Цельнометаллические пассажирские вагоны - Тележка КВЗ-ЦНИИ

Отличительной особенностью тележки в основном является наличие с обеих сторон ее направляющих поводков 15 (рис. 102), связывающих боковую продольную балку рамы и надрессорную балку, и кронштейнов 12 и 16 для поводков.
Конструктивно тележка КВЗ-ЦНИИ имеет и другие отличия:
груз от кузова вагона передается на раму тележки не через пятник и подпятник, а через боковые горизонтальные скользуны;
изменена техническая характеристика надбуксовых пружин;
улучшена конструкция гидравлического гасителя колебаний центрального подвешивания и фрикционного гасителя колебаний надбуксового подвешивания;
установлены предохранительные устройства поддонов центрального подвешивания новой конструкции;
изменены в центральном подвешивании пружины, их поддон, способ установки и предохранительное устройство;
на шпинтонах буксового узла установлены такие же тарельчатые пружины, обеспечивающие затяжку втулок фрикционных гасителей колебаний; значительно увеличены гибкость и статический прогиб рессорного подвешивания; изменена конструкция надрессорной балки.         Таблица 21

 

Тележки КВЗ-ЦНИИ не взаимозаменяемы с тележками других типов. Кроме того, тележки выпуска 1962 г. были рассчитаны на вагоны, вес брутто которых не превышал 60 т. С постройкой вагонов весом брутто более 60 т возникла необходимость создания тележек повышенной прочности.
В результате испытаний было принято решение строить новые тележки двух типов: КВЗ-ЦНИИ типа I — для вагонов с весом брутто до 60 т включительно; КВЗ-ЦНИИ типа II — для вагонов свыше 60, но не более 72 т.
Рессорное подвешивание этих тележек в отличие от всех остальных элементов рассчитывается исходя из фактических весовых параметров конкретного вагона, т. е. типизация тележек КВЗ-ЦНИИ не распространяется на рессорное подвешивание. В настоящее время проводятся работы по унификации рессорного подвешивания для различных типов вагонов, сокращению номенклатуры пружин, а также используемых для их изготовления прутков пружинной стали.

Рис. 102. Тележка КВЗ-ЦНИИ:
1  —  средняя продольная балка рамы; 2 и 14  —  тяги подвески центрального подвешивания тележки; 3 —  надрессорная балка; 4 — боковые горизонтальные скользуны; 5  —  подпятник; 6  —  боковая продольная балка; 7 —  гнездо надбуксовой пружины; 8 — букса с роликовыми подшипниками; 9  —  гидравлический гаситель колебаний; 10  —  пружина центрального подвешивания; 11  —  поддон центрального подвешивания; 12 и 16  —  кронштейны поводка; 13 —  серьга подвески; 15  —  поводок; 17 —  концевая балка; 18  —  предохранительная скоба тормозной траверсы; 19  —  тормозная траверса

