WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 41 |

Рессорные комплекты создают так называемую систему рессорного подвешивания, которая обеспечивает взаимную подвижность отдельных частей механической системы электровоза и передачу сил от масс кузова и тележек на колёсные пары. С помощью системы рессорного подвешивания конструктивно реализуется «принцип разделения масс» электровоза.

Важная роль в тележечных электровозах принадлежит устройствам передачи силы тяги и торможения от тележек на кузов. Для этого используют шкворневые (в виде вертикального стержня) или поводковые устройства. В последнее время получили распространение устройства, состоящие из стержневых элементов, расположенных горизонтально или наклонно по отношению к плоскости железнодорожного пути. Стержни или тяги по сравнению со шкворневой передачей силы тяги позволяют увеличить использование сцепного веса электровоза и отказаться от ненадёжного шкворневого устройства, подверженного в местах соединения его с тележкой поверхностному износу.

Для создания режима торможения применяют пневматический тормоз, состоящий из тормозных пневматических цилиндров, управляемых воздухораспределителем, и рычажной передачи, которая передаёт силу от пневматических цилиндров к тормозным колодкам, прижимая их к поверхности катания колёс или к специальным дискам для создания на колёсной паре тормозного момента.

Для передачи продольных сил тяги или торможения вдоль поезда осуществляют соединение электровоза с вагонами с помощью сцепных приборов. На Российских железных дорогах для этого применяют автосцепки, на Европейском подвижном составе широко применяют винтовые стяжки. Для поглощения продольных ударов в момент сцепления электровоза с вагонами автосцепку дополняют поглощающим аппаратом, а винтовые стяжки буферными устройствами (буферами).

Классификация механической части. Механическую часть ЭПС можно классифицировать по различным конструкционным признакам.

Наиболее распространены классификации по осевым характеристикам экипажной части, конструкции рессорного подвешивания и тягового привода, а также по «составности» (типам и последовательности расположения вагонов в составе поезда).

Осевые характеристики связаны с компоновкой ходовых частей (ранее их называли колёсной или осевой формулой). Они представляют условную запись в виде комбинации цифр с индексами и знаками «+» или «–». Цифры указывают количество осей в тележках или раме электровоза, индекс «0» (ноль) указывает на индивидуальный привод осей колёсных пар, отсутствие – групповой привод. Знак «+» указывает на шарнирную связь тележек многосекционных электровозов при передаче сил тяги и торможения в продольном направлении, а «–» – на отсутствие такой связи.

Электровозы первых выпусков имели большую конструктивную преемственность с ходовой частью паровозов (рис. 3.1). Все ведущие колёсные пары располагались в общей раме кузова, которая передавала продольные силы, и такие электровозы называют рамными. Часто на рамных электровозах в дополнение к движущим колёсным парам устанавливали бегунковые (поддерживающие) колёсные пары и даже бегунковые тележки. Бегунковые тележки и колёсные пары не имеют тягового привода, они лёгкие, и передавали на путь часть силы веса электровоза и облегчали вписывание рамного электровоза в кривую.

Первый советский пассажирский электровоз ПБ21–01, построенный в 1934 году, с тремя движущими осями и двумя бегунковыми тележками имел осевую характеристику 2–30–2. Все современные электровозы и вагоны электропоездов и метрополитена – тележечные (рис 3.2). В них движущие колёсные пары группируют в двух- или трёхосных тележках и поэтому пропадает необходимость в бегунковых осях. Электровозы ВЛ22, ВЛ23 с осевой характеристикой 30+30 и электровозы ВЛ8 с осевой характеристикой 20+20+20+20 имели сочленённые в продольном направлении тележки, так как автосцепки располагались на концах тележек и необходима была связь между тележками для передачи сил тяги и торможения (рис. 3.3,а).

Рис. 3.3 Схемы экипажных частей электровозов В последнее время все электровозы выпускаются с несущей рамой кузова, на которой располагают автосцепки и необходимость в сочленении тележек отпала (рис. 3.3,б).

Пассажирские электровозы ЧС1 и ЧС3, а также вагоны электропоездов и метрополитена имеют осевую характеристику 20–20, а шестиосные электровозы ЧС2, ЧС4 и ВЛ60 имеют осевую характеристику 30–30, хотя у электровозов ЧС2 и ЧС4 имеется межтележечное соединение, действующее только в горизонтальном направлении, чтобы улучшить процесс вписывания трёхосных тележек в кривую.

Многоосные локомотивы выполняют в виде отдельных секций, соединённых автосцепкой (рис. 3.3,в). Такими электровозами являются:

ВЛ10, ВЛ11, ВЛ80, ВЛ65, а так же ВЛ15, ВЛ85 и ВЛ86Ф. Осевые характеристики этих локомотивов, соответственно, 2(20–20) и 2(20–20–20).

Коэффициент «2» означает число секций из которых состоит электровоз.

