Ремонт тележки электропоезда на примере модели КВЗ-ЦНИИ

Содержание

Введение

1. Общая характеристика моделей типа КВЗ-ЦНИИ

2. Характеристика основных типов поломок и повреждений в вагонах такого типа

3. Основные направления ремонта

Введение

Высокая эффективность большегрузных вагонов и повышенной населенности пассажирского подвижного состава вызвала необходимость увеличения числа колёсных пар, так как норма максимальной нагрузки от каждой колёсной пары на рельсы ограничена. Однако, имея увеличенные продольные размеры, многоосные бестележечные вагоны не обеспечивают свободного прохода кривых участков железнодорожного пути малого радиуса. Это обстоятельство привело к объединению колесных пар в самостоятельные группы, т. е. тележки.

В результате при современных условиях эксплуатации широкое распространение получили тележечные вагоны, которые по сравнению с нетележечными конструкциями, обеспечивают хорошее вписывание в кривые участки пути и меньшие вертикальные перемещения при передвижении по неровностям рельсов. Кроме того, в конструкциях тележек более рационально размещаются система упругих элементов, гасители колебаний, стабилизирующие устройства и исполнительные органы тормозного оборудования, что позволяет проектировать вагоны с хорошей плавностью хода и устойчивым положением кузова при движении поездов с высокими скоростями. Одним из направлений по совершенствованию вагоноремонтной базы железных дорог РФ является перевод их на индустриальную основу.

Современное вагоноремонтное предприятие, сопоставимое по своей сущности с предприятием машиностроительной отрасли, должно отвечать современным требованиям к организации производственного процесса при ремонте тележек, к производственной структуре и техническому оснащению производства, к инфраструктуре предприятия для обеспечения потребности в ремонте тележек с высоким качеством и минимальными затратами материальных средств.

В данной работе представлена методика технологических решений при разработке проекта ремонта тележки модели КВЗ-ЦНИИ.

1. Общая характеристика моделей типа КВЗ-ЦНИИ

Под кузовом пассажирских вагонов находятся в основном двухосные тележки типов ЦМВ с двухступенчатой системой рессорного подвешивания КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, КВЗ-ЦНИИМ.

Типовой является тележка КВЗ-ЦНИИ, обеспечивающая нормальную эксплуатацию вагонов со скоростью 160 км/ч. Тележка КВЗ-ЦНИИ-I и

КВЗ-ЦНИИ-II. Первая подкатывается под кузова вагонов с массой брутто до 60 т, а вторая – от 60 до 72 т. различаются эти тележки по жесткости рессорного подвешивания (у тележки КВЗ-ЦНИИ-II оно более жесткое) и по конструкции рамы. По внешнему виду тележки отличаются числом гасителей. У КВЗ-ЦНИИ-I с каждой стороны ставят по одному гидравлическому гасителю колебаний, а в КВЗ-ЦНИИ-II – по два.

Основные узлы тележки КВЗ-ЦНИИ-I (рис.1.1): рама 1, две колесные пары 2, два комплекта центрального подвешивания 3, четыре комплекта буксового подвешивания 4 и тормозная рычажная передача 5 с двухсторонним нажатием колодок.

Рис. 1.1. Схема тележки КВЗ-ЦНИИ-1

Рама тележки сварная (рис.1.2) Н-образной формы. Она имеет две боковые продольные балки 1, сваренные из швеллеров № 20, две средние поперечные 2, четыре укороченные концевые поперечные 4 и четыре вспомогательные продольные балки 3, предназначенные для крепления тормозной рычажной передачи. Элементы рамы изготавливают из стали Ст3сп или 09Г2Д. В средней части продольных балок имеются усиления из приваренных листов толщиной 14 мм. По концам продольных балок рамы приварены планки 5, служащие для крепления шпинтонов, а посередине – кронштейны 9 для крепления гасителей колебаний и вертикальные скользуны 8 для ограничения поперечного перемещения надрессорной балки. В каждой продольной балке рамы сделано по четыре вертикальных отверстия. Два отверстия 10 предназначены для установки подвесок люльки, а два других 11 – для установки предохранительных болтов центрального подвешивания. Эти отверстия усилены накладками, ребрами и обечайками.

Рис. 1.2. Рама тележки КВЗ-ЦНИИ

Для центрирования шпинтонов при их установке снизу к продольным балкам приварены кольца 13. Средние поперечные балки 2 сварные коробчатого сечения. Каждая балка сварена из двух вертикальных и двух горизонтальных листов толщиной 10 мм. В этих балках сделаны отверстия 12 для крепления предохранительных скоб надрессорной балки. Места крепления скоб усилены ребрами жесткости и шайбами.

Средние вспомогательные продольные 3 и концевые поперечные 4 балки отштампованы из листов толщиной 14 мм корытообразного профиля. У продольных балок этот профиль открытый, а в поперечных закрыт приваренной планкой толщиной 8 мм. Для подвешивания деталей тормозной рычажной передачи к средним 2 и четырем укороченным балкам 4 из листовой стали приварены кронштейны 6. В отверстия этих кронштейнов вварены втулки. Продольное перемещение надрессорной балки ограничивается вертикальными скользунами 7, приваренными к средним поперечным балкам 2.

Рама 1 (рис. 1.3) опирается на колесные пары через буксовую ступень рессорного подвешивания. Каждый комплект подвешивания, расположенный на одной буксе 15, включает в себя два шпинтона 2, две наружные пружины 3 упругих элементов, два комплекта фрикционных гасителей колебаний. В комплект гасителя входят: шпинтонная втулка 13, шесть фрикционных клиньев 14, верхнее и нижнее опорные кольца 10 и внутренняя пружина 4.