Тележки КВЗ-ЦНИИ типов I и II имеют одинаковую конструкцию, но внешне их можно различить по количеству гидравлических гасителей колебаний: на тележке типа I  —  два гасителя, а на тележке типа II  — четыре. В соответствии с этим различно расположение кронштейнов для крепления гасителей колебаний. Основные элементы рамы тележки типа II усилены по сравнению с тележкой типа I.
В тележках типа КВЗ-ЦНИИ установлены колесные пары типа РУ с подшипниками диаметром 250 и 280 мм. База тележек 2 400 мм. Тележки рассчитаны на скорость 160 км/ч. Тележка типа I имеет два гидравлических гасителя колебаний, вес ее 7 100 кг. В тележках типа II четыре гидравлических гасителя, вес 7 200 кг.
Тележки КВЗ-ЦНИИ типа I котлового конца с приводом к генератору от торца оси колесной пары постройки заводов ПНР и ГДР имеют вес 7 431 кг, с приводом к генератору от середины оси колесной пары постройки заводов ГДР и ВНР 7 600 кг и с клиноременным приводом к генератору постройки Калининского завода 7492,8 кг.
Рама тележки КВЗ-ЦНИИ изготовлена из прокатных профилей и штампованных листовых элементов, выполненных из мартеновской стали Ст. 3 спокойной плавки. Рама состоит из двух боковых балок 1 (рис. 103) коробчатого сечения, сваренных из швеллеров № 20 в, перекрытых в средней части сверху и снизу накладками 5 толщиной 14 мм, двух средних поперечных балок 4 также коробчатого сечения, сваренных из горизонтальных листов толщиной 10 мм и вертикальных толщиной 8 мм, четырех средних продольных балок 2, отштампованных из стали толщиной 14 мм, и четырех концевых балок 3. К концевым и продольным 2 балкам подвешены детали рычажной передачи. К боковым балкам приварены снизу опорные плиты 9 с центрирующими шайбами для установки шпинтонов буксового узла, посередине специальные кронштейны 10 для крепления гидравлических гасителей колебаний и скользуны 7 для ограничения перемещения надрессорной балки поперек вагона. Овальные отверстия 11 в продольных балках служат для установки подвесок центрального люлечного подвешивания. Через другие отверстия проходят концы предохранительных подвесок надрессорной балки. Для направляющих поводков к боковым балкам с наружной стороны приварены кронштейны 12.
Средние поперечные балки коробчатого сечения по вертикальной оси слегка выгнуты, чтобы их горизонтальные полки приходились посередине вертикальной стенки балки. К поперечным балкам приварены скользуны 6, ограничивающие перемещение надрессорной балки вдоль вагона, и кронштейны 8 для подвесок тормозных башмаков.
Рама тележки КВЗ-ЦНИИ изготовляется с соблюдением тех же технических условий и требований, которые предъявляются к тележкам КВЗ-5. Продольные балки (рис. 104) тележек вагонов постройки разных вагоностроительных заводов в основном одинаковы. Некоторое исключение составляют балки тележек постройки заводов ГДР, у которых общая длина швеллера на 50 мм короче и диафрагма 8 поставлена не за овальными отверстиями для подвесок центрального люлечного подвешивания, а перед отверстием для пропуска концов предохранительных подвесок надрессорной балки.  В средней широкой части продольной балки сделан вырез, необходимый для свободного вписывания гидравлического гасителя колебаний.
Средняя поперечная балка рамы тележки состоит из двух боковых листов 1 (рис. 105) толщиной 8 мм, верхнего 2 толщиной 10 мм, нижнего 3 той же толщины, и четырех диафрагм 4 со специальными шайбами 5. Существенное отличие ее от поперечной балки тележки КВЗ-5 в том, что концы боковых листов 1 на расстоянии 120 мм изогнуты по радиусу 120 мм, а концы верхнего листа  —  по радиусу 74 мм, что вызвано изменением способа соединения средних балок с продольными. В концах поперечных балок тележек постройки заводов ГДР поставлены ребра жесткости размером 210 X 118 X 8 мм, вследствие чего вес балки увеличен и составляет 89,44 кг вместо 80,78 кг у поперечных балок тележек постройки Калининского завода и заводов ПНР.
Средние продольные балки 3 (рис. 106) изготовлены из корытообразного швеллера сечением 120 X 69 X 14 мм и длиной 1 414 мм. К балке приварен кронштейн 1 мертвой точки и кронштейн 2 подвески тормозных рычагов. На балках тележек постройки заводов ГДР поставлены более усиленные кронштейны мертвой точки.

Центральное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ состоит из двух люлек, подвешенных к раме тележки и связанных между собой надрессорной балкой 3 (рис. 107). В люльках на поддонах 11 установлено по две трехрядных пружины 13. 