Электровозы ВЛ11 и ВЛ80С могут быть сформированы из трёх секций и тогда их осевая характеристика 3(20–20). В последнее время Коломенский тепловозостроительный завод предложил новую схему экипажа 40–(рис. 3.3,г), которая позволяет уменьшить длину локомотива при одинаковом количестве осей. Такая экипажная часть принята для пассажирского тепловоза ТЭП80 и электровоза ЭП200 с конструкционной скоростью 200 км/ч.

На европейских железных дорогах количество движущихся осей принято обозначать латинскими буквами: В – две движущие оси, С – три, D – четыре.

Для определения количества и вида вагонов, входящих в состав электропоезда или поезда метрополитена, используют другую важную характеристику – составность. Цифрами указывают количество вагонов и их групп, а буквами тип вагонов: М – моторный, МТ – моторный с токоприёмником, П – прицепной, Г – головной с кабиной управления, ГМ – головной моторный.

Отечественные электропоезда имеют следующую составность ЭР2, ЭР9П, ЭР9М, ЭР9Е – 2Г+К(МТ+М), где К – количество вагонов или их групп в составе поезда. Вагоны метрополитена имеют составность: серия Е – КМ, серии 81–717 / 81–714 – 2ГМ+6М.

В зависимости от схемы рессорного подвешивания бывает одно- или двухступенчатое, индивидуальное и сбалансированное подвешивание. Так на электровозах ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8 применено одноступенчатое сбалансированное рессорное подвешивание, на электровозах ВЛ10, ВЛ80, ВЛ85, ВЛ65, ЧС2, ЧС4, ЧС6, ЧС7 и ЧС8 – двухступенчатое индивидуальное.

Первую ступень рессорного подвешивания обычно называют буксовым подвешиванием, а вторую – центральным или кузовным.

Узлы и детали механической части, расположенные на рессорах называются подрессоренными (обрессоренными), а детали непосредственно взаимодействующие с путём – неподрессоренными (необрессоренными). Такие элементы тягового привода как тяговый двигатель и редуктор в некоторых конструкциях электроподвижного состава являются неподрессоренными, частично или полностью подрессоренными.

В зависимости от этого всё многообразие конструкций тяговых приводов делят на три класса:

- тяговый привод класса I имеет опорно-осевые тяговый двигатель и редуктор (электровозы ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ80);

- тяговый привод класса II имеет опорно-осевой редуктор, но полностью подрессоренный тяговый двигатель (электровозы серии ЧС, электровоз ВЛ65 и электропоезда серии ЭР);

- тяговый привод класса III обладает полностью подрессоренными тяговым двигателем и редуктором, причём не имеет значения, где они располагаются на тележке или кузове (электровозы ВЛ81, ВЛ84–002, серии 91(Англия), тепловозы ТЭП60, ТЭП70, ТЭП75).

Для сокращения количества тяговых двигателей на одном электровозе применяют групповые тяговые приводы, которые в отличие от индивидуальных, передают вращающий момент от одного двигателя на две или три колёсные пары через мощный раздаточный редуктор. Такие электровозы строились во Франции фирмой Альстом и широко распространены на ряде железных дорог мира. В нашей стране были построены опытные электровозы ВЛ40 и ВЛ83 с осевыми характеристиками 2–2 и 2(2–2). В силу ряда недостатков эти электровозы не были переданы в серийное производство.

3.3 Устройство тележек электроподвижного состава В настоящее время на моторном электрическом подвижном составе применяется большое разнообразие конструкций тележек. Наиболее распространены двухосные тележки, которые вытесняют из конструкторской практики трёхосные тележки. На зарубежных электропоездах получила распространение тележка Якоби, на которую опираются два смежных вагона (скоростной электропоезд TGV), а также одноосные тележки на испанских электропоездах TALGO. Подобные конструкции позволяют за счёт снижения количества колёсных пар в поезде, уменьшить шум и износ рельсов, а также исключить вертикальные перемещения смежных вагонов, уменьшить воздействие подвижного состава на путь.

Для снижения воздействия на путь и износа бандажей колёсных пар разрабатываются и испытываются «гибкие» тележки с двумя упруго связанными по углу поворота колёсными парами. Имеются нетрадиционные решения, когда две малобазные тележки (с малыми расстояниями между колёсными парами) объединяют одной промежуточной рамой и получают четырёхосную тележку (электровозы ЭП100, ЭП200, тепловоз ТЭП80).

Однако независимо от числа осей в тележке её конструкция должна иметь ряд узлов, которые обеспечивают создание и передачу на кузов и путь сил веса, тяги и торможения.

Моторная тележка ЭПС Рессорное подвешивание Тормозная рычажная передача Рама тележки Тяговый привод Колёсные пары Продольные балки Тяговый двигатель Тяговая передача Ось Колёса Буксы Поперечные балки Тяговая Тяговый Колёсные Корпус муфта редуктор центры буксы Кронштейны Бандаж Подшипники Большое Малое Корпус зубчатое зубчатое (кожух) колесо колесо редуктора Заводное кольцо Рис. 3.4 Структурная схема моторной тележки э.п.с. и её основных узлов На рис. 3.4 показана структурная схема моторной тележки электроподвижного состава, на которой указаны основные узлы и их составные части, присущие любой конструкции тележки. Исключение могут составлять безрамные тележки, однако функции рамы должны быть переданы другим узлам: колёсным парам, корпусу тягового двигателя, раме кузова и т.п. Рассмотрим конструкции типовых узлов моторной тележки электровоза и электропоезда.

