Классификация тележек

Тележки служат для направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок от кузова на путь, а также восприятия тяговых и тормозных сил и обеспечения движения вагона с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода.

Тележки пассажирских вагонов классифицируются по следующим признакам: назначению, числу осей, устройству рессорного подвешивания, способу передачи нагрузки от кузова на ходовые части, а также от надрессорной балки на раму тележки, устройству буксовой связи и конструкции рамы.

По числу осей тележки бывают двух-, трёх-, и четырёхосные. Наибольшее распространение для пассажирских вагонов получили двухосные тележки.

В зависимости от устройства рессорного подвешивания тележки изготавливаются с одно- и двухступенчатым подвешиванием. Тележки пассажирских вагонов строятся в основном с двухступенчатым подвешиванием (буксовым и центральным).

По способу передачи нагрузки от кузова тележки различаются: с опиранием кузова на подпятник тележки с зазорами в скользунах, с опиранием кузова на подпятник тележки и частично на упругие скользуны, с опиранием кузова непосредственно на скользуны тележек и со схемой опирания кузова на упругие элементы тележки (в скоростных пассажирских вагонах локомотивной тяги и вагонах дизель-поездов).

По способу передачи нагрузки от надрессорной балки на раму тележки могут изготовляться с непосредственной передачей нагрузки, когда надрессорная балка жёстко опирается на две боковые рамы или через упругие элементы на поперечные и продольные балки жёсткой рамы; безлюлечной конструкции с центральным подвешиванием, когда надрессорная балка опирается на две боковые балки рамы через комплекты рессор; с люлькой, когда надрессорная балка опирается через комплекты рессор на люльку, шарнирно связанную с рамой.

По способу связи рамы с колёсными парами тележки бывают (рис.1.1): с непосредственной связью (рис. 1.1.а), когда рама свободно опирается на буксы, которые применяются обычно в тележках грузовых вагонов; с упругочелюстной балансирной связью (рис. 1.1.б), когда рама опирается на буксы через пружины и балансиры — в тележках вагонов электропоездов; с шпинтонно-пружинной бесчелюстной связью (рис. 1.1.в), когда рама опирается через пружины на кронштейны корпуса буксы — в тележках пассажирских вагонов; с поводково-бесчелюстной связью (рис. 1.1.г), когда рама опирается на кронштейны корпуса буксы через пружины и дополнительно связана с ней продольными поводками. В тележках вагонов дизель-поездов применяется схема с рычажно-бесчелюстной связью (рис. 1.1.д), когда рама опирается на один из кронштейнов корпуса буксы через пружину, а с другой стороны она связана с рычагом корпуса буксы.

Рисунок 1.1. Способы связи рамы с колёсными парами.

Конструкция связи колёсной пары с рамой тележки оказывает существенное влияние на величину горизонтальных поперечных сил и виляние колёсных пар. По конструкции рамы тележки различаются с одной жёсткой штампосварной рамой или с двумя литыми боковыми рамами, нежёстко связанными между собой.

Для того, чтобы тележки обеспечивали требуемые ходовые качества вагону, они должны иметь рациональную конструктивную схему и оптимальное значение параметров рессорного подвешивания. В опорах кузова на тележки должно быть достаточное трение, необходимое для гашения колебаний виляния и ограничения поворота тележки относительно кузова.

2. Тележки первых пассажирских вагонов

Для первых тележек вагонов характерна небольшая осевая нагрузка, использование эллиптических рессор, состоящих из листовых, в центральном подвешивании для гашения колебаний в вертикальной плоскости, наличие балансиров, передача вертикальных нагрузок с пятника вагона на подпятник тележки, наличие зазоров в скользунах. Первые тележки строились челюстными с буксами скольжения.

