольного коробчатого сечения, трех междурамных креплений, концевой балки и шкворневой балки. К внешним плоскостям боковин приварены кронштейны гасителей колебаний. К нижним листам боковин приварены литые кронштейны с трапециевидными вырезами для крепления поводков букс. К нижней полке боковины крепятся опоры пружин рессорного подвешивания.

На верхней полке приварены усиливающие накладки для крепления опорно-возвращающего устройства. К междурамным креплениям приварены литые кронштейны подвески тяговых электродвигателей.

Шкворневая балка в средней части имеет форму коробки, в которую устанавливается ползун, служащий для жесткой передачи горизонтальных продольных сил и упругой передачи горизонтальных поперечных сил. Внутри всех коробчатых элементов рамы тележки вварены ребра жесткости.

Опорно-возвращающее устройство. Каждая из четырех подвижных опор возвращающего устройства состоит из литого стального корпуса, внутри которого помещены подвижной механизм, включающий в себя верхнюю опору и цилиндрические ролики, удерживаемые обоймами. Нижняя опора фиксирована двумя штифтами и прикреплена к корпусу болтами. На верхнюю опору устанавливается набор резинометаллических элементов.

Для получения необходимых возвращающих сил и моментов трения, обеспечивающих устойчивое положение тележек под тепловозом и плавное вписывание экипажа в кривую, рабочие поверхности верхней и нижней опор имеют наклон к горизонтали. Корпус опоры прикреплен четырьмя болтами к верхним поверхностям боковин рамы тележки и зафиксирован цилиндрическим выступом нижней опоры.

Внутренняя полость корпуса заполнена осевым маслом и защищена от пыли и влаги брезентовым чехлом. Уровень масла в корпусе опорно-возвращающего устройства контролируется по заправочному отверстию.

Рессорное подвешивание. В систему рессорного подвешивания включено параллельно шесть независимых групп (по числу букс). Каждая группа состоит из двух одинаковых комплектов пружин. В комплект в свою очередь входят три пружины: наружная, средняя и внутренняя. Конструкция пружинного комплекта рессорного подвешивания предусматривает возможность замены комплекта при поломке пружин без выкатки колесной пары из-под тепловоза (с помощью специальных стяжных технологических болтов и шайб). Для гашения колебания надрессорного строения параллельно пружинам включены шесть фрикционных гасителей колебаний.

Пару трения образуют стальная цилиндрическая поверхность поршня и фрикционный материал, закрепленный на поверхностях двух вкладышей. Расчетная сила трения обеспечивается предварительной затяжкой пружины гасителя колебаний. Перекосы штока поршня при работе компенсируются двумя сферическими шарнирами.

Буксовый узел. Корпус буксы представляет собой фасонную стальную отливку с кронштейнами для установки пружин рессорного подвешивания. Внутренняя полость корпуса расточена под наружные кольца буксовых подшипников. В корпусе буксы выполнены клиновидные пазы для крепления поводков буксы. В передней крышке буксы смонтирован осевой упор с пружиной, поджимающей упорный подшипник. Задняя крышка буксы уплотнена лабиринтным кольцом. Буксовый узел собран на двух роликовых подшипниках, между которыми установлены дистанционные кольца. В качестве осевого упора качения применен шарикоподшипник упорный. Одно кольцо упорного подшипника напрессовано на проточенную шейку оси колесной пары, а другое - на упор, который поджимается к шарикам пружиной.