Рис.1.3. Буксовое подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ

Упругие элементы подвешивания совместно с гасителями колебаний амортизируют толчки, уменьшают динамические силы и повышают плавность хода вагона. Принцип действия гасителя колебаний основан на возникновении сил трения между фрикционными клиньями 14 и втулкой 13 при их взаимных смещениях во время колебания рамы 1 относительно буксы 15. Сила прижатия клиньев к втулке определяется жесткостью пружины 4 и углом наклона опорных поверхностей колец 10 и клиньев 14. На нарезную часть шпинтона навертывается корончатая гайка 11, под которую ставится тарельчатая пружина 12, предназначенная для фиксации шпинтонной втулки 13.

Для уменьшения высокочастотных колебаний рамы и снижения шума внутри вагона под каждую из пружин 3 ставят по две резиновые прокладки 7 и 9, защищаемые от истирания металлическими кольцами 5 и 8. Причем кольцо 8 сварено заодно целое с кожухом 6.

Упругая связь колесной пары с рамой тележки в горизонтальной (продольном и поперечном направлениях) плоскости обеспечивается горизонтальной жесткостью пружин подвешивания и шпинтонами.

Центральное подвешивание (рис. 1.4) люлечное. Оно включает над- рессорную балку 15, два комплекта трехрядных пружин 13, тяги 3, серьги 4, поддоны 12, продольные поводки 1 и гидравлические гасители колебаний 7. Благодаря шарнирному опиранию тяг 3 на продольные балки рамы люлька может отклоняться поперек вагона. Наличие же радиальных выточек на валиках 2 тяг — подвесок позволяет люльке также поворачиваться и вдоль вагона. Пружины на поддон опираются через прокладки 10. От падения на путь поддона в случае обрыва тяг -3 предупреждают предохранительные болты 9. Болты Т-образными головками через резиновую шайбу 6 опираются на продольные балки рамы. Снизу на болты навернуты гайки 11.

Рис1.4. Центральное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ

Гасители колебаний 7 нижними концами крепятся к кронштейнам 8 надрессорной балки, а верхними — к кронштейнам 5 рамы тележки. От падения Надрессорная балка 15 при обрыве подвесок предохраняется скобами 14. Для предотвращения перекоса надрессорных балок при прохождении вагоном кривых участков пути она связана с рамой тележки продольным поводком. Надрессорная балка тележки (рис. 1.5) сварная коробчатого сечения из стали марки СтЗ. Верхний лист балки состоит из трех частей. Концевые части верхнего и нижнего листов уширены, создавая хорошую опору на пружины, и имеют отверстия 8 для предохранительных болтов центрального подвешивания.

Рис. 1.5. Надрессорная балка тележки КВЗ-ЦНИИ

Посередине балки размещен подпятник 5, место для подпятника усилено ребрами 6 и планкой 7. К балке приварены коробки опорных (горизонтальных) скользунов 4, а также вертикальные скользуны 3, соприкасающиеся со скользунами на средних поперечных балках рамы тележки. К надрессорной балке приварены кронштейны 2 для направляющих поводков и кронштейны 1 для крепления гасителей колебаний. Надрессорная балка воспринимает нагрузку от кузова через горизонтальные скользуны 4; между пятником и подпятником балки имеется зазор 9 мм.

Для передачи тяговых и тормозных усилий от тележки к кузову и предупреждения отрыва тележки от кузова пятник вагона соединен с подпятником тележки замковым шкворнем, состоящим из двух полу шкворней и замковой планки. Кроме того, шкворень совместно с пятником является осью вращения тележки относительно кузова при прохождении кривых участков пути.

Рис.1.6. Опора кузова на тележку КВЗ-ЦНИИ

Поперечное отклонение и возврат надрессорной балки обеспечиваются жесткостью пружин и возвращающим устройством люльки. Для ограничения больших отклонений балки и смягчения горизонтальных сил на ней размещены упругие резинометаллические упоры. Зазор между этим упругим элементом и жестким упором продольной балки рамы 45 мм. Колебания кузова в вертикальной и горизонтальной плоскостях гасятся гидравлическими гасителями, установленными под углом 35—45°.

Опора кузова на тележку (рис. 1.6) имеет скользун 1 кузова, скользун 2 тележки, резиновую прокладку 4 и коробку скользуна 3, которая крепится болтами на опору 6 надрессорной балки и центрируется на ней штырем 5. При такой схеме опирания кузова на скользуны повышается плавность хода вагона вследствие уменьшения боковой качки и гашения извилистого движения тележки.

Для обеспечения свободного поворота тележки относительно кузова при прохождении кривых участков пути момент трения между скользунами подбирается в пределах 20—28 Н-м. Достигается это применением разнородных материалов: скользун кузова изготовлен из стали марки 40Х, а скользун тележки — из серого чугуна СЧ 23-40 или полимерной композиции КСГ. Для исключения задиров рабочие поверхности скользунов шлифуют и смазывают.

Поводок тележки (рис. 1.7) предназначен для упругого ограничения перемещений надрессорной балки в горизонтальной плоскости. Он состоит из тяги 6, резиновых пакетов 2, тарелей 3, шайб 4 и гаек 1 и 5. Длина поводка, а следовательно, и зазоры между надрессорной и поперечными балками рамы регулируют при помощи гаек 1 и 5 за счет запаса резьбы на левой цапфе тяги. Для поворота или удержания тяги от вращения ее левый конец имеет форму квадрата.

Рис. 1.7. Направляющий поводок