Тележка первых вагонов, сконструированная американцем Уайненсом (рис. 2.1) и носившая его имя, была универсальной, т.е. эксплуатировалась как под товарными, так и под пассажирскими вагонами. Тележка состояла из двух колёсных пар, на наружные шейки которых были надеты две коробчатые буксы простейшего типа с медными подшипниками. Буксы обеих осей при помощи болтов снизу связывались продольным брусом из полосового железа. Расстояние между осями составляло 1 228 мм. В углубления верхней части букс вкладывались концы выгнутой вверх продольной листовой рессоры из плоской стали толщиной 12,5 мм и шириной 102 мм. К средней части рессоры двумя хомутами прикреплялся поперечный деревянный брус, армированный железом. В брусе имелось отверстие для шкворня и ползуны по краям. На этот брус опирался кузов вагона, имевший для этого особый надтележечный брус.

Рисунок 2.1. Тележка первых вагонов конструкции Уайненса.

Колёса у тележки делались сплошными литыми чугунными. Смазка производилась говяжьим салом и сурепным маслом. Тара тележки составляла 3,8 т при диаметре колёс 915 мм. Тележки эти были очень жёсткими, так как имели только упорные рессоры без подвески на них кузова. В таком виде тележки работали до 1863 г., когда конструкция их была улучшена. Вместо нижнего продольного бруса был установлен верхний брус, прочно связанный с буксами, имеющий загнутые кверху концы, к которым на серьгах подвешивалась продольная выгнутая кверху рессора с загнутыми ушками у верхнего листа. Опорный шкворневой брус тележки остался без изменений.

Такое усовершенствование оказало огромное влияние на работу тележки. Подвески смягчили передачу жёстких ударов кузову и позволили ему покачиваться на них при передаче ударов колёс о стыки рельсов. Тележка с подвешенным кузовом при движении стала более спокойной.

В 70-х годах начальником Александровского завода инженером Рехневским была спроектирована тележка новой системы (рис. 2.2). К жёсткому соединявшему буксы брусу была на серьгах подвешена продольная рессора. На эту рессору, обращённую выгнутой стороной кверху, опиралась другая плоская рессора, выгнутая в противоположную сторону, на которой лежал шкворневой брус с ползунами. К ней же на серьгах подвешивался кузов вагона.

Рисунок 2.2. Тележка системы Рехневского.

На тележке инженера Рехневского впервые было осуществлено двойное подвешивание вагона на рессорах, чем ослаблялись толчки и достигался более плавный ход вагона. Она была поставлена под многими пассажирскими вагонами Петербурго-Московской ж. д. Распространения тележка Рехневского не получила, так как четырёхосные вагоны в это время уже не строились.

Под пассажирскими вагонами наибольшее распространение получили тележки с двойной (двухступенчатой) системой рессорного подвешивания. В 80-х годах XIX века известным американским вагоностроительным заводом Пульмана была сконструирована двухосная тележка для пассажирских вагонов (рис. 2.3), которая получила широкое распространение на всех железных дорогах.

Рисунок 2.3. Тележка Пульмана.

Рессорное подвешивание этой тележки включает в себя две эллиптические рессоры, состоящие из листовых рессор, и четыре цилиндрические однорядные пружины. Вертикальные нагрузки от кузова вагона передаются через пятник шкворневой балки рамы на подпятник надрессорной балки тележки, далее через эллиптические рессоры на боковую балку. Далее с боковой балки через однорядные цилиндрические рессоры на продольный балансир, опирающийся на корпуса букс, которые при движении вагона перемещаются в вертикальной плоскости по направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических рессорах благодаря трению стальных листов.

В России первые тележки Пульмана были сконструированы Александровским заводом по рисункам американских журналов. В 1873 году они были применены на Петербурго-Московской ж.д. под пассажирскими вагонами I и II классов. В 1879 году по заказам Главного общества российских железных дорог Ковровские мастерские строили четырёхосные вагоны на пульмановских тележках.

По типу тележки Пульмана Александровским заводом была спроектирована и построена в 1885 году первая четырёхосная тележка (рис. 2.4) для двух вагонов длиной 25250 мм.