Рис. 103. Рама тележки КВЗ-ЦНИИ

Рис. 104. Продольная балка:
1  —  швеллер; 2  —  верхняя накладка; 3  —  верхний лист; 4 —  нижний лист; 5 — нижняя накладка; 6 — армировка отверстия; 7  —  обечайка; 8  —  диафрагма

Рис. 105. Средняя поперечная балка тележки
В отличие от тележки КВЗ-5 пружины не соединены верхней и нижней планками, а свободно установлены одна в другой и имеют иную техническую характеристику. В поддонах 11 сделано более глубокое место посадки пружин и нет крюка для предохранительных скоб. Поддон от падения при обрыве подвесок предохраняется стержнями 14, проходящими внутри комплекта пружин. Стержень Т-образной головкой фиксируется в продольной балке рамы, а снизу после постановки шайбы и вкладыша на его резьбовую часть навинчивается гайка, которая позволяет регулировать зазор между шайбой и поддоном при изменении высоты люлечных подвесок и поддона над уровнем рельсов. Для смягчения жестких ударов, действующих на стержень, под его головку поставлен резиновый амортизатор 15.

Каждая люлька имеет четыре подвески 10, состоящие из тяг, серег 12 и соединяющих их валиков. Крепление подвесок осуществлено непосредственно на продольной балке рамы валиками и подшипниками, расположенными на приваренных к балке упорах.
Надрессорная балка 3 предохраняется от падения в случае обрыва подвесок предохранительными скобами 4, закрепленными на средних поперечных балках рамы. Между скобой и нижним листом надрессорной балки должно быть расстояние 14θίιο мм под тарой вагона. Этот размер регулируется шайбами, укладываемыми под гайки скобы. По концам вертикальной стенки надрессорной балки вварены усиливающие листы длиной 565 мм и толщиной 16 мм.
У надрессорной балки имеются вертикальные скользуны, соприкасающиеся со скользунами поперечной балки 1 рамы и со скользунами продольной балки.  Подпятник 2 служит направляющим приспособлением при установке кузова на тележки и воспринимает горизонтальные усилия. Нагрузка от кузова на тележку передается через боковые скользуны 6 надрессорной балки, поэтому между пятником кузова и подпятником тележки в вертикальной плоскости должен быть постоянный зазор 9—18 мм. Величина его регулируется постановкой прокладок 5. Вертикальные скользуны устанавливаются на высоте 142 мм от горизонтальной плоскости надрессорной балки и крепятся к ребрам жесткости лобовых скользунов 7.

Рис. 106. Средняя продольная балка тележки
В тележке КВЗ-5 колебание надрессорной балки ограничивается только жесткостью пружинно-рессорного комплекта и возвращающими усилиями люльки. В тележке КВЗ-ЦНИИ перемещение надрессорной балки в горизонтальной плоскости ограничено поводком 9, расположенным в кронштейнах надрессорной балки и рамы тележки, а в вертикальной — гидравлическими гасителями 8.
Техническая характеристика пружин центрального подвешивания тележек КВЗ-ЦНИИ приведена в табл. 22, а в целом рессорного подвешивания для разных типов вагонов — в табл. 23.
Большая величина допуска на высоту пружин в свободном состоянии затрудняет их подборку для установки на одну тележку. Поэтому для более правильной их подборки, как и для тележки КВЗ-5, введена комплектовка пружин по трем группам. К I группе отнесены пружины высотой в свободном состоянии 506—502 мм, ко II группе  — высотой 501—497 мм и к III  — 496—491 мм.

Таблица 22

Рис. 107. Центральное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ типа I:
а  —  в сборе; б  —  конструкция крепления предохранительного стержня; в  —  вид кронштейна поводка