В значительной степени габариты тележки, её база (расстояние между осями колёсных пар) определяется габаритами тягового привода, который состоит из тягового двигателя и тяговой передачи.

На рис. 3.5 и 3.6 показаны тележка электровоза ВЛ10 и тележка электропоезда ЭР2Р. Пространство между осями колёсных пар и центральными поперечными балками занимают тяговые двигатели. У электровозной тележки тяговый двигатель одной стороной опирается на ось колёсной пары, а другой на раму тележки с помощью подвески с упругими резиновыми шайбами 12 (рис. 3.7). Стальные диски 11, кронштейн 10 тягового двигателя и гайка закреплены на стержне 13 и создают беззазорный элемент допускающий перемещение тягового двигателя во всех направлениях за счёт деформации резины блоков 12. У тележки электропоезда тяговые двигатели консольно закреплены на центральных поперечных балках и таким образом тяговые двигатели в этой конструкции полностью подрессорены.

Рис. 3.5. Тележка электровоза ВЛ1 – концевая пружина рессорного подвешивания; 2 – листовая рессора; 3 – букса; 4 – колесо колёсной пары; 5 – рама тележки; 6 – кронштейн пружин вторичного рессорного подвешивания; 7 – гнездо в поперечной балке для шкворневого устройства; 8 – тяговый двигатель; 9 – редуктор (зубчатая передача) Вращающий момент от вала тягового двигателя электровозной или моторной тележки электропоезда передаётся с помощью пары зубчатых колёс, которые составляют редуктор, на ось колёсной пары.

Мощность на валу якоря тягового двигателя определяется произведением вращающего момента M на угловую скорость вращения вала. Эта мощность передаётся на колёсную пару через редуктор, в котором из-за трения в подшипниках, в зубьях зубчатых колёс и перемешивания масла создаются потери мощности, оцениваемые коэффициентом полезного действия (КПД) зубчатой передачи з. Тогда мощность на колёсной паре (с учётом потерь) выражается через вращающий момент колёсной пары и угловую скорость её вращения к функцией Mкк Pд = М =.

з Обычно КПД тяговой передачи с учётом потерь в моторно-осевых подшипниках составляет от 0,915 до 0,975.

Передаточное отношение зубчатой передачи Мк µ = = > 1, к Мз т.е. применение зубчатой передачи позволяет повысить величину вращающего момента на колёсной паре за счёт уменьшения её частоты вращения.

Для снижения габаритов тягового электродвигателя выгодно иметь на его валу меньший момент, чем на колёсной паре, т.к. электромагнитный момент определяется диаметром и длиной активной части железа якоря тягового двигателя.

Передаточное отношение тягового редуктора можно определить как отношение числа зубьев шестерни zш, связанной с валом якоря, к числу зубьев зубчатого колеса zк, связанного с колёсной парой:

zк µ = =.

к zш Число зубьев шестерни для э.п.с. составляет 19–25. Число зубьев колеса составляет 70–89. Передаточное число для грузовых локомотивов равно 3,8–4,5, пассажирских электровозов – 1,75–2,65, электропоездов – 2,35–4,12.

На грузовых электровозах при мощности двигателя примерно 950– 1000 кВт используют двухстороннюю зубчатую передачу, с косыми зубьями (рис. 3.8,а) с наклоном их в противоположных направлениях на угол, равный 24°. Малое зубчатое колесо передачи (рис. 3.8,б) растачивают с конусностью 1:10 и насаживают при сборке на вал якоря тягового двигателя при нагреве до 160°С. Необходимо отметить, что такое соединение деталей привода широко используется. Так, например в тяговых приводах электропоездов, на вал тягового двигателя насаживают фланцы упругой муфты 7 (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Тележка электропоезда ЭР2Р 1 – фрикционный гаситель колебаний рамы тележки; 2 – букса; 3 – колесо колёсной пары; 4 – пружины центрального подвешивания; 5 – тормозная тяга; 6 – рама тележки; 7 – тяговая (упругая муфта); 8 – тяговый редуктор; 9 – тяговый двигатель; 10 – тяговый поводок; 11 – гидравлический гаситель колебаний вторичного подвешивания Рис. 3.7. Конструкция опорно-осевого подвешивания тяговых двигателей через резиновые шайбы Рис. 3.8. Зубчатое колесо (а) и шестерня (б) косозубой передачи Зубчатые передачи закрывают кожухами или корпусами редукторов, которые несут масло, смазывающее передачу при вращении путём разбрызгивания.

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 41 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.