Подвешивание тяговых двигателей
Тяговые двигатели устанавливают в тележке на двух опорах. Одной опорой является ось колесной пары, другой поперечная балка тележки. Такая система подвешивания ТЭД называется опорно-осевой и применяется на грузовых локомотивах. Опорно-осевое подвешивание всегда обеспечивает параллельность осей вала двигателя и кол. пары и неизменность межцентрового расстояния, что благоприятно влияет на работу зубчатой передачи. Однако при таком подвешивании примерно половина веса двигателя остается неподрессоренной, следовательно, значительно возрастают динамические воздействия ходовых частей на путь, особенно при высокой скорости движения. Для пассажирских скоростных локомотивов применяют рамное подвешивание ТЭД, при этом обе опоры расположены на раме тележки и двигатель полностью подрессорен. Но в этом случае возникает необходимость упругой связи между валом якоря и колесной парой, и компенсации изменении межцентрового расстояния.
Тяговый двигатель при опорно-осевом подвешивании опирается одной стороной на ось подшипники.
Для этого у мощные приливы с
цилиндрической расточкой внутри.
К этим приливам с внешней стороны
крепятся буксы, образующие корпус
подшипника. Внутри установлены
два латунных вкладыша, а в корпусе
буксы имеется полость, в которой
размещен польстер или пряжа для
смазывания подшипника и запас масла.
Корпус буксы отливается из стали 25 Л1
и крепится к остову специальным
замком и четырьмя болтами м36.
растачивания горловин под
производят совместно с растачиванием люков под подшипниковые щиты и ТЭД, поэтому буксы подшипников не взаимозаменяемые.
В каждом подшипнике имеется два толстостенных вкладыша отлитых из оловянистой бронзы ОЦС-4-4-17 и расточенных по диаметру 205,45. вкладыши имеют наружные бурты, фиксирующие их положение в осевом направлении, а от проворачивания они фиксируются шпонкой. Во вкладыше, обращенном к буксе сделано широкое окно для подачи смазки к шейке кол. пары. Для обеспечения регулировки натяга посадки вкладышей между буксами и остовам ставятся стальные прокладки по 0,35 мм. Для предохранения подшипников от влаги и грязи часть оси между подшипниками закрыта листовой овальной крышкой.
Устройство применяемое для смазки моторно-осевых подшипников поддерживает в них постоянный уровень смазки. Для этого в буксе имеются две сообщающиеся через отверстия камеры. В нижнюю камеру погружена в масло пряжа, которая укреплена так. что верхние волокна через окно во вкладыше соприкасаются с поверхностью шейки оси кол. пары. По волокнам масло, как по капиллярам равномерно смазывает шейку. Верхняя камера так же заполнена смазкой, но масло из нее не может свободно перетекать в нижнюю за счет создаваемого разрежения верхней камере. Кроме нижнего отверстия камеры соединены трубкой, нижний конец которой закреплен на высоте, определяющей уровень смазки в смазочной камере. По мере расхода смазки уровень ее в нижней камере понижается и наступает момент, когда открывается нижнее отверстие трубки. Воздух из смазочной камеры по трубке поступает в верхнюю камеру, ликвидируя создавшееся в ней разрежение, и масло из верхней камеры через отверстие течет в нижнюю до тех пор пока опять не закроется нижний конец трубки, после чего перетекание прекращается. Следовательно, пока в верхней камере есть смазка, уровень ее в нижней камере не будет понижатся. Буксу заполняют смазкой по маслоуказателю,в каждую буксу около 5 кг. осевого масло, зимой марки "3", а летом марки "Л".
Другой стороной тяговый двигатель подвешивается в тележке на специальных кронштейнах с помощью маятниковой подвески, которая принимает на себя половину веса двигателя и обеспечивает его относительную подвижность совместно с колесной парой внутри тележки. Подвеска выполнена поковкой из стали 45 с последующей механической обработкой. Она имеет головку, которая через валик соединяется с проушинами кронштейна и таким образом образуется шарнир подвески имеющий две степени свободы. В головку и в отверстия проушин запрессованы втулки из марганцовистой стали, так как этот узел работает без смазки. Валик удерживается от выпадания из отверстий проушин стопорной планкой, закрепленной болтами. Стержень подвески в своей средней части имеет упорный бурт, а хвостовик заканчивается специальной круглой резьбой фбО мм. На задней стороне корпуса двигателя шестью болтами закрепляется мощный литой стальной кронштейн имеющий на конце круглое отверстие, через которое проходит стержень подвески. Соединение подвески с кронштейном производится с помощью двух стальных и двух резиновых шайб, которые стягиваются гайкой с резьбой круглого сечения. Предварительная затяжка резиновых шайб этой гайкой составляет 25 мм, что обеспечивает совместную работу шайб во всем диапазоне нагрузок. После затяжки гайка стопориться шплинтом. Резиновые шайбы создают амортизацию ударных нагрузок. На случай обрыва подвески двигатель имеет специальный прилив на корпусе, которым он удерживается на предохранительной опоре кронштейна рамы тележки.
2.8 Подвешивание тягового электродвигателя
Подвешивание тягового электродвигателя, рисунок 11, электровоза опорно-осевое. Тяговый электродвигатель одним концом опирается через моторно-осевой подшипник на ось колесной пары, а другим- на раму тележки через специальную подвеску. При этом обеспечивается смягчение ударов, передающихся на тяговый электродвигатель при прохождении колесной парой неровностей пути и при трогании с места, а также возможность изменения взаимного положения тягового электродвигателя и рамы тележки при движении электровоза.
Подвешивание тягового двигателя к раме тележки осуществлено через поводок с резиновыми амортизаторами, унифицированный и для буксы колесной пары, один конец которого устанавливается в приваренном к раме тележки кронштейне, а второй конец в кронштейне, закрепленном на остове тягового двигателя шестью болтами М36.
Моторно-осевые подшипники качения Timken М246949-М246910, расположенными в стаканах, которые установлены в корпусе подшипников. соединенным с остовом тягового электродвигателя двенадцатью болтами М36. Корпус подшипников состоит из полутрубы U-образного сечения, согнутой из листовой стали 20-3-Т ГОСТ 1577 – 93, усиленной сварными ребрами жесткости. Полутруба для крепления к тяговому двигателю выполнена с лапами, фланцами и масленками для подвода масла к подшипникам. К фланцам корпуса подшипников шестью болтами М16 присоединены стаканы и крышки подшипников с лабиринтным уплотнением, выполненном в ступицах зубчатых колес. Между фланцами корпусов подшипников и стаканами предусмотрена установка составного кольца для регулирования осевого разбега подшипников в процессе сборки колесной пары.
2.9 Передача тормоза рычажная
Тележки электровоза оборудованы индивидуальным для каждого колеса колодочным тормозом с двухсторонним нажатием на колесо чугунных гребневых колодок (рисунок 12).
Тема.подвеска ТЭД. Опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей.
На грузовых и маневровых тепловозах применяется подвешивание (рис.35), при котором двигатель 1 одним концом через моторно-осевые подшипники 9 опирается на ось колесной пары 4, а другим через пружинный комплект (рис. 36) — на раму тележки. Передача тягового момента колесной паре осуществляется зубчатым редуктором, состоящим из зубчатого колеса 2, напрессованного на оси колесной пары, ведущей шестерни 3 на консоли вала двигателя и кожуха редуктора 8, прикрепленного болтами к корпусу двигателя.
Моторно-осевые подшипники (рис.37.) представляют собой разъемные подшипники скольжения, состоящие из двух бронзовых вкладышей 16 и охватывающие по всему периметру шейки оси колесной пары. Верхние вкладыши укладывают с небольшим натягом в расточку (постель) горловины тягового двигателя, а нижние в крышки (шапки) 8 моторно-осевых подшипников и стягивают болтами. Момент затяжки болтов 1270-1450 Нм. От возможного поворота вкладыш удерживается шпонкой 17. Крышка подшипника служит также и масляной ванной, в которую заливают осевое масло марки Л, 3 или С в зависимости от времени года и местности эксплуатации тепловоза. Уровень масла контролируют маслоуказателем с поплавком 4.
Для смазывания шейки оси в ванне укреплено польстерное устройство, состоящее из корпуса 12, польстерного пакета 15, заключенного в коробку и перемещающегося в направляющих корпуса. Польстерный пакет может быть собран из ламповых фитилей или лучше из трех пластин тонкошерстного каркасного войлока размером 13Х X 157×190 мм. Каждая пластина состоит из пяти слоев войлока, между которыми проложена каркасная ткань-пряжа из 50 % шерсти и 50 % штапельно-вискозного полотна.