Таблица 23

Порядок установки пружин центрального подвешивания по их группам на тележках котлового и некотлового конца вагона зависит от типа и назначения вагона.
Надрессорная балка (рис. 108) тележки КВЗ-ЦНИИ по конструкции аналогична надрессорной балке тележки КВЗ-5 вагонов постройки заводов ПНР, ио так как она воспринимает нагрузку от кузова скользунами 17, а не подпятником 20, то ее основные узлы значительно усилены. Балка, свариваемая из листовой и полосовой стали, имеет верхний пояс, состоящий из трех частей. Средняя часть изготовлена из листа толщиной 10 мм, а концевые  —  из листа толщиной 16 мм. Для создания хорошей опоры на комплекты пружин концевые части верхнего пояса значительно уширены по сравнению со средней частью. Кроме того, они усилены обечайками 1 и 16 и кольцами, которые также являются посадочными гнездами для комплекта пружин, а обечайки  —  защитными козырьками с наружной стороны пружин.
Нижний лист 5 балки, два боковых листа 4 изготовлены из листовой стали толщиной 10 мм. Пятниковое место усилено тремя ребрами жесткости 3 и планкой. Площадки для монтажа коробок опорных скользунов 17 сварены из угольника, передней стенки, ребер и щек.
Опорный скользун 3 (рис. 109), отливаемый из чугуна марки СЧ 23—40, представляет собой прямоугольную плиту размером 290X160 мм и толщиной 45 мм. На верхней его части для лучшего удержания смазки имеются две круглые выточки диаметром 80 мм и глубиной 7 мм, соединенные между собой. Коробка скользуна 1 отливается из стали марки 25Л1гр или сваривается из горячекатаной стали марки Ст. 3. 

Рис. 108. Надрессорная балка тележки КВЗ-ЦНИИ:
1  —  обечайка левая; 2  —  ребро правое: 3  —  ребро жесткости; 4  —  лист боковой; 5  —  лист нижний; 6  —  ребро; 7  —  стенка передняя; 8 —  лист средний; 9 —  планка; 10 —  уголок; 11 —  накладка усиливающая; 12 —  кронштейн; 13  —  диафрагма правая; 14 —  диафрагма левая; 15  —  ребро левое; 16 — обечайка правая; 17  —  скользун; 18 —  уголок; 19  —  пояс верхний; 20  —  подпятник; 21  —  лист опорный

Она центрируется по надрессорной балке штырем 5 и крепится болтами 6. В коробку под скользун кладется прямоугольная пластина 4 размером 278X148 мм и толщиной 15 мм из технической резины типа Багруппа 56 ТУ МХП  —  233 — 54Р, предназначенная для амортизации и поглощения шума. На скользун 3 тележки опирается скользун 2 кузова. Для регулировки зазора между пятником и подпятником допускается установка под коробки скользунов металлических пластин толщиной 2—4 мм.
Поводок состоит из сварной тяги 8 (рис. 110), резиновых пакетов и гаек. При сборке поводка на левую цапфу тяги навинчивают гайку 7 с кожухом и гайку 6; надевают пакет, состоящий из шайбы 5, резинового амортизатора 4 и тарели 3; на правую цапфу насаживают пакет 9.

Рис. 109. Опорный скользун тележки КВЗ-ЦНИИ

Рис. 110. Поводок тележки КВЗ-ЦНИИ

После этого левую цапфу вставляют в отверстие кронштейна 2 продольной балки рамы тележки на такую величину, чтобы была возможность правую цапфу вставить в отверстие кронштейна 10 надрессорной балки. Затем на конец правой цапфы монтируют пакет 11 и гайкой 12 затягивают в кронштейне 10 с фиксацией шплинтом 13. На левую цапфу монтируют второй пакет и также закрепляют гайкой 1. После установки поводка внутреннюю часть гайки 7 с кожухом заполняют смазкой УС-1 (ГОСТ 1033—51). Указанную работу выполняют на тележке, подкаченной под вагон.

Регулировка длины поводка, а, следовательно, и величины зазора между надрессорной и поперечной балками производится за счет резьбовой части левой цапфы (гаек 6, 7 и 1). Для проворачивания на левом конце тяги предусмотрен квадратный выступ.
Надбуксовое подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ (рис. 111) в основном такое же, как и в тележках КВЗ-5, за исключением размеров некоторых деталей. На кронштейнах букс 11 устанавливается резиновый амортизатор 6, опорное кольцо 5, сваренное с кожухом, второе резиновое кольцо 4, регулировочный диск 3 и пружины подвешивания 1 и 2. Применение второго резинового кольца 4 и регулировочного диска объясняется тем, что пружина 1 в тележке КВЗ-ЦНИИ имеет меньшую высоту, чем в тележке КВЗ-5. Техническая характеристика пружин приведена в табл. 24.
Надбуксовые пружины по высоте в свободном состоянии подразделяются на следующие группы: I группу составляют пружины высотой 270— 268 мм, II—267—265 мм и III— высотой 264—261 мм. Порядок установки надбуксовых пружин на вагонах разных типов приведен в табл. 25.

