Тележки.
Кузов пассажирского вагона устанавливается на двух тележках. На шкворневых балках таких вагонов имеются пятники, которые входят в чашу подпятников на надрессорных балках тележек. Пятники и подпятники соединяются шкворнем, что позволяет тележкам поворачиваться относительно рамы вагона во время движения по кривым участкам пути.
Для предупреждения боковой качки на раме вагона и тележках имеются скользуны, т. е. опоры, расположенные на некотором расстоянии от пятников и подпятников в поперечном направлении. Под пассажирскими вагонами эксплуатируется несколько типов тележек, которые различаются системой рессорного подвешивания, способом передачи нагрузки от кузова к раме, конструкцией рам тележек и способом установки их на колесные пары. Тележки являются основной частью вагона, от которой зависит плавность хода вагона, скорость и безопасность движения поездов.
Рис. 14. Тележка типа ЦМВ
Тележка типа ЦМВ (рис. 14) имеет стальную сварную раму /, буксы 2 с роликовыми подшипниками, надбуксовые пружины, надетые на шпинтоны 5, центральное рессорное подвешивание с люлечным устройством 3, детали тормозной рычажной передачи с башмаками 4 и колодками. Люлечное устройство состоит из надрессорной и подрессорной балок, двух эллиптических рессор и комплекта люлечных подвесок. Оно передает нагрузку от кузова вагона через пятник, подпятник и надрессорную балку на раму тележки. Кроме того, люлечное устройство смягчает боковые толчки, возникающие при ударах гребней колес о рельсы, благодаря наличию шарнирных подвесок, которые дают ему возможность качаться вдоль и поперек вагона.
К каждой боковой балке рамы тележки болтами прикреплены две пары стальных шпинтонов, на которые надеваются надбуксовые пружины. Эти пружины опираются на кронштейны букс, надетых на шейки осей колесных пар. В кронштейнах имеются отверстия, через которые пропускаются хвостовики шпинтонов, закрепляемые гайками со шплинтами. Шпинтоны ограничивают перемещение букс вдоль и поперек вагона и удерживают пружины от смещения по отношению к раме вагона.
На кронштейны букс кладутся толстые резиновые шайбы, на них металлические поддоны, на которые и устанавливаются цилиндрические пружины. Эти поддоны не позволяют пружинам сместиться в сторону по отношению к резиновым шайбам. Расстояние между отверстиями в крыльях букс 640 мм. Бесчелюстная тележка типа ЦМВ надежна в эксплуатации, проста для осмотра и ремонта, однако она может эксплуатироваться при скорости не свыше 120 км/ч.
Калининский вагоностроительный завод выпустил тележки типа КВЗ-5 (рис. 15), которые были приняты для массового внедрения. Они значительно легче тележек типа ЦМВ за счет уменьшения базы до 2 400 мм, диаметра колес до 950 мм. В раме нет поперечных концевых балок. Тележка подкатывалась под пассажирские вагоны весом брутто не более 56 т и обеспечивает нормальную их эксплуатацию при скорости до 140 км/ч.
Для повышения плавности хода в центральном подвешивании тележки установлены два гидравлических амортизатора, а в надбуксовом — фрикционные амортизаторы. Часть пассажирских вагонов (в основном служебные) оборудована четырьмя фрикционными амортизаторами. Они предназначаются для поглощения горизонтальных и вертикальных толчков, воспринимаемых центральным подвешиванием при движении поезда. Тележки типа КВЗ-5, как и тележки ЦМВ, оборудованы буксами с роликоподшипниками. Расстояние между отверстиями для шпинтонов в крыльях букс равно 580 мм. В случае необходимости под тележки КВЗ-5 можно подкатить колесные пары в сборе с буксами, у которых расстояние между отверстиями под шпинтоны 640 мм. Для этого необходимо шпинтоны, установленные на раме тележки, развернуть на 180°, чтобы получить размер между их осями 640 мм.
Рис. 15. Тележка типа КВЗ-5
Рис. 16. Тележка типа КВЗ-ЦНИИ
Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ЦНИИ) совместно с конструкторами Калининского вагоностроительного завода внес в тележку типа КВЗ-5 ряд конструктивных изменений, улучшающих ее ходовые качества.
Усовершенствованная тележка получила название типа КВЗ- ЦНИИ (рис. 16) и с 1963 г. подкатывается под все вновь строящиеся вагоны. Многие узлы и детали этой тележки взаимозаменяемы с соответствующими узлами и деталями тележки типа КВЗ-5.