Рисунок 2.4. Первая четырёхосная тележка для пассажирских вагонов.

В этой тележке нагрузка от кузова вагона передаётся через пятник шкворневой балки рамы на подпятник надрессорной балки тележки, далее через эллиптические рессоры центрального подвешивания на люльку, далее через однорядные цилиндрические рессоры на балансиры двухосных тележек, опирающиеся на корпуса букс, которые при движении перемещаются по направляющим челюстного проёма боковых балок тележки. Гашение колебаний происходит в эллиптических рессорах благодаря трению стальных листов.

В 1882 году на Русско-Балтийском заводе в риге стали строить четырёхосные пассажирские вагоны на тележках нового типа (рис. 2.5).

Рисунок 2.5. Тележка Русско-Балтийского завода.

Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся через подпятник надрессорной балки тележки на эллиптические рессоры, установленные на боковых балках тележки. Надбуксовое подвешивание включает в себя листовые рессоры, через которые нагрузки от боковых балок тележки через шпинтоны передаются на корпуса букс. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

В 1884 году Русско-Балтийским заводом была изготовлена упрощённая конструкция этой тележки (рис. 2.6).

Рисунок 2.6. Упрощённая конструкция тележки Русско-Балтийского завода.

Рама этой тележки выполнена деревянной, армированная железом. Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся через подпятник надрессорной балки тележки через эллиптические рессоры на люльку, далее через шпинтоны на надбуксовые листовые рессоры. Корпуса букс перемещаются по направляющим челюстям боковых балок. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

В 1894 году была построена тележка для багажных вагонов с одинарным подвешиванием (рис. 2.7).

Рисунок 2.7. Тележка для багажных вагонов с одинарным подвешиванием.

Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся на раму тележки замкнутой конструкции, далее от рамы через листовые рессоры, закреплённые на неё через серьги, на корпуса букс. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

Наиболее распространённой в пассажирских вагонах русской постройки являлась улучшенная тележка Пульмана (рис. 2.8).

Рисунок 2.8. Улучшенная тележка Пульмана.

Нагрузки в этой тележке передаются аналогично первоначальной тележке Пульмана.

Широкое распространение получили тележки с тройным подвешиванием (рис. 2.9).

Рисунок 2.9. Тележка с тройным рессорным подвешиванием.

Вертикальные нагрузки в этой тележке передаются от кузова вагона через подпятник на надрессорную балку тележки, далее через эллиптические рессоры замкнутого типа на люльку, к которой крепятся шпинтоны с цилиндрическими однорядными рессорами. От них нагрузка передаётся на надбуксовые листовые рессоры. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

В 1912 году была запущена в серию тележка Фетте, которая получила большое распространение в пассажирских вагонах (рис. 2.10).

Рисунок 2.10. Тележка Фетте.

Вертикальная нагрузка в такой тележке передаётся от кузова вагона через подпятник надрессорной балки на эллиптические рессоры системы Галахова (замкнутого типа), лежащие на люльке, которая крепится при помощи серёг к боковой раме тележки. Далее нагрузка передаётся через двухрядные цилиндрические рессоры на надбуксовые балансиры. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

Бывшее Международное общество спальных вагонов применяло только тележки с тройным рессорным подвешиванием (рис. 2.9; 2.10; 2.11). Трёхосные тележки не получили широкого распространения на российских железных дорогах и строились преимущественно для служебных вагонов. Применение трёхосных тележек объясняется необходимостью уменьшить давление колёс на рельсы.

Рисунок 2.10. Тележка вагонов бывшего Международного общества спальных вагонов.

Рисунок 2.11. Тележка багажных вагонов бывшего Международного общества спальных вагонов.

В тележках с тройным подвешиванием, представленных выше, нагрузки от кузова вагона на колёсные пары передаются по одной схеме.

На рисунке 2.12 показана трёхосная тележка с тройным рессорным подвешиванием. К её раме крепится динамомашина для освещения вагона с приводом от крайней колёсной пары.