Фитильный пакет состоит из двух войлочных прокладок и 12 хлопчатобумажных фитилей шириной 160 и длиной 200 мм. Общая толщина пакета 38—39 мм. Выступание фитилей относительно войлока должно быть не более 2 мм, утопление не допускается. Выступание фитиля относительно переднего края коробки (16±1) мм. Коробка с польстерным пакетом прижимается к шейке оси через окно в нижнем вкладыше с помощью рычага 10 и двух витых пружин 9, размещенных на стержне 1 и оси 2. Усилие поджатия коробки с фитилем к оси 40—60 Н.
Рис.35. Колссно-моторный блок с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей:
1-тяговый двигатель; 2 — упругое зубчатое колесо: 3 — шестерня; 4 — колесная пара; а — букса; в поводок буксы; 7 — пружииы; 8 —кожух редуктора: 9 — моторно-осевые подшипники.
Для обеспечения перемещения коробки без заедания она в направляющих корпусах подпружинена четырьмя пластинчатыми пружинами — по две снизу и две сверху. Пластинчатые пружины задним концом прикреплены к кожуху, а передние скользят в пазах коробки польстера. Рычаг 10 и пружины 9 закреплены на корпусе осью 2 и стержнем 1. Для удержания рычага 10 в поднятом положении во время вынимания польстерного пакета на стержень 1 установлен пружинный фиксатор 3, свободный конец которого не дает возможности установить крышку 6 масляной ванны подшипника, если польстер не установлен на место и рычаг 10 не опущен в рабочее положение.
Рис. 36. Пружинная подвеска двигателя: Рис. 37. Рис.38.
1- кронштейн рамы тележки; 2, 5 — нижняя и верхняя обоймы; 3 — пружина: 4 — стягивающие болты; 6 — стержень; 7 валик.
Рис. 37. Моторно-осевой подшипник с польстерной системой смазки:
1— стержень; 2 — ось;.4 фиксатор: 4 поплавок:.5 — втулка: 6 крышка; 7 — пробка для слива конденсата; 5 — крышка подшипника; 9 -пружина; 10 — рычаг; 11 — пружина пластинчатая; 12 — корпус: 13 — скоба; 14 — коробка; 15— пакет польстерный; 16 — вкладыш; 17- шпонка
Рис.38. Схема опорно-осевой подвески тягового электродвигателя:
1 — пружинный комплект на раме тележки; 2 — зубчатое колесо якоря ТЭД; 3 — вал якоря ТЭД; 4 — резинометаллические втулки зубчатого колеса; 5 — ступица зубчатого колеса; 6 — колесо колесной пары; 7 — зубчатый венец; 8 — кожух тягового редуктора; 9 — моторно-осевые подшипники; 10— ось колесной пары; 11 — ТЭД
Моторно-осевые подшипники двигателей ЭД-118А имеют увеличенную по сравнению с подшипниками двигателя ЭД-107А длину вкладышей, равную 290мм при длине рабочей части 262мм. Расточка вкладышей выполнена в виде гиперболы. Разность диаметров по краям рабочей части расточки и в середине подшипника составляет 1 мм. Вкладыш изготовлен из оловянистой бронзы ОЦС-4-4-17. Проводились опыты применения на грузовых тепловозах вкладышей с заливкой баббитом Б83. Результаты оказались удовлетворительными.
У двигателей ЭД-107А подшипники смазываются польстерным устройством. Его конструкция несколько отличается от конструкции польстера двигателя ЭД-118А (меньшего объема смазочная камера, ширина смазочного окна в подшипнике 120мм против 160мм, соответственно ширина польстера 115мм, направление польстера осуществляется роликами). Расточка подшипников цилиндрическая с шириной рабочей поверхности 140мм, по концам вкладышей расточка выполнена большего диаметра для так называемых холодильников масла. В эксплуатации эти подшипники имеют низкую надежность, обусловленную главным образом плохой работой польстерного устройства.
Значительное число тепловозов 2ТЭ116 оборудовано принудительной системой подачи смазки к моторно-осевым подшипникам Рис26. Масло подается масляным насосом 7, установленным в единой крышке 3 моторно-осевых подшипников и приводимым в действие от зубчатого венца 8 оси колесной пары. Масло шестеренным насосом из нижней камеры крышки подводится к польстерному устройству 1 в верхних камерах 2, представляющему собой фитильную подушку из шерстяной пряжи, заключенную в коробку и поджатую винтовой пружиной, или пакет хлопчатобумажных фитилей, вы полненный по типу польстера тягового двигателя ЭД-118А. Такая система смазки наиболее надежна. Насос обеспечивает обильную подачу масла по достижении скорости движения тепловоза 30км/ч.
Пружинная подвеска двигателя состоит из двух балочек (обойм) 2, 5 (см. рис.36), между которыми установлены четыре витых пружины 3. Перед установкой на место пружинный комплекс стягивают болтами 4, пропущенными в отверстия на концах обойм. Комплект установлен между опорными кронштейнами 1 рамы тележки. Для фиксации его в раме тележки через сквозные отверстия в кронштейнах рамы и обоймах пропущены стержни 6, опирающиеся на валики 7, установленные в нижних кронштейнах рамы тележки. От выпадания валики предохранены штифтами. Кронштейны двигателя, охватывающие пружинную подвеску сверху и снизу, имеют сменные приварные пластины из стали 60Г. Пластины из такой же стали приварены к верхней и нижней балочкам.
Опорно-осевое подвешивание ТЭД (рис.38.) используется на большинстве маневровых и грузовых тепловозов. ТЭД в одной точке закрепляется через пружинный комплект на раме тележки, а в двух других точках опирается на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники. Вращающий момент от вала ТЭД через пару цилиндрических зубчатых колес передается на ось колесной пары. Зубчатые колеса привода закрыты кожухом тягового редуктора. Они подвергаются значительным динамическим нагрузкам. Для снижения ударных нагрузок, большое зубчатое колесо на многих тепловозах делается составным. Зубчатый венец со ступицей соединяется с помощью комплекта резинометаллических втулок. Упругая связь почти в 5 раз уменьшает динамические нагрузки на ТЭД и снижает износ зубьев.
Колесная пара при опорно-осевом подвешивании ТЭД имеет на оси подступичную часть, на которую напрессовывается зубчатое колесо, а шейки служат опорами моторно-осевых подшипников. При циркуляционной системе смазки моторно-осевых подшипников в средней части оси устанавливается разъемная шестерня привода масляного насоса.
14тема. Опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей.
Несмотря на свою сложность этот тип подвешивания обладает значительными преимуществами перед опорно-осевым подвешиванием. Тяговый двигатель, закрепленный в раме тележки, оказывается полностью подрессоренным и поэтому на него в меньшей степени передаются толчки и вибрации от пути. При таком способе подвешивания неподрессоренная масса уменьшается почти в два раза, и значит колесно-моторный блок оказывает меньшее воздействие на путь.
На отечественных тепловозах получили распространение в основном две системы опорно-рамного привода: с двусторонней передачей момента на колесную пару полым валом, центрированным в подшипниках скольжения двигателя, и односторонней с помощью карданного вала, связанного с зубчатым колесом упругими муфтами. Первая система применена на тепловозе ТЭП60 и семи первых тепловозах ТЭП70, вторая на — тепловозах ТЭП70 последних выпусков и ТЭП75.
При первой системе подвешивания тяговый двигатель жестко и через резиновые прокладки закреплен в раме тележки в трех точках: одна спереди и две сзади. Передняя часть двигателя
(со стороны горловины моторных подшипников) закреплена в раме тележки с помощью стального литого кронштейна 2 (рис.39.), присоединенного к двигателю, а задняя — с помощью двух литых лап остова двигателя.
Элементами крепления двигателя к кронштейнам рамы тележки являются опорные проставки 6, коническая заточка которых центрируется в конической расточке кронштейнов двигателя, регулировочные прокладки 7, центрирующая обойма 8 и резиновый амортизатор 9, вкладываемые в чаши опорных кронштейнов рамы. Элементы крепления стягивают болтами 12, под головки которых устанавливают резиновые амортизаторы 10. Резиновые амортизаторы служат для гашения высокочастотных вибраций в узлах крепления, снижают напряжения в болтах, уменьшают способность их к ослаблению (на тепловозах ТЭП60 амортизаторы отсутствуют).