Рис. 111. Надбуксовое подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ
Таблица 24

Фрикционный гаситель колебаний состоит из втулки 7, насаженной на шпинтон. К втулке прилегает шесть сухарей 10. Сухарь конической поверхностью опирается на кольцо 9, которое лежит на резиновой шайбе. Сверху на сухаре расположены такое же кольцо и пружина 2. Высота сухаря 100 мм, т. е. на 40 мм больше, чем в тележке КВЗ-5.

Таблица 25

Примечание. На каждую тележку устанавливаются пружины одной группы.

Рпс. 112. Гидравлический гаситель колебаний центрального подвешивания тележки КВЗ-ЦНИИ
В процессе эксплуатации фрикционных гасителей колебании тележек КВЗ-5 наблюдается ослабление и падение втулки на гайку шпинтона. Для предотвращения этого в амортизаторы тележки КВЗ-ЦНИИ введена тарельчатая пружина 8. Кромкой меньшего диаметра она упирается в торец втулки 7, а кромкой большего диаметра — в гайку шпинтона. При подтягивании гайки пружина держит втулку все время в верхнем положении.
Гидравлический гаситель колебаний тележек КВЗ-ЦНИИ существенно отличается от гасителя колебаний тележек КВЗ-5. В нем имеется разгрузочное устройство, которое предотвращает поломку гасителя или кронштейнов тележки вагона в случаях чрезмерного повышения давления масла, изменен рабочий клапан, усовершенствованы сальниковые уплотнения, а также крепления штока к верхней головке и прибора к кронштейнам тележки. В гасителе применены резино-каркасные самоподвижные сальники 4 (рис. 112). Нижний из них предназначен для снятия жидкости с поверхности штока при выходе его из цилиндра, а верхний — для снятия пыли и грязи при входе его в цилиндр. Изменена также конструкция корпуса сальника 2, крепящего кольца 3, головки штока 6 и расположение их относительно верхней головки 5. Для большей плотности несколько удлинен кожух 7, что обеспечивает большее перемещение корпуса 1 и исключает засорение гасителя колебаний снегом и пылью.
Нижний клапан гасителя колебаний состоит из корпуса 1 (рис. 113), диска 2, пружины 3 и дистанционного кольца 4. Все детали клапана вмонтированы в основание 5. Стопорное кольцо 6 предохраняет детали клапана от выпадания. Верхний клапан имеет такие же детали, как и нижний. Основанием для верхнего клапана служит выточка в поршне. 

Рис. 113. Нижний клапан гидравлического гасителя колебаний тележек КВЗ-ЦНИИ
Корпус 1 нижнего клапана имеет в верхней части две кольцевые конусообразные выточки А и шесть отверстий диаметром 2,5 мм, равномерно расположенные по окружности. Крайняя от центра выточка с двух противоположных сторон имеет углубленную площадку длиной 1,8 мм. При наложении на корпус диска 2 образуются две щели для дросселирования масла. В каждом клапане гасителя колебаний имеется разгрузочное устройство, т. е. предохранительный клапан, состоящий из шарика 7, пружины 8 и гайки 9. Шарик устанавливается в гнездо корпуса /. Регулировка предохранительного клапана производится сжатием и ослаблением пружины 3 поворотом гайки 9, которая одновременно закрепляет предохранительный клапан в корпусе 1.
Усилие, при котором начинает действовать предохранительный клапан, определяется величиной отверстия в корпусе клапана и удельным давлением масла в приборе. Для гасителей колебаний тележки КВЗ-ЦНИИ клапан рассчитан на усилие около 1 000 кГ. Следовательно, как только давление масла в приборе будет доходить до расчетной величины, предохранительный клапан срабатывает и предотвращает возможные поломки гасителя колебаний или его крепления. Принцип работы гасителя колебаний тележек КВЗ-ЦНИИ такой же, как у гасителя тележек КВЗ-5.