Основным отличием тележки типа КВ3- ЦНИИ является то, что нагрузка от кузова вагона передается не на пятники, а на боковые горизонтальные скользуны; между пятниками и подпятниками имеются зазоры. Такой способ передачи усилия на надрессорную балку дает возможность более равномерно распределить нагрузку на пружины центрального и надбуксового подвешивания, за счет силы трения в боковых скользунах значительно уменьшить извилистые колебания тележек и улучшить плавность хода вагона.
Надрессорная балка тележки КВЗ-ЦНИИ связана с рамой двумя поводками, расположенными на боковых балках рамы. Поводки состоят из тяги 2 и двух амортизаторов 1 и 3 в виде пакетов, в которые входят резиновые и металлические диски. Поводки способствуют лучшей реализации сил трения в скользунах для гашения извилистого движения тележек, исключают удары надрессорной балки о раму тележки и улучшают ходовые качества тележки. В этих тележках нет скользунов на поперечных балках рамы и вертикальных скользунов на надрессорной балке. Под каждой надбуксовой пружиной устанавливаются две резиновые шайбы. Увеличен статический прогиб рессор; установлены предохранительные устройства новой конструкции; для поддонов центрального подвешивания на шпинтонах установлены тарельчатые пружины, обеспечивающие более надежную затяжку втулок фрикционных гасителей.
Гидравлические гасители имеют увеличенный ход поршня. В отличие от гасителей тележки типа КВЗ-5 гасители тележки типа КВЗ-ЦНИИ снабжены специальной табличкой на наружном кожухе, где указана величина хода поршня 165 мм (у тележки КВЗ-5 ход равен 140 мм).
С 1964 г. тележки КВЗ-ЦНИИ оборудуются унифицированными гидрогасителями с ходом поршня 190 мм, которые могут устанавливаться и на тележки КВЗ-5. Перестановка неунифицированных гасителей с тележек типа КВЗ-5 на тележки КВЗ-ЦНИИ и наоборот не допускается.
Тележки типа КВЗ-ЦНИИ обеспечивают скорость движения вагонов до 160 км/ч.
Вагоны прямого международного сообщения габарита 0-ЗТ (РИЦ) устанавливаются на тележки колеи 1 524 мм или 1 435 мм. Эти тележки не имеют гидравлических амортизаторов, но обладают некоторыми конструктивными особенностями. Главная из них — наличие специальных противогазных 1 (рис. 17) и скоростных регуляторов, установленных на буксах 2 и механически связанных с торцами шеек осей. Такие тележки рассчитаны на скорость движения 140 км/ч.
В связи с тем что тележки колеи 1 435 мм оказались на ходу слишком жесткими, на них были установлены вертикальные и горизонтальные гидравлические амортизаторы, обеспечивающие более плавный ход при скоростях 120 км/ч и выше.
Под пассажирскими вагонами с деревянными кузовами эксплуатируются тележки типа ЦВТК и безбалансирные постройки завода имени Егорова, снабженные эллиптическими рессорами системы Галахова и колесными парами с подшипниками скольжения.
Колесные пары.
Колесные пары — наиболее ответственная часть вагона. Они испытывают большие усилия, особенно при повышенных скоростях движения поездов. Поэтому за их состоянием установлено особо тщательное наблюдение в эксплуатации, а также на заводах и в депо при формировании и ремонте. Колесные пары воспринимают нагрузку от вагона и служат для направления его по рельсовому пути. Колесная пара состоит из оси и двух цельнокатаных колес. Тип ее определяется размерами оси, диаметром по кругу катания, назначением и грузоподъемностью вагона. Под пассажирскими вагонами применяются колесные пары с диаметром колес по кругу катания 1050 и 950 мм.
Рис. 17. Тележка с противоюзным устройством вагона международного сообщения
Различаются оси для колесных пар с подшипниками скольжения и с роликовыми подшипниками. Оси колесных пар для роликовых подшипников отличаются от осей для подшипников скольжения конструкцией осевых шеек (без буртов). Концевая часть шейки оси имеет резьбу, на которую навертывается торцовая гайка, предохраняющая роликовый подшипник от сползания. Для предупреждения самоотвинчивания гайки на каждом торце оси сделан паз, в котором двумя болтами укрепляется стопорная планка, входящая в прорезь гайки.