Рисунок 2.12. Трёхосная тележка с тройным подвешиванием.

Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся на колёсные пары выше рассмотренным способом.

На рисунке 2.13 показана тележка пассажирских и служебных вагонов с двойным подвешиванием.

Рисунок 2.13. Трёхосная тележка с двойным подвешиванием.

В этой тележке отсутствуют шпинтоны с цилиндрическими пружинами. Нагрузка от кузова вагона через подпятник надрессорной балки передаётся на эллиптические рессоры замкнутого типа, установленные на боковых балках тележки. Листовые рессоры в надбуксовом подвешивании крепятся к боковым балкам тележки. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.

3. Советские тележки

Дальнейшее развитие тележек вагонов проходило в послереволюционный период. Благодаря отказу от балансиров в пользу приливов на корпусах букс, тележки стали более простыми в изготовлении. Первой тележкой совершенно нового типа стала безбалансирная тележка цельносварной конструкции, построенная Ленинградским заводом имени Егорова (рис. 3.1).

Рисунок 3.1. Безбалансирная тележка завода им. Егорова.

Вертикальные нагрузки передаются от кузова вагона через подпятник надрессорной балки на эллиптические рессоры Галахова, расположенные в люльке, закреплённой на раме тележки, а далее от рамы через двухрядные цилиндрические рессоры на специальные приливы («уши») корпусов букс. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических рессорах за счёт трения между стальными листами.

На рисунке 3.2 изображена такая же тележка усиленной конструкции, способная воспринимать большие нагрузки от кузова вагона. Позже такая тележка была модернизирована (рис. 3.3): изменению подверглись направляющие челюсти букс. Над корпусом буксы установили двухрядную цилиндрическую рессору вместо двух, опиравшихся на приливы корпуса буксы.

Рисунок 3.2. Усиленная безбалансирная тележка завода им. Егорова.

Рисунок 3.3. Модернизированная безбалансирная тележка.

Дальнейшее развитие конструкция тележки завода имени Егорова нашла в тележке цельнометаллических пассажирских вагонов ЦМВ. На рисунке 3.4 показана первая такая тележка, конструкция которой аналогична конструкции безбалансирной тележки.

Рисунок 3.4. Тележка ЦМВ челюстная.

Позже эта тележка была модернизирована (рис. 3.5): тележка стала бесчелюстной. Направляющие челюсти заменили шпинтонами, крепящимися к специальным приливам («ушам») корпуса буксы.

Рисунок 3.5. Тележка ЦМВ бесчелюстная с буксами скольжения.

Когда начался переход от букс скольжения к буксам качения, тележка вновь подверглась модификации (рис. 3.6).

Рисунок 3.6. Тележка ЦМВ бесчелюстная с буксами качения.

Позже Калининским вагоностроительным заводом была запущена в серию тележка КВЗ-5 (рис. 3.7 и 3.8), в которой эллиптические рессоры центрального подвешивания были заменены цилиндрическими трёхрядными. В надбуксовом подвешивании установлены двухрядные цилиндрические рессоры с фрикционными гасителями колебаний. В центральном подвешивании установлены гидравлические гасители колебаний под углом 45 градусов. Люлька подвешена через серьги к тягам, закреплённым на боковой балке рамы тележки.

Рисунок 3.7. Тележка КВЗ-5.

Рисунок 3.8. Тележка КВЗ-5 с генератором.

Вертикальные нагрузки в этой тележке передаются от пятника вагона на подпятник надрессорной балки, далее через трехрядные пружины центрального подвешивания на люльку, от люльки на раму тележки, а через двухрядные пружины надбуксового подвешивания на специальные приливы («уши») корпусов букс. Горизонтальные нагрузки от рамы тележки передаются на корпуса букс через шпинтоны, установленные в надбуксовом подвешивании. Конструкция шпинтона с фрикционным гасителем колебаний приведена на рисунке 3.11.