Установка двигателя в раме тележки должна обеспечить соосное с осью колесной пары расположение полого вала привода, центрированного в моторных подшипниках привода двигателя. Соосность проверяется по кольцевым зазорам между цапфами приводных фланцев полого вала и стенками отверстий в колесных центрах, где расположены цапфы с ведущими пальцами эластичного привода. Номинальный размер зазора, измеренный по вертикальному и горизонтальному диаметрам, (40±2) мм.
Передача тягового момента от двигателя к колесной паре осуществляется полым валом, на концах которого закреплены фланцы 21 с цапфами. На диске одного из приводных фланцев закреплен призонными болтами зубчатый венец 4, приводимый во вращение шестерней двигателя. На выступающее из отверстий в колесных центрах два ведущих пальца 22 привода, запрессованных в его цапфы, и два ведомых пальца, укрепленных в колесных центрах, надеты с каждой стороны шарнирно-рычажные эластичные муфты, которыми колесная пара приводится во вращение.
К проушинам промежуточного литого звена (траверсы) эластичной муфты на валиках укреплены четыре поводка. В отверстия поводков запрессованы по два резинометаллических шарнира 23, представляющих собой две металлические втулки, в кольцевое пространство между которыми запрессована с большим радиальным поджатием резиновая втулка. Внутренняя металлическая втулка имеет шпоночный паз со шпонкой, которой она удерживается от поворота на валиках промежуточного звена и пальцев.
Резиновые амортизаторы обеспечивают передачу вращающего момента от полого вала колесной паре, а также позволяют компенсировать взаимные вертикальные перемещения двигателя (вместе с полым валом и рамой тележки) относительно колесной пары при игре рессорного подвешивания. При этом резиновые втулки работают на скручивание (коаксиальный сдвиг). Полый вал вместе с приводными фланцами вращается в подшипниках скольжения — моторных подшипниках, установленных в остове тягового электродвигателя. Моторные подшипники стальные с баббитовой заливкой.
Подшипники (рис.40.а) смазываются с помощью фитилей из грубой чистошерстяной пряжи, вставленных в войлочную обойму 2, которая смонтирована в металлической оправе 3. Пряжа фитиля должна выступать из войлочной обоймы на 5—8 мм. Обойма поджимается пружиной 1. Концы фитилей (40 шт.) диаметром 15—18 мм равномерно распределены по верхним смазочным камерам а, куда во время движения интенсивно подается смазка из нижней камеры б шестеренным насосом 9, приводимым в движение зубчатым венцом 7, укрепленным на средней части полого вала 5. Путь масла, подаваемого насосом из нижней камеры б в верхнюю а, показан стрелками. Уровень масла в обеих камерах замеряют щупом.
При системе с полым карданным валом на тепловозе ТЭП70 последних выпусков двигатель также закреплен в раме тележки в трех точках (рис.41.). Передней частью он подвешен к кронштейнам рамы тележки 1 с помощью подвесок 2, верхние концы которых закреплены гайками к полкам кронштейнов, а нижние связаны валиками с кронштейнами 3 опор 16, имеющими общую с опорами отливку, прифланцованную к двигателям. Кронштейны крайних и среднего двигателей тележки отличаются друг от друга формой и длиной. Задняя часть двигателя имеет специальные, отлитые заодно с корпусом опорные приливы 8, которыми двигатели опираются на валики 9 с клиновыми скосами, укрепленные в цилиндрических расточках кронштейнов 10 рамы тележки. Для создания натяга между валиками и приливами двигателя в клиновом пазу предусмотрен зазор, который после стягивания болтами должен быть не менее 3мм.
Рис.39.Подвешивание ТЭД на раме тележки. Рис.40.
Рис.40. Смазочные устройства моторных подшипников: смазочные камеры (а); шестеренный привод насоса(б).
Положение двигателя в вертикальном направлении регулируется гайками подвески 2, а в продольном направлении- регулировочными пластинами, подкладываемыми под привалочные фланцы кронштейнов 10.
Наружные и внутренние кольца роликовых подшипников 7 зафиксированы от смещения дистанционными кольцами 6 и крышками 1, 2, 9, 10. Крышки подшипников, укрепленные на опоре 12 и в ступице 8, образуют лабиринтные уплотнения, предотвращающие попадание пыли и грязи в полость подшипников, заполненную смазкой. Зубчатый редуктор 4 закрыт кожухом 15 (см. рис. 41), прикрепленным к двигателю четырьмя болтами.
Половинки кожуха по разъему уплотнены резиновым жгутом, а по ступице зубчатого колеса — промасленным войлочным уплотнением. Ступица зубчатого колеса имеет четыре прилива в виде проушин, в которых на валиках укреплены поводки с резинометалли-ческими шарнирами 12 (см. рис. 27). (Поводки по конструкции и размерам одинаковы с поводками привода тепловоза ТЭП60.) Вторые головки поводков соединены с проушинами фланца полого карданного вала 6, на противоположном конце которого укреплен наболтах приводной фланец 4 с четырьмя цапфами.
В отверстия цапф посажены с натягом 0,09—0,12 мм пальцы 3, на которые надеваются головки поводков с резинометаллическими шарнирами. Вторые головки соединены с пальцами 16, укрепленными в приливах колесного центра. От осевого смещения поводки удерживаются ограничительными шайбами и головками болтов, ввернутых в отверстия пальцев с резьбой и зафиксированных стопорными пластинами. Поводки, объединяющие пальцы приводного фланца и колесного центра, образуют шарнирно-рычажную муфту, приводящую в движение колесную пару.
Благодаря карданной системе передачи тягового момента компенсация взаимных вертикальных перемещений двигателя и колесной пары осуществляется за счет угловых колебаний полого вала, что освобождает резинометаллические шарниры от работы на скручивание. Это обстоятельство должно значительно повысить надежность шарниров, так как именно деформация скручивания резиновых втулок (имеющая место при системе с двусторонней передачей момента у тепловозов ТЭП60) приводит к интенсивному износу и повреждению шарниров,
Опорно-рамное подвешивание ТЭД (рис.43) применяется в основном на пассажирских тепловозах. На тепловозе ТЭП70 вращающий момент передается через редуктор, большая шестерня которого вращается в подшипниках на полой опоре. Ступица большой шестерни соединена поводками с фланцем полого карданного вала. На противоположном конце вала укреплен приводной фланец. Пальцы приводного фланца соединяются поводками с пальцами колесных центров. Поводки образуют шарнирно-рычажную муфту с резинометаллическими шарнирами, соединяющую полый вал с колесной парой. При опорно-рамном подвешивании ТЭД опирается на раму тележки, что значительно снижает массу неподрессоренных частей тепловоза и улучшает его динамические характеристики
Рис.41. Колесно-моториый блок тепловоза ТЭП70: Рис. 42.
1 — полка кронштейна рамы для подвески двигателя; 2 — подвескас гайками; 3 — кронштейн двигателя-4 — зубчатый редуктор; 5 -поводок с резииометаллическими шарнирами; 6 приводной фланец ступицы зубчатого колеса; 7 -приводной фланец полого вала: 8 — опорные приливы двигателя- 9 — опорные приливы двигателя; 9 — опорный валик; 10 — кронштейн рамы тележки: 11 — букса- 12 — колесная пара; 13 — зубчатое кольсо: 14 — шестерня; 15 кожух редуктора: 16 – опора подшипников привода.
Рис. 42. Опора подшипников привода: 1, 2, 9, 10 — крышки лабиринтов; 3 — уплотнение: 4 — болт; 5 — зубчатый венец; 6 — дистанционное кольцо; 7 — роликовый подшипник; 8 ступица; 11 — кожух редуктора; 12 -опора
Рис. 43. Схема опорно-рамной подвески тягового электродвигателя:
а — схема опорно-рамного подвешивания тепловоза ТЭП60; б — схема опорно-рамного подвешивания тепловоза ТЭП70; 1, 10, 14 — резиновые амортизаторы в точках крепления ТЭД; 2, 24 — пальцы колесных центров; 3 — траверса; 4 — палец; 5— отверстие в колесном центре; 6 — цапфа; 7— зубчатое колесо полого вала; 8, 18 — тяговые редукторы; 9 — полый вал; 11 — моторный подшипник ТЭД; 12, 22 — приводные фланцы; 13 — ТЭД; 15 — ступица большой шестерни; 16 — поводок фланца полого вала; 17 — большая шестерня; 19 — подшипники; 20 — полая опора; 21 — полый карданный вал; 23 — пальцы вала; 25 — поводки
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Какое подвешивание тэд как правило применяется на маневровых тепловозах
1) 
Опорно-осевая подвеска
При опорно-осевом подвешивании ТЭД с одной стороны опирается на ось колесной пары, а с другой стороны – на раму тележки. Недостаток такого подвешивания в том, что 50% веса ТЭД не подрессорено. Достоинство – простота передачи вращающего момента от ТЭД на ось колесной пары. На тепловозах 2ТЭ10Л,В, М,ЧМЭ-3 и многих других применена опорно-осевая подвеска.