Чтобы можно было установить, каким заводом и когда были изготовлены ось или цельнокатаное колесо, где и кем производилось формирование или освидетельствование колесной пары, введены знаки и клейма. На торце правой шейки оси колесной пары с подшипниками скольжения ставятся клейма условного номера завода-изготовителя, дата, номер оси, знак формирования колесной пары (Ф), номер завода или депо (ВКМ), производившего формирование, дата формирования и приемочные клейма инспектора МПС.
У колесных пар для роликовых подшипников на торце правой шейки наносятся такие же клейма, как и на оси колесных пар для подшипников скольжения.
При формировании колесной пары для роликовых подшипников или замене колес на торце ступицы правого колеса с внутренней стороны в холодном состоянии наносятся номер оси, месяц (римскими цифрами) и две' последние цифры года формирования, а также условный номер, присвоенный заводу или ВКМ.
На колесной паре принятой, а также после полного освидетельствования перед подкаткой под вагон на левом торце шейки оси наносятся: условный номер завода, колесных мастерских или вагонного депо и дата выполнения полного освидетельствования. Освидетельствование, ремонт и формирование колесных пар, а также полная ревизия букс с роликовыми подшипниками должны производиться в пунктах, имеющих соответствующее разрешение на выполнение этих работ.
В соответствии с § 146 Правил технической эксплуатации каждая колесная пара должна удовлетворять требованиям Инструкции по освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар, я также техническим указаниям по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками. Выполнение требований этих документов обязательно для всех работников, связанных с осмотром, освидетельствованием, ремонтом и формированием колесных пар.
Буксы.
В пассажирских цельнометаллических вагонах применяются бесчелюстные буксы с роликовыми подшипниками. На вагоны с деревянными кузовами ставятся буксы польстерные, подбивочные и польстерно-подбивочные в зависимости от типа тележек.
Букса для четырехосных вагонов с деревянными кузовами ставится на тележки разных типов и поэтому называется буксой объединенного типа. На боковых стенках ее имеются пазы, предназначенные для буксовых направляющих. На стенках переднего отверстия буксы сделаны два прилива: правый с болтом и пружиной для укрепления крышки, левый с откидным бол том для закрепления крышки в закрытом положении. Потолок буксы внутри имеет место для опоры на вкладыш подшипника.
Все буксы жестко воспринимают нагрузки при движении вагона. Помимо постоянно действующих сил от веса вагона, они испытывают значительные удары при прохождении колесных пар по стыкам рельсов, от толчков во время экстренного торможения, от центробежной силы, возникающей при прохождении кривых участков пути, а также при подъемке буксы домкратом. Поэтому буксы изготовляются стальными, чтобы выдерживать все нагрузки. Для обеспечения достаточной прочности отдельные части буксы изготовляются более толстыми, например потолок и нижняя часть.
Буксы с роликовыми подшипниками применяются на всех цельнометаллических пассажирских вагонах По сравнению с подшипниками скольжения это дает большие преимущества: снижается расход смазки, уменьшается сопротивление в буксах при трогании с места и в пути следования поезда, сокращается расход бронзы, надежнее обеспечивается проследование поезда без задержек и отцепок вагонов по трению букс, снижается расход электроэнергии или топлива на локомотивах.
Роликовая букса представляет собой стальную коробку, внутри которой помещаются два роликовых подшипника. Внутреннее кольцо подшипника укрепляется неподвижно на шейке оси и вращается вместе с ней, наружное неподвижно закрепляется в буксе. Между кольцами расположены ролики, заключенные в сепаратор.
Букса ограничивает поперечные и продольные перемещения колесной пары относительно рамы вагона и тележки. Через корпус буксы нагрузка от веса вагона передается на подшипники и шейку оси. Буксы классифицируются по типу роликовых подшипников и способу укрепления (посадки) их на шейки оси. Подшипники бывают со сферическими (бочкообразными) и цилиндрическими роликами, двухрядные и однорядные. Существуют два способа посадки роликовых подшипников на шейки оси — втулочная и горячая.
Для букс пассажирских вагонов применяются однорядные роликовые подшипники с цилиндрическими роликами и двухрядные со сферическими.
Букса тележки цельнометаллических вагонов с одним сферическим и одним цилиндрическим подшипниками показана на рис. 18.
Буксы с роликовыми подшипниками систематически осматриваются по прибытии поезда и перед отправлением его. Кроме того, осуществляется периодический осмотр во время полной и промежуточной ревизий.
В эксплуатации буксы с роликоподшипниками иногда нагреваются вследствие избытка смазки, которая начинает вытекать из лабиринтной части буксы.