В 1959 г. Калининский вагоностроительный завод спроектировал и построил трёхосную тележку (рис. 3.9), предназначенную для вагонов массой брутто до 108 т. Центральное подвешивание осуществлено четырьмя самостоятельными люльками, упругими элементами которых являлись цилиндрические пружины, а демпферами – гидравлические гасители колебаний. На эти пружины опирались концы надрессорных балок, которые воспринимали нагрузку от кузова через лежавшую на них шкворневую балку тележки. Подпятник размещён в центре шкворневой балки, а четыре скользуна – на двух надрессорных балках.

Буксовое подвешивание такое же, как у тележки типа КВЗ-5, причём у средней колёсной пары оно выполнено без фрикционных гасителей колебаний, поскольку последние предназначены для гашения колебаний рамы тележки. Статический прогиб рессорного подвешивания тележки равен 168 мм. База тележки равна 4 м, масса – 10 т.

Рисунок 3.9. Трехосная тележка.

Все выше представленные тележки пассажирских вагонов соответствовали системе опирания кузова посредством пятникового узла с зазорами в скользунах.

Однако увеличение скоростей движения до 140 км/час и более привело к увеличению извилистого движения таких тележек и было необходимо увеличить момент сопротивления повороту тележки под вагоном с целью обеспечения ее устойчивости в рельсовой колее. Для этой цели было предложено перейти к системе опирания кузова не на подпятник тележки, а непосредственно на скользуны. При этом существенно увеличивается момент сопротивления повороту тележки. В тоже время при проходе кривых участков пути увеличенный момент сопротивления повороту тележки под вагоном воздействует на надрессорную балку тележки и тогда эту балку необходимо удерживать дополнительными средствами. Для этой цели в тележке КВЗ-ЦНИИ (рис. 3.10) был поставлен поводок связывающий надрессорную балку и раму тележки с обеих ее сторон, который не позволяет перемещаться надрессорной балке относительно рамы в горизонтальном направлении и в тоже время допускает их взаимное перемещение в вертикальной плоскости.

Рисунок 3.10. Тележка КВЗ-ЦНИИ с генератором.

Как у тележки КВЗ-5, так и у тележки КВЗ-ЦНИИ основным является гидравлический гаситель колебаний. В тоже время у тележек данного типа в надбуксовой ступени рессорного подвешивания имеется фрикционный гаситель колебаний, что улучшает динамические качества такой тележки. Устройство надбуксовой ступени подвешивания показано на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11. Надбуксовое подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ.

К раме тележки при помощи четырёх болтов крепится стальной стержень с конической верхней частью 1, на который надевается фрикционная втулка 2. Снизу шпинтон крепится к корпусу буксы при помощи тарельчатой шайбы 7, которая деформируется и сильнее прижимается к корпусу буксы при закручивании гайки 8, которая после этого шплинтуется. Внутренняя пружина 3 нижними витками упирается в верхнее металлическое кольцо 4, прижимающее фрикционные сухари 5 к фрикционной втулке. В процессе движения вагона сухари под действием вертикальных динамических сил перемещаются по втулке, способствуя гашению колебаний. Внешняя пружина 11 упирается нижними витками в металлические кольца 9 с резиновыми прокладками, защищённые от внешнего воздействия кожухом 10.

4. Тележки современных вагонов

Под современными пассажирскими вагонами эксплуатируются тележки Тверского вагоностроительного завода. Для них характерно опирание кузова на скользуны, увеличенный статический прогиб рессорного комплекта и увеличенная осевая нагрузка. Первыми такими серийными тележками стали тележки моделей 68-875 (без привода генератора рис. 4.1.) и 68-876 (с приводом генератора). Они предназначены для подкатки под пассажирские, почтовые, багажные и специальные вагоны магистральных железных дорог колеи 1520 мм, для скоростей движения до 160 км/ч и массой брутто до 72 т.