При опорно-рамном подвешивании ТЭД с обеих сторон опирается на раму тележки. При таком подвешивании усложняется передача вращающего момента от ТЭД на колесную пару. Такой тип подвешивания применен на тепловозах ТЭП60, ТЭП70. Вращающий момент от двигателя передается по цепочке: малое зубчатое колесо-большое зубчатое колесо -полый вал – шарнирно-упругая связь -колесный центр.
Пружинная траверса подвески ТЭД тепловозов 2ТЭ10Л (М,В).
Траверса состоит из нижней(2) и верхней(5) стальных обойм,между которыми в гнездах поставлены четыре спиральные пружины(3). Через отверстия обойм и крайних пружин, снизу поставлены два болта(6), которые удерживаются горизонтальным болтом(7), установленным в кронштейне.
Перед постановкой траверсы, пружины сжимают при помощи двух стяжных болтов(4), после чего траверсы ставятся между приливами остова ТЭД и полками кронштейна для подвески ТЭД. После постановки необходимо ослабить стяжные болты.
На тепловозе ЧМЭ-З траверса имеет три пружины.
Шапка МОП.
Шапка МОП стальная литая. Крепится к приливу остова ТЭД 4 болтами.Сверху к шапке крепится болтами крышка, в которой имеется горловина с крышкой. Через эту горловину в шапку заливается осевая смазка, уровень которой контролируется масломерным щупом, установленным в горловине. Внизу шапка имеет пробку, через которую сливается отстой и смазка. В шапке устанавливается один вкладыш МОП и польстер.
Моторно-осевые подшипники (МОП).
МОП состоит из двух бронзовых вкладышей с буртами. Один вкладыш ставится в прилив остова ТЭД, другой – в шапку МОП. Вкладыш, который ставится, в шапку имеет окно для прохода польстера. На наружной поверхности этот вкладыш имеет два паза под шпонки, за счет которых исключается проворот вкладыша.
МОП ЧМЭ-3 состоит из двух стальных вкладышей, рабочая поверхность которых покрыта слоем свинцовистой бронзы (бабитом).
Польстер МОП – состоит из П-образного кронштейна, в котором установлены четыре оси с роликами. В роликах осей установлена стальная коробка, в которой закреплен сам польстер. Польстер выполнен из х/б фитилей, которые расположены между двумя войлочными пластинами. Одна часть польстера проходит в окно вкладыша МОП, другая сторона польстера расположена в масле. Поль 
стерприжат к шейке оси под действием пружины. Выступающая часть польстера со стороны шейки оси (из коробки) должна быть 15-17 мм. Кронштейн польстера крепится к крышке шапки МОП при помощи двух болтов. Уровень масла110 – 170 мм. Зазор на масло 0,4 – 2 мм.
Подвешивание тяговых электродвигателей
Опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей. На грузовых и маневровых тепловозах применяется подвешивание (рис. 204), при котором двигатель 1 одним концом через моторно-осевые подшипники 9 опирается на ось колесной пары 4, а другим через пружинный комплект (рис. 205) — на раму тележки. Передачатягового момента колесной паре осуществляется зубчатым редуктором, состоящим из зубчатого колеса 2, напрессованного на оси колесной пары, ведущей шестерни 3 на консоли вала двигателя и кожуха редуктора 8, прикрепленного болтами к корпусу двигателя.
Моторно-осевые подшипники (рис. 206) представляют собой разъемные подшипники скольжения, состоящие из двух бронзовых вкладышей 16 и охватывающие по всему периметру шейки оси колесной пары. Верхние вкладыши укладывают с небольшим натягом в расточку (постель) горловины тягового двигателя, а нижние — в крышки (шапки) 8 моторно-осевых подшипников и стягивают болтами. Момент затяжки болтов 1270— 1450 Нм. От возможного поворота вкладыш удерживается шпонкой 17. Крышка подшипника служит также и масляной вaннqй, в которую заливают осевое масло марки Л, 3 или С в зависимости от времени года и местности эксплуатации тепловоза. Уровень масла контролируют маслоуказателем с поплавком 4.
Для смазывания шейки оси в ванне укреплено польстерное устройство, состоящее из корпуса 12, польстерного пакета 15, заключенного в коробку и перемещающегося в направляющих корпуса. Польстерный пакет может Рис. 204. Колссно-моторный блок с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей:
I _ тяговый двигатель; 2 — упругое зубчатое колесо: 3 — шестерня; 4 — колесная пара; а — букса; в поводок буксы; 7 — пружииы; * -кожух редуктора: 9 — моторно-осевые подшипники Рис. 205. Пружинная подвеска двигателя:
1 — кронштейн рамы тележки; 2, 5 — нижняя и верхняя обоймы; 3 — пружина: 4 — стягивающие болты; 6 — стержень; 7 валикбыть собран из ламповых фитилей или лучше из трех пластин тонкошерстного каркасного войлока размером 13Х X 157×190 мм. Каждая пластина состоит из пяти слоев войлока, между которыми проложена каркасная ткань-пряжа из 50 % шерсти и 50 % штапель-но-вискозного полотна.
Фитильный пакет состоит из двух войлочных прокладок и 12 хлопчатобумажных фитилей шириной 160 и длиной 200 мм. Общая толщина пакета 38-39 мм. Выступание фитилей относительно войлока должно быть не более 2 мм, утопание не допускается. Выступание фитиля относительно переднего края коробки (16±1) мм. Коробка с польстерным пакетом прижимается к шейке оси через окно в нижнем вкладыше с помощью рычага 10 и двух витых пружин 9, размещенных на стержне 1 и оси 2. Усилие поджатия коробки с фитилем к оси 40-60 Н.
Для обеспечения перемещения коробки без заедания она в направляющих корпусах подпружинена четырьмя пластинчатыми пружинами — по две снизу и две сверху. Пластинчатые пружины задним концом прикреплены к кожуху, а передние скользят в пазах коробки польстера. Рычаг 10 и пружины 9 закреплены на корпусе осью 2 и стержнем 1. Для удержания рычага 10 в поднятом положении во время вынимания польстерного пакета на стержень 1 установлен пружинный фикса
1 — стержень; 2 — ось; .4 фиксатор: 4 поплавок: .5 — втулка: 6 крышка; 7 — пробка для слива конденсата; 5 — крышка подшипника; 9 — пружина; Ю — рычаг; 11 — пружина пластинчатая; 12 — корпус: 13 — скоба; 14 — коробка; 15- пакет польстериый; 16 — вкладыш; 17- шпонкатор 3, свободный конец которого не дает возможности установить крышку 6 масляной ванны подшипника, если польстер не установлен на место и рычаг 10 не опущен в рабочее положение.
Моторно-осевые подшипники двигателей ЭД-118А имеют увеличенную по сравнению с подшипниками двигателя ЭД-107А длину вкладышей, равную 290 мм при длине рабочей части 262 мм. Расточка вкладышей выполнена в виде гиперболы. Разность диаметров по краям рабочей части расточки и в середине подшипника составляет 1 мм. Вкладыш изготовлен из оловя-нистой бронзы ОЦС-4-4-17. Проводились опыты применения на грузовых тепловозах вкладышей с заливкой баббитом Б83. Результаты оказались удовлетворительными.
У двигателей ЭД-107А подшипники смазываются польстерным устройством. Его конструкция несколько отличается от конструкции польстера двигателя ЭД-118А (меньшего объема смазочная камера, ширина смазочного окна в подшипнике 120 мм против 160 мм, соответственно ширина польстера 115 мм, направление польстера осуществляется роликами). Расточка подшипников цилиндрическая с шириной рабочей поверхности 140 мм, по концам вкладышей расточка выполнена большего диаметра для так называемых холодильников масла. В эксплуатации эти подшипники имеют низкую надежность, обусловленную главным образом плохой работой поль-стерного устройства.
Значительное число тепловозов 2ТЭ10М и 2ТЭ116 оборудовано принудительной системой подачи смазки к моторно-осевым подшипникам (см. рис. 197). Масло подается масляным насосом 7, установленным в единой крышке 3 моторно-осевых подшипников и приводимым в действие от зубчатого венца 8 оси колесной пары. Масло шестеренным насосом из нижней камеры крышки подводится к польстерному устройству 1 в верхних камерах 2, представляющему собой фитильную подушку из шерстяной пряжи, заключенную в коробку и поджатую винтовой пружиной, или пакет хлопчатобумажных фитилей, вы полненный по типу польстера тягового двигателя ЭД-118А. Такая система смазки наиболее надежна. Насос обеспечивает обильную подачу масла по достижении скорости движения тепловоза 30 км/ч.