Рис. 18. Букса с роликовыми подшипниками
Такой нагрев может прекратиться примерно через 500—600 км пройденного пути. Если он не прекращается, необходимо вскрыть смотровую крышку и установить причину неравномерного нагрева: отсутствие или затвердение смазки, неправильная сборка, засорение смазки и др.
Если букса начинает греться после длительной эксплуатации вагона, то ее нужно вскрыть и проверить состояние подшипника, а также количество и качество смазки. При необходимости следует добавить смазку или заменить ее. Состояние смазки проверяется растиранием ее между пальцами, что позволяет выявить загрязнение, затвердение или разжижение.
Ослабление болтов буксовой крышки угрожает безопасности движения, поэтому за их креплением должны следить проводники и механики-бригадиры как на ПТО, так и в пути следования поезда.
Подшипники скольжения и рессоры.
Буксовые подшипники являются одной из ответственных деталей вагона. От их качественного изготовления и хорошего содержания в эксплуатации во многом зависит нормальная работа шеек осей колесных пар.
Все нагрузки, действующие на буксу, через подшипник передаются на шейку оси. Непрерывное трение подшипника о шейку делает условия его работы в буксе вагона особенно напряженными, поэтому он должен быть достаточно прочным. Внутренняя поверхность подшипника, соприкасающаяся с шейкой оси, делается сравнительно мягкой и трудно истираемой. Она не должна препятствовать постоянному притоку смазки к трущимся поверхностям шейки и подшипника и образованию между ними смазочной пленки для уменьшения трения. Нормальная работа подшипника в значительной степени зависит от правильной пригонки его к шейке оси.
Корпус подшипника изготовляется стальным штампованным или литым, а армировка отливается из бронзы. Армировка подшипника тщательно обрабатывается, чтобы не повреждать осевую шейку, если баббит при сильном нагреве выплавится или износится.
Вагонные подшипники заливают кальциевым баббитом, который обладает высокими антифрикционными свойствами, сравнительно дешев, быстро и хорошо прирабатывается к поверхности шейки оси и мало ее изнашивает.
Для облегчения постановки и выемки подшипника между ним и потолком буксы ставится промежуточная деталь — вкладыш. Наличие вкладыша позволяет вытащить из буксы подшипник, подняв ее относительно шейки оси на 10—15 мм.
Рессоры и пружины служат для смягчения ударов и толчков, передаваемых раме вагонов от колесных пар при движении поезда. Рессоры, применяемые в пассажирских вагонах, разделяются на подвесные, надбуксовые и эллиптические.
Подвесные рессоры применяются на всех двухосных вагонах и в небольшом количестве на четырехосных в тележках тройного подвешивания. Они подвешиваются к рамам вагонов или тележек.
Надбуксовые рессоры устанавливаются на буксах для смягченной передачи нагрузки от кузова вагона.
Наиболее распространены эллиптические рессоры (рис. 19), состоящие из двух половин, обращенных вогнутой стороной одна к другой и соединенных по концам шарнирами, скобами или специальными наконечниками.
Эллиптические рессоры применяются в центральном рессорном подвешивании тележек и бывают трех типов: Галахова, Брауна и шарнирная. Два последних типа эллиптических рессор применяются только в вагонах с деревянными кузовами. Эллиптическая рессора Галахова имеет широкое применение в тележках под вагонами с деревянными кузовами и в тележках типа ЦМВ цельнометаллических вагонов.
Рессоры Галахова пятирядные Количество листов в рессоре зависит от типа вагона, для которого она предназначается, и обычно составляет шесть-семь. Концы рессор, входящих в верхнюю и нижнюю половины, приклепываются к общим планкам. Обе планки верхней половины эллиптической рессоры имеют гребни, а планки нижней — желобки, так что верхняя половина накладывается на нижнюю и при прогибе концы ее свободно перемещаются.
Кроме листовых подвесных и эллиптических рессор, на вагонах применяются пружины, устанавливающиеся в рессорном подвешивании, буферных комплектах и поглощающем аппарате автосцепного устройства.
Пружины характеризуются сечением и количеством витков, диаметром, высотой, прогибом и гибкостью.
Наиболее часто встречающимися неисправностями эллиптических рессор являются трещины и изломы листов, излом соединительной планки, ослабление болтов, укрепляющих наконечники, просадка, просвет между листами более допускаемого, смещение листов, ослабление хомутов и др. Неисправные листовые рессоры или пружины нужно снять с тележки и заменить исправными.
Рис. 19. Эллиптическая рессора