Рисунок 4.1. Тележка модели 68-875 (без привода генератора).

Конструкция этой тележки аналогична конструкции тележки КВЗ-ЦНИИ.

Для подкатки под вагоны габарита ВЛ «РИЦ» (03-ВМ) разработаны тележки 68-4063 и 68-4064 (рис. 4.2).

Рисунок 4.2. Тележка модели 68-4064.

Помимо уменьшенных габаритных размеров эти тележки отличаются от предыдущих моделей отсутствием подпятника и наличием центровика, вокруг которого происходит поворот тележки под вагоном, а также наличием на раме тормозной системы (воздухораспределителя, тормозных цилиндров с тормозной рычажной передачей и автоматическими регуляторами тормозной рычажной передачи), заменой гидравлических гасителей колебаний в центральной ступени подвешивания, установленных под углом 45 градусов, гидравлическими гасителями колебаний, установленными горизонтально и вертикально.

После внедрения на пассажирских вагонах кондиционеров повышенной мощности, потребовалась замена генераторов с приводом от торца колёсной пары на более мощные генераторы с приводом от центральной части оси колёсной пары. Для таких вагонов Тверским вагоностроительным заводом были разработаны тележки моделей 68-4065 и 68-4066 (рис. 4.3; 4.4).

Рисунок 4.3. Тележка модели 68-4065 (без привода генератора).

Рисунок 4.4. Тележка модели 68-4066 (с приводом генератора).

Увеличение суммарного статического прогиба рессорного комплекта для улучшения плавности хода ходовых частей на высоких скоростях потребовало кардинального изменения конструкции тележек. Тверским вагоностроительным заводом были разработаны тележки моделей 68-4071 и 68-4072 (рис. 4.5; 4.6) принципиально новой безлюлечной конструкции.

Рисунок 4.5. Тележка модели 68-4072 (без привода генератора).

Рисунок 4.6. Тележка модели 68-4072 (с приводом генератора).

В этих тележках вертикальные нагрузки от кузова вагона передаются через скользуны надрессорной балки на цилиндрические пружины центрального подвешивания, установленные на раме тележки, а далее с рамы через цилиндрические пружины на корпуса букс. Горизонтальные нагрузки передаются от рамы тележки на корпуса букс при помощи шпинтонов. Гашение колебаний осуществляется в центральном подвешивании гидравлическими гасителями колебаний с раздельным гашением, а в надбуксовом подвешивании фрикционными гасителями колебаний.

В таких тележках кардинальному изменению подверглась и тормозная система. Колодочный тормоз заменили дисковым. Тормозные цилиндры в новых моделях монтируются на раму тележки, а тормозные колодки прижимаются к невентилируемым тормозным дискам, посаженным на ось колёсной пары (рис. 4.7; 4.8).

Рисунок 4.7. Дисковый тормоз.

Рисунок 4.8. Тормозная система современных скоростных вагонов.

Для пассажирских вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 мм и массой брутто 62 тонны, рассчитанных для скоростей движения до 200 км/ч, разработаны тележки моделей 68-4075 и 68-4076 (рис. 4.9; 4.10; 4.11).

Рисунок 4.9 . Схема тележки модели 68-4075.

Рисунок 4.10. Тележка модели 68-4075 (без привода генератора).

Рисунок 4.11. Тележка модели 68-4076 (с приводом генератора).

Отличительной особенностью этих тележек от предыдущих моделей является наличие магнитно-рельсового тормоза, модернизация буксового узла (рис. 4.12): замена фрикционных гасителей колебаний в надбуксовом подвешивании гидравлическими (рис. 4.13), замена двух двухрядных пружин в буксовом подвешивании одной двухрядной, установленной на корпусе буксы, передача горизонтальных нагрузок от рамы тележки на корпус буксы через поводки.

Рисунок 4.12. Буксовый узел тележек моделей 68-4075 и 68-4076.

Рисунок 4.13. Гидравлический гаситель колебаний надбуксовой ступени подвешивания скоростных пассажирских тележек.