Пружинная подвеска двигателя состоит из двух балочек (обойм) 2, 5 (см. рис. 205), между которыми установлены четыре витых пружины 3. Перед установкой на место пружинный комплекс стягивают болтами 4, пропущенными в отверстия на концах обойм. Комплект установлен между опорными кронштейнами 1 рамы тележки. Для фиксации его в раме тележки через сквозные отверстия в кронштейнах рамы и обоймах пропущены стержни 6, опирающиеся на валики 7, установленные в нижних кронштейнах рамы тележки. От выпадания валики предохранены штифтами. Кронштейны двигателя, охватывающие пружинную подвеску сверху и снизу, имеют сменные приварные пластины из стали 60Г. Пластины из такой же стали приварены к верхней и нижней балочкам.
Зубчатый редуктор состоит из шестерни, насаженной в горячем состоянии на конический хвостовик вала якоря двигателя, зубчатого колеса, укрепленного на оси колесной пары, и кожуха редуктора, предохраняющего зубчатую пару от пыли и грязи и служащего резервуаром для масла.
У всех грузовых и маневровых тепловозов передаточное число и модуль зацепления m унифицированы (. = 4,41; т = 10 мм). Для .того чтобы повысить изгибную и контактную прочность зубьев, их коррегируют, т. е. выполняют со смещением. Коррекция заключается в смещении зуборезного инструмента от номинального положения на некоторые расстояния X при нарезании зубьев колеса и шестерни. Межосевое расстояние, полученное при зацеплении зубчатого колеса и шестерни, обработанных таким способом, складывается из суммы радиусов их делительных окружностей н суммы их смещений. Например, для грузовых и маневровых тепловозов сумма радиусов делительных окружностей колеса и шестерни равна 460 мм, а сумма их смещений 8,8 мм и поэтому межосевое расстояние тягового редуктора равно 468.8 мм. Па рис. 207 можно видеть, что зуб с профилем, получаемым коррекцией (жирная линия), обладает большей из-гибной и контактной прочностью по сравнению с нормальным некорреї ированным зубом (тонкая штрихпунктирная линия) Увеличение тол
Тепловозные зубчатые передачи при оиор-но-осевоп подвеске двигателя работают в очень тяжелых условиях, обусловленных значительными динамическими нагрузками и концентрациями их на малом участке зубьев. Динамические нагрузки на зубья передачи вызываются как внешними, так и внутренними причинами. К числу внешних причин относятся колебания колесной пары вертикальной плоскости при прохождении сю стыков и других неровностей пути. Внутренними причинами яв лиюгея неизбежные неточности при изготовлении и сборке передачи, влияние которых прогрессирует с ростом износа сопряженных деталей. По мере износа ударные вибрационные нагрузки резко увеличиваются, что объясняется нарушением эвольвентного профиля зубьев при их износе.
Динамические нагрузки, действующие в зубчатой передаче, вызывают не только быстрый износ и разрушение зубьев, но и снижают надежность электродвигателя.
Концентрация нагрузок на концевом участке зубьев со стороны двигателя при передаче тягового момента обусловлена перекосом сопряженных зубьев колеса и шестерни. Перекос вызван консольным расположением шестерни на валу двигателя При этом суммарный угол перекоса между зубом шестерни и зубом колеса у складывается из углов, получающихся: от изгиба оси колесной пары, от поворота тягового двигателя в зазорах 1и, о моторно-осе-вых подшипников, от изгиба вала якоря двигателя, от поворота вала якоря в зазорах кя подшипников, а также от неточностей изготовления На рис 208 показана утрированная схема перекосов в элементах колесно-моторного блока В результате перекоса зубьев распределение тяговой нагрузки по их длине может иметь вид треугольника (рис 209) Причем наибольшее значение удельной нагрузки имеет место на концевом участке зуба со стороны тягового двигателя, т е со стороны большего диаметра конусного отверстия шестерни. Именно с этой стороны у зубьев шестерни и колеса наблюдаются трещины, сколы, питтинги и повышенный износ Консольная передача тяговой нагрузки выбывает работу с перекосом и других элементов колесно-моторного блока: моторно-осевых и якорных подшипников Наиболее эффективным средством снижения концентрации нагрузки на зубьях является применение на грузовых тепловозах упругих самоустанавливающихся зубчатых колес Упругая связь зубчатого венца со ступицей по!ВОляет венцу занимать такое положение, при котором зубья колеса и шестерни прилегают друг к другу по всей длине При перекосе осей шестерни и зубчатого колеса его венец поворачивается в поперечном направлении на некоторый угол у (рис. 210), обеспечивая относительно равномерный контакт между зубьями Поворот венца в поперечном направлении возможен за счет упругой деформации резиновых втулок в осевом направлении и зависит от их жесткости. За каждый оборот колесной пары зубчатый венец совершает поперечные отклонения в обе стороны от своей оси, приспосабливаясь к ;убьям шестерни По этой причине зубчатое колесо носит название самоустанавливающегося Упругое закручивание венца обеспечивает плавную безотрывную работу зубьев передачи, снижает пульсацию момента, передаваемого от двигателя колесной паре, уменьшает тепловую напряженность коллектора, так как Рис. 210. Схема самоустановки упругого зубчатого венца в плоскость вращения шестерни двигателяпри упругом закручивании венца пусковой ток распределяется между несколькими пластинами, постепенно включающимися в работу. Резиновые элементы упругих колес защищают элементы колесно-моторного блока от высокочастотных вибраций.
Смазка зубчатой передачи, работающей при высоких контактных напряжениях, должна отличаться большой липкостью. Применяемая в редукторах смазка СТП на жировой основе обладает таким качеством. Смазка заправляется в сварной кожух редуктора 8 (см. рис. 204), состоящий из разъемных верхней и нижней полостей. Между половинами кожуха в паз, образованный в верхней половине приваренными изнутри и снаружи накладками, положена по всему периметру уплотняющая резиновая прокладка. Верхняя и нижняя половины кожуха стягиваются болтами. К боковой стене кожуха и к обечайке нижней половины приварены специальные бонки, имеющие отверстия с резьбой, куда завертываются болты М42, крепящие кожух к тяговому электродвигателю.
Опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей. Несмотря насвою сложность этот тип подвешивания обладает значительными преимуществами перед опорно-осевым подвешиванием. Тяговый двигатель, закрепленный в раме тележки, оказывается полностью подрессоренным и поэтому на него в меньшей степени передаются толчки и вибрации от пути. При таком способе подвешивания неподрессорен-ная масса уменьшается почти в два раза, и значит колесно-моторный блок оказывает меньшее воздействие на путь.
На отечественных тепловозах получили распространение в основном две системы опорно-рамного привода: с двусторонней передачей момента на колесную пару полым валом, центрированным в подшипниках скольжения двигателя, и односторонней с помощью карданного вала, связанного с зубчатым колесом упругими муфтами. Первая система применена на тепловозе ТЭП60 и семи первых тепловозах ТЭП70, вторая на — тепловозах ТЭП70 последних выпусков и ТЭП75.
При первой системе подвешивания тяговый двигатель жестко и через резиновые прокладки закреплен в раме тележки в трех точках: одна спереди и две сзади. Передняя часть двигателя
(со стороны горловины моторных подшипников) закреплена в раме тележки с помощью стального литого кронштейна 2 (рис. 211), присоединенного к двигателю, а задняя — с помощью двух литых лап остова двигателя.
Элементами крепления двигателя к кронштейнам рамы тележки являются опорные проставки 6, коническая заточка которых центрируется в конической расточке кронштейнов двигателя, регулировочные прокладки 7, центрирующая обойма 8 и резиновый амортизатор 9, вкладываемые в чаши опорных кронштейнов рамы. Элементы крепления стягивают болтами 12, под головки которых устанавливают резиновые амортизаторы 10. Резиновые амортизаторы служат для гашения высокочастотных вибраций в узлах крепления, снижают напряжения в болтах, уменьшают способность их к ослаблению (на тепловозах ТЭП60 амортизаторы отсутствуют) .
Установка двигателя в раме тележки должна обеспечить соосное с осью колесной пары расположение полого вала привода, центрированного в моторных подшипниках привода двигателя. Соосность проверяется по кольцевым зазорам между цапфами приводных фланцев полого вала и стенками отверстий в колесных центрах, где расположены цапфы с ведущими пальцами эластичного привода. Номинальный размер зазора, измеренный по вертикальному и горизонтальному диаметрам, (40±2) мм.
Передача тягового момента от двигателя к колесной паре (см. рис. 180) осуществляется полым валом, на концах которого закреплены фланцы
21 с цапфами. На диске одного из приводных фланцев закреплен призонны-ми болтами зубчатый венец 4, приводимый во вращение шестерней двигателя. На выступающее из отверстий в колесных центрах два ведущих пальца
22 привода, запрессованных в его цапфы, и два ведомых пальца, укрепленных в колесных центрах, надеты с каждой стороны шарнирно-рычажные эластичные муфты, которыми колесная пара приводится во вращение.
К проушинам промежуточного литого звена (траверсы) эластичной муфты на валиках укреплены четыре поводка. В отверстия поводков запрессованы по два резинометаллических шарнира 23, представляющих собой две металлические втулки, в кольцевое пространство между которыми запрессована с большим радиальным поджатием резиновая втулка. Внутренняя металлическая втулка имеет шпоночный паз со шпонкой, которой она удерживается от поворота на валиках промежуточного звена и пальцев.
Резиновые амортизаторы обеспечивают передачу вращающего момента от полого вала колесной паре, а также позволяют компенсировать взаимные вертикальные перемещения двигателя (вместе с полым валом и рамой тележки) относительно колесной пары при
игре рессорного подвешивания. При этом резиновые втулки работают на скручивание (коаксиальный сдвиг).
Полый вал вместе с приводными фланцами вращается в подшипниках скольжения — моторных подшипниках, установленных в остове тягового электродвигателя. Моторные подшипники стальные с баббитовой заливкой.
Подшипники (рис. 212) смазываются с помощью фитилей из грубой чистошерстяной пряжи, вставленных в войлочную обойму 2, которая смонтирована в металлической оправе 3. Пряжа фитиля должна выступать из войлочной обоймы на 5-8 мм. Обойма поджимается пружиной 1. Концы фитилей (40 шт.) диаметром 15-18 мм равномерно распределены по верхним смазочным камерам а, куда во время движения интенсивно подается смазка из нижней камеры б шестеренным насосом 9, приводимым в движение зубчатым венцом 7, укрепленным на средней части полого вала 5. Путь масла, подаваемого насосом из нижней камеры б в верхнюю а, показан стрелками. Уровень масла в обеих камерах замеряют щупом.
При системе с полым карданным валом на тепловозе ТЭП70 последних выпусков двигатель также закреплен в раме тележки в трех точках (рис.
213). Передней частью он подвешен к кронштейнам рамы тележки 1 с помощью подвесок 2, верхние концы которых закреплены гайками к полкам кронштейнов, а нижние связаны валиками с кронштейнами 3 опор 16, имеющими общую с опорами отливку, прифланцованную к двигателям. Кронштейны крайних и среднего двигателей тележки отличаются друг от друга формой и длиной. Задняя часть двигателя имеет специальные, отлитые заодно с корпусом опорные приливы 8, которыми двигатели опираются на валики 9 с клиновыми скосами, укрепленные в цилиндрических расточках кронштейнов 10 рамы тележки. Для создания натяга между валиками и приливами двигателя в клиновом пазу предусмотрен зазор, который после стягивания болтами должен быть не менее 3 мм.
Положение двигателя в вертикальном направлении регулируется гайками подвески 2, а в продольном направлении — регулировочными пластинами, подкладываемыми под прива-лочные фланцы кронштейнов 10.
Устройство тягового привода показано на рис. 198. Вращающий момент от двигателя 5 передается шестерней (2Ш = 25) зубчатому венцу 9 (г.,и = 78), укрепленному болтами на Рис. 213. Колесно-моториый блок тепловоза ТЭП70:
1 — полка кронштейна рамы для подвески двигателя; 2 — подвескас гайками; 3 — кронштейн двигателя-4 — зубчатый редуктор; 5 _ поводок с резииометаллическими шарнирами; 6 приводной фланец ступицы зубчатого колеса; 7
приводной фланец полого вала: 8 — опорные приливы двигателя- 9 — опоо-ные приливы двигателя; 9 — опорный валик; 10 — кронштейн рамы тележки: 11 — букса- 12 — колесная пара; 13 — зубчатое кольсо: 14 — шестерня; 15 кожух редуктора: 16 — опора подшипников приводаступице 10. Ступица зубчатого колеса фланцованной шестью болтами к вращается на двух роликовых подшип- корпусу двигателя. Подробное уст-никах 8 на неподвижной опоре 7, при- ройство опорного узла показано на Рис. 214. Опора подшипников привода: 1, 2. 9, 10 — крышки лабиринтов; 3 — уплотнение: 4 — болт; Я — зубчатый веиец; 6 — дистанционное кольцо; 7 — роликовый подшипник; 8 ступица; 11 — кожух редуктора; 12 ■ опорарис. 214. Наружные и внутренние кольца роликовых подшипников 7 зафиксированы от смещения дистанционными кольцами 6 и крышками 1, 2, 9, 10. Крышки подшипников, укрепленные иа опоре 12 и в ступице 8, образуют лабиринтные уплотнения, предотвращающие попадание пыли и грязи в полость подшипников, заполненную смазкой. Зубчатый редуктор 4 закрыт кожухом 15 (см. рис. 213), прикрепленным к двигателю четырьмя болтами. Половинки кожуха по разъему уплот нены резиновым жгутом, а по ступице зубчатого колеса — промасленным войлочным уплотнением. Ступица зубчатого колеса имеет четыре прилива в виде проушин, в которых на валиках укреплены поводки с резинометалли-ческими шарнирами 12 (см. рис. 198). (Поводки по конструкции и размерам одинаковы с поводками привода тепловоза ТЭП60.) Вторые головки поводков соединены с проушинами фланца полого карданного вала 6, на противоположном конце которого укреплен наболтах приводной фланец 4 с четырьмя цапфами. В отверстия цапф посажены с натягом 0,09-0,12 мм пальцы 3, на которые надеваются головки поводков с резинометаллическими шарнирами. Вторые головки соединены с пальцами 16, укрепленными в приливах колесного центра. От осевого смещения поводки удерживаются ограничительными шайбами и головками болтов, ввернутых в отверстия пальцев с резьбой и зафиксированных стопорными пластинами. Поводки, объединяющие пальцы приводного фланца и колесного центра, образуют шарнирно-рычажную муфту, приводящую в дви жение колесную пару. Благодаря карданной системе передачи тягового момента компенсация взаимных вертикальных перемещений двигателя и колесной пары осуществляется за счет угловых колебаний полого вала, что освобождает резинометаллические шарниры от работы на скручивание. Это обстоятельство должно значительно повысить надежность шарниров, так как именно деформация скручивания резиновых втулок (имеющая место при системе с двусторонней передачей момента у тепловозов ТЭП60) приводит к интенсивному износу и повреждению шарниров,
Глава XX. УСТРОЙСТВО РАМ И КУЗОВОВ. ПЕСОЧНАЯ СИСТЕМА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ УСТАНОВКА
Тема.подвеска ТЭД. Опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей.
На грузовых и маневровых тепловозах применяется подвешивание (рис.35), при котором двигатель 1 одним концом через моторно-осевые подшипники 9 опирается на ось колесной пары 4, а другим через пружинный комплект (рис. 36) — на раму тележки. Передача тягового момента колесной паре осуществляется зубчатым редуктором, состоящим из зубчатого колеса 2, напрессованного на оси колесной пары, ведущей шестерни 3 на консоли вала двигателя и кожуха редуктора 8, прикрепленного болтами к корпусу двигателя.
Моторно-осевые подшипники (рис.37.) представляют собой разъемные подшипники скольжения, состоящие из двух бронзовых вкладышей 16 и охватывающие по всему периметру шейки оси колесной пары. Верхние вкладыши укладывают с небольшим натягом в расточку (постель) горловины тягового двигателя, а нижние в крышки (шапки) 8 моторно-осевых подшипников и стягивают болтами. Момент затяжки болтов 1270-1450 Нм. От возможного поворота вкладыш удерживается шпонкой 17. Крышка подшипника служит также и масляной ванной, в которую заливают осевое масло марки Л, 3 или С в зависимости от времени года и местности эксплуатации тепловоза. Уровень масла контролируют маслоуказателем с поплавком 4.
Для смазывания шейки оси в ванне укреплено польстерное устройство, состоящее из корпуса 12, польстерного пакета 15, заключенного в коробку и перемещающегося в направляющих корпуса. Польстерный пакет может быть собран из ламповых фитилей или лучше из трех пластин тонкошерстного каркасного войлока размером 13Х X 157×190 мм. Каждая пластина состоит из пяти слоев войлока, между которыми проложена каркасная ткань-пряжа из 50 % шерсти и 50 % штапельно-вискозного полотна.
Фитильный пакет состоит из двух войлочных прокладок и 12 хлопчатобумажных фитилей шириной 160 и длиной 200 мм. Общая толщина пакета 38—39 мм. Выступание фитилей относительно войлока должно быть не более 2 мм, утопление не допускается. Выступание фитиля относительно переднего края коробки (16±1) мм. Коробка с польстерным пакетом прижимается к шейке оси через окно в нижнем вкладыше с помощью рычага 10 и двух витых пружин 9, размещенных на стержне 1 и оси 2. Усилие поджатия коробки с фитилем к оси 40—60 Н.
Рис.35. Колссно-моторный блок с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей:
1-тяговый двигатель; 2 — упругое зубчатое колесо: 3 — шестерня; 4 — колесная пара; а — букса; в поводок буксы; 7 — пружииы; 8 —кожух редуктора: 9 — моторно-осевые подшипники.
Для обеспечения перемещения коробки без заедания она в направляющих корпусах подпружинена четырьмя пластинчатыми пружинами — по две снизу и две сверху. Пластинчатые пружины задним концом прикреплены к кожуху, а передние скользят в пазах коробки польстера. Рычаг 10 и пружины 9 закреплены на корпусе осью 2 и стержнем 1. Для удержания рычага 10 в поднятом положении во время вынимания польстерного пакета на стержень 1 установлен пружинный фиксатор 3, свободный конец которого не дает возможности установить крышку 6 масляной ванны подшипника, если польстер не установлен на место и рычаг 10 не опущен в рабочее положение.
Рис. 36. Пружинная подвеска двигателя: Рис. 37. Рис.38.
1- кронштейн рамы тележки; 2, 5 — нижняя и верхняя обоймы; 3 — пружина: 4 — стягивающие болты; 6 — стержень; 7 валик.
Рис. 37. Моторно-осевой подшипник с польстерной системой смазки:
1— стержень; 2 — ось; .4 фиксатор: 4 поплавок: .5 — втулка: 6 крышка; 7 — пробка для слива конденсата; 5 — крышка подшипника; 9 -пружина; 10 — рычаг; 11 — пружина пластинчатая; 12 — корпус: 13 — скоба; 14 — коробка; 15— пакет польстерный; 16 — вкладыш; 17- шпонка
Рис.38. Схема опорно-осевой подвески тягового электродвигателя:
1 — пружинный комплект на раме тележки; 2 — зубчатое колесо якоря ТЭД; 3 — вал якоря ТЭД; 4 — резинометаллические втулки зубчатого колеса; 5 — ступица зубчатого колеса; 6 — колесо колесной пары; 7 — зубчатый венец; 8 — кожух тягового редуктора; 9 — моторно-осевые подшипники; 10— ось колесной пары; 11 — ТЭД
Моторно-осевые подшипники двигателей ЭД-118А имеют увеличенную по сравнению с подшипниками двигателя ЭД-107А длину вкладышей, равную 290мм при длине рабочей части 262мм. Расточка вкладышей выполнена в виде гиперболы. Разность диаметров по краям рабочей части расточки и в середине подшипника составляет 1 мм. Вкладыш изготовлен из оловянистой бронзы ОЦС-4-4-17. Проводились опыты применения на грузовых тепловозах вкладышей с заливкой баббитом Б83. Результаты оказались удовлетворительными.
У двигателей ЭД-107А подшипники смазываются польстерным устройством. Его конструкция несколько отличается от конструкции польстера двигателя ЭД-118А (меньшего объема смазочная камера, ширина смазочного окна в подшипнике 120мм против 160мм, соответственно ширина польстера 115мм, направление польстера осуществляется роликами). Расточка подшипников цилиндрическая с шириной рабочей поверхности 140мм, по концам вкладышей расточка выполнена большего диаметра для так называемых холодильников масла. В эксплуатации эти подшипники имеют низкую надежность, обусловленную главным образом плохой работой польстерного устройства.
Значительное число тепловозов 2ТЭ116 оборудовано принудительной системой подачи смазки к моторно-осевым подшипникам Рис26. Масло подается масляным насосом 7, установленным в единой крышке 3 моторно-осевых подшипников и приводимым в действие от зубчатого венца 8 оси колесной пары. Масло шестеренным насосом из нижней камеры крышки подводится к польстерному устройству 1 в верхних камерах 2, представляющему собой фитильную подушку из шерстяной пряжи, заключенную в коробку и поджатую винтовой пружиной, или пакет хлопчатобумажных фитилей, вы полненный по типу польстера тягового двигателя ЭД-118А. Такая система смазки наиболее надежна. Насос обеспечивает обильную подачу масла по достижении скорости движения тепловоза 30км/ч.
Пружинная подвеска двигателя состоит из двух балочек (обойм) 2, 5 (см. рис.36), между которыми установлены четыре витых пружины 3. Перед установкой на место пружинный комплекс стягивают болтами 4, пропущенными в отверстия на концах обойм. Комплект установлен между опорными кронштейнами 1 рамы тележки. Для фиксации его в раме тележки через сквозные отверстия в кронштейнах рамы и обоймах пропущены стержни 6, опирающиеся на валики 7, установленные в нижних кронштейнах рамы тележки. От выпадания валики предохранены штифтами. Кронштейны двигателя, охватывающие пружинную подвеску сверху и снизу, имеют сменные приварные пластины из стали 60Г. Пластины из такой же стали приварены к верхней и нижней балочкам.
Опорно-осевое подвешивание ТЭД (рис.38.) используется на большинстве маневровых и грузовых тепловозов. ТЭД в одной точке закрепляется через пружинный комплект на раме тележки, а в двух других точках опирается на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники. Вращающий момент от вала ТЭД через пару цилиндрических зубчатых колес передается на ось колесной пары. Зубчатые колеса привода закрыты кожухом тягового редуктора. Они подвергаются значительным динамическим нагрузкам. Для снижения ударных нагрузок, большое зубчатое колесо на многих тепловозах делается составным. Зубчатый венец со ступицей соединяется с помощью комплекта резинометаллических втулок. Упругая связь почти в 5 раз уменьшает динамические нагрузки на ТЭД и снижает износ зубьев.
Колесная пара при опорно-осевом подвешивании ТЭД имеет на оси подступичную часть, на которую напрессовывается зубчатое колесо, а шейки служат опорами моторно-осевых подшипников. При циркуляционной системе смазки моторно-осевых подшипников в средней части оси устанавливается разъемная шестерня привода масляного насоса.
14тема. Опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей.
Несмотря на свою сложность этот тип подвешивания обладает значительными преимуществами перед опорно-осевым подвешиванием. Тяговый двигатель, закрепленный в раме тележки, оказывается полностью подрессоренным и поэтому на него в меньшей степени передаются толчки и вибрации от пути. При таком способе подвешивания неподрессоренная масса уменьшается почти в два раза, и значит колесно-моторный блок оказывает меньшее воздействие на путь.
На отечественных тепловозах получили распространение в основном две системы опорно-рамного привода: с двусторонней передачей момента на колесную пару полым валом, центрированным в подшипниках скольжения двигателя, и односторонней с помощью карданного вала, связанного с зубчатым колесом упругими муфтами. Первая система применена на тепловозе ТЭП60 и семи первых тепловозах ТЭП70, вторая на — тепловозах ТЭП70 последних выпусков и ТЭП75.
При первой системе подвешивания тяговый двигатель жестко и через резиновые прокладки закреплен в раме тележки в трех точках: одна спереди и две сзади. Передняя часть двигателя
(со стороны горловины моторных подшипников) закреплена в раме тележки с помощью стального литого кронштейна 2 (рис.39.), присоединенного к двигателю, а задняя — с помощью двух литых лап остова двигателя.
Элементами крепления двигателя к кронштейнам рамы тележки являются опорные проставки 6, коническая заточка которых центрируется в конической расточке кронштейнов двигателя, регулировочные прокладки 7, центрирующая обойма 8 и резиновый амортизатор 9, вкладываемые в чаши опорных кронштейнов рамы. Элементы крепления стягивают болтами 12, под головки которых устанавливают резиновые амортизаторы 10. Резиновые амортизаторы служат для гашения высокочастотных вибраций в узлах крепления, снижают напряжения в болтах, уменьшают способность их к ослаблению (на тепловозах ТЭП60 амортизаторы отсутствуют).
Установка двигателя в раме тележки должна обеспечить соосное с осью колесной пары расположение полого вала привода, центрированного в моторных подшипниках привода двигателя. Соосность проверяется по кольцевым зазорам между цапфами приводных фланцев полого вала и стенками отверстий в колесных центрах, где расположены цапфы с ведущими пальцами эластичного привода. Номинальный размер зазора, измеренный по вертикальному и горизонтальному диаметрам, (40±2) мм.
Передача тягового момента от двигателя к колесной паре осуществляется полым валом, на концах которого закреплены фланцы 21 с цапфами. На диске одного из приводных фланцев закреплен призонными болтами зубчатый венец 4, приводимый во вращение шестерней двигателя. На выступающее из отверстий в колесных центрах два ведущих пальца 22 привода, запрессованных в его цапфы, и два ведомых пальца, укрепленных в колесных центрах, надеты с каждой стороны шарнирно-рычажные эластичные муфты, которыми колесная пара приводится во вращение.
К проушинам промежуточного литого звена (траверсы) эластичной муфты на валиках укреплены четыре поводка. В отверстия поводков запрессованы по два резинометаллических шарнира 23, представляющих собой две металлические втулки, в кольцевое пространство между которыми запрессована с большим радиальным поджатием резиновая втулка. Внутренняя металлическая втулка имеет шпоночный паз со шпонкой, которой она удерживается от поворота на валиках промежуточного звена и пальцев.
Резиновые амортизаторы обеспечивают передачу вращающего момента от полого вала колесной паре, а также позволяют компенсировать взаимные вертикальные перемещения двигателя (вместе с полым валом и рамой тележки) относительно колесной пары при игре рессорного подвешивания. При этом резиновые втулки работают на скручивание (коаксиальный сдвиг). Полый вал вместе с приводными фланцами вращается в подшипниках скольжения — моторных подшипниках, установленных в остове тягового электродвигателя. Моторные подшипники стальные с баббитовой заливкой.
Подшипники (рис.40.а) смазываются с помощью фитилей из грубой чистошерстяной пряжи, вставленных в войлочную обойму 2, которая смонтирована в металлической оправе 3. Пряжа фитиля должна выступать из войлочной обоймы на 5—8 мм. Обойма поджимается пружиной 1. Концы фитилей (40 шт.) диаметром 15—18 мм равномерно распределены по верхним смазочным камерам а, куда во время движения интенсивно подается смазка из нижней камеры б шестеренным насосом 9, приводимым в движение зубчатым венцом 7, укрепленным на средней части полого вала 5. Путь масла, подаваемого насосом из нижней камеры б в верхнюю а, показан стрелками. Уровень масла в обеих камерах замеряют щупом.
При системе с полым карданным валом на тепловозе ТЭП70 последних выпусков двигатель также закреплен в раме тележки в трех точках (рис.41.). Передней частью он подвешен к кронштейнам рамы тележки 1 с помощью подвесок 2, верхние концы которых закреплены гайками к полкам кронштейнов, а нижние связаны валиками с кронштейнами 3 опор 16, имеющими общую с опорами отливку, прифланцованную к двигателям. Кронштейны крайних и среднего двигателей тележки отличаются друг от друга формой и длиной. Задняя часть двигателя имеет специальные, отлитые заодно с корпусом опорные приливы 8, которыми двигатели опираются на валики 9 с клиновыми скосами, укрепленные в цилиндрических расточках кронштейнов 10 рамы тележки. Для создания натяга между валиками и приливами двигателя в клиновом пазу предусмотрен зазор, который после стягивания болтами должен быть не менее 3мм.
Рис.39.Подвешивание ТЭД на раме тележки. Рис.40.
Рис.40. Смазочные устройства моторных подшипников: смазочные камеры (а); шестеренный привод насоса(б).
Положение двигателя в вертикальном направлении регулируется гайками подвески 2, а в продольном направлении- регулировочными пластинами, подкладываемыми под привалочные фланцы кронштейнов 10.
Наружные и внутренние кольца роликовых подшипников 7 зафиксированы от смещения дистанционными кольцами 6 и крышками 1, 2, 9, 10. Крышки подшипников, укрепленные на опоре 12 и в ступице 8, образуют лабиринтные уплотнения, предотвращающие попадание пыли и грязи в полость подшипников, заполненную смазкой. Зубчатый редуктор 4 закрыт кожухом 15 (см. рис. 41), прикрепленным к двигателю четырьмя болтами.
Половинки кожуха по разъему уплотнены резиновым жгутом, а по ступице зубчатого колеса — промасленным войлочным уплотнением. Ступица зубчатого колеса имеет четыре прилива в виде проушин, в которых на валиках укреплены поводки с резинометалли-ческими шарнирами 12 (см. рис. 27). (Поводки по конструкции и размерам одинаковы с поводками привода тепловоза ТЭП60.) Вторые головки поводков соединены с проушинами фланца полого карданного вала 6, на противоположном конце которого укреплен наболтах приводной фланец 4 с четырьмя цапфами.
В отверстия цапф посажены с натягом 0,09—0,12 мм пальцы 3, на которые надеваются головки поводков с резинометаллическими шарнирами. Вторые головки соединены с пальцами 16, укрепленными в приливах колесного центра. От осевого смещения поводки удерживаются ограничительными шайбами и головками болтов, ввернутых в отверстия пальцев с резьбой и зафиксированных стопорными пластинами. Поводки, объединяющие пальцы приводного фланца и колесного центра, образуют шарнирно-рычажную муфту, приводящую в движение колесную пару.
Благодаря карданной системе передачи тягового момента компенсация взаимных вертикальных перемещений двигателя и колесной пары осуществляется за счет угловых колебаний полого вала, что освобождает резинометаллические шарниры от работы на скручивание. Это обстоятельство должно значительно повысить надежность шарниров, так как именно деформация скручивания резиновых втулок (имеющая место при системе с двусторонней передачей момента у тепловозов ТЭП60) приводит к интенсивному износу и повреждению шарниров,
Опорно-рамное подвешивание ТЭД (рис.43) применяется в основном на пассажирских тепловозах. На тепловозе ТЭП70 вращающий момент передается через редуктор, большая шестерня которого вращается в подшипниках на полой опоре. Ступица большой шестерни соединена поводками с фланцем полого карданного вала. На противоположном конце вала укреплен приводной фланец. Пальцы приводного фланца соединяются поводками с пальцами колесных центров. Поводки образуют шарнирно-рычажную муфту с резинометаллическими шарнирами, соединяющую полый вал с колесной парой. При опорно-рамном подвешивании ТЭД опирается на раму тележки, что значительно снижает массу неподрессоренных частей тепловоза и улучшает его динамические характеристики
Рис.41. Колесно-моториый блок тепловоза ТЭП70: Рис. 42.
1 — полка кронштейна рамы для подвески двигателя; 2 — подвескас гайками; 3 — кронштейн двигателя-4 — зубчатый редуктор; 5 -поводок с резииометаллическими шарнирами; 6 приводной фланец ступицы зубчатого колеса; 7 -приводной фланец полого вала: 8 — опорные приливы двигателя- 9 — опорные приливы двигателя; 9 — опорный валик; 10 — кронштейн рамы тележки: 11 — букса- 12 — колесная пара; 13 — зубчатое кольсо: 14 — шестерня; 15 кожух редуктора: 16 – опора подшипников привода.
Рис. 42. Опора подшипников привода: 1, 2, 9, 10 — крышки лабиринтов; 3 — уплотнение: 4 — болт; 5 — зубчатый венец; 6 — дистанционное кольцо; 7 — роликовый подшипник; 8 ступица; 11 — кожух редуктора; 12 -опора
Рис. 43. Схема опорно-рамной подвески тягового электродвигателя:
а — схема опорно-рамного подвешивания тепловоза ТЭП60; б — схема опорно-рамного подвешивания тепловоза ТЭП70; 1, 10, 14 — резиновые амортизаторы в точках крепления ТЭД; 2, 24 — пальцы колесных центров; 3 — траверса; 4 — палец; 5— отверстие в колесном центре; 6 — цапфа; 7— зубчатое колесо полого вала; 8, 18 — тяговые редукторы; 9 — полый вал; 11 — моторный подшипник ТЭД; 12, 22 — приводные фланцы; 13 — ТЭД; 15 — ступица большой шестерни; 16 — поводок фланца полого вала; 17 — большая шестерня; 19 — подшипники; 20 — полая опора; 21 — полый карданный вал; 23 — пальцы вала; 25 — поводки