Основные технические характеристики современных пассажирских тележек представлены в таблице 4.1.

Отечественными вагоностроителями также проводились работы по созданию тележек для высокоскоростных поездов. Так для скоростного электропоезда ЭР-200 Рижским вагоностроительным заводом были разработаны тележки (рис. 4.14), рассчитанные на скорости движения до 200 км/ч. Для опытного высокоскоростного электропоезда «Сокол» была разработана высокоскоростная тележка, представленная на рисунке 4.15.

Рисунок 4.14. Тележка вагона электропоезда ЭР-200.

Таблица 4.1.

Рисунок 4.15. Тележка электропоезда «Сокол».

На железных дорогах стран СНГ получили распространение тележки Крюковского вагоностроительного завода модели 68-7007 (рис. 4.16) и 68-7012 (с элементами привода ручного тормоза), являющиеся аналогами европейской тележки Y-32.

Рисунок 4.16. Тележка модели 68-7007.

Тележка модели 68-7007 является безлюлечной с двумя ступенями подвешивания и предназначается для подкатки под пассажирские вагоны, эксплуатирующиеся со скоростями до 160 км/ч. В центральном подвешивании тележки используются однорядные пружины с гидравлическими гасителями колебаний, а в надбуксовом подвешивании — двухрядные пружины с гидравлическими гасителями колебаний. Тормоз тележки – дисковый, с вентилируемыми дисками.

5. Тележки иностранных высокоскоростных поездов

В настоящее время на сети железных дорог РФ эксплуатируются высокоскоростные электропоезда «Сапсан», разработанные для ОАО «РЖД» немецкой корпорацией «Сименс». Ниже представлены тележки высокоскоростных поездов, эксплуатирующихся в Европе и Японии.

Рисунок 5.1. Тележка электропоезда «Сапсан».

Рисунок 5.2. Немоторная тележка модели Y237 французского высокоскоростного пассажирского поезда типа «TGV A».

Рисунок 5.3. Моторная тележка японского высокоскоростного электропоезда серии E1 МАХ.

Рисунок 5.4. Беговая (немоторная) тележка немецкого высокоскоростного пассажирского поезда серии ICE1.

Рисунок 5.5. Беговая (немоторная) тележка итальянского высокоскоростного пассажирского поезда серии ETR 500.

Рисунок 5.6. Тележка концевого вагона немецкого высокоскоростного поезда ICT 2.

Рисунок 5.7. Моторная тележка немецкого высокоскоростного электропоезда ICE 3

Рисунок 5.8. Тележка типа TR 400 немецких высокоскоростных поездов.

Особого внимания в этом разделе заслуживает тележка японских высокоскоростных поездов типа FS393 (рис. 5.9). Особенность этой тележки заключается в использовании облегчённых колёсных пар с полыми осями (рис. 5.10) и колёсами с гофрированными дисками (рис. 5.11 и 5.12).

Рисунок 5.9. Тележка FS393 японских высокоскоростных поездов.

Рисунок 5.10. Облегчённая ось (полая).

Рисунок 5.11. Колесо с гофрированным диском.

Рисунок 5.12. Профиль колеса тележки FS393.

6. Тележки с раздвижными колёсными парами (типа «Восток – Запад»)

Развитие железнодорожного сообщения между Россией и Европой потребовало создания новой системы перехода с одной ширины колеи на другую. До этого момента на перестановочных пунктах проходила замена тележек. Вагоны в специальном помещении, в котором на одном пути уложены рельсы с разной шириной колеи, поднимали, а тележки выкатывали из-под них. Затем по колее с другой шириной подкатывали другие тележки и вагоны опускали. Чтобы отказаться от этого процесса, велись работы по разработке колёсных пар с переменным расстоянием между колёсами. На рисунке 6.1 показана одна из таких разработок.

Рисунок 6.1. Колёсная пара типа СУВ 2000.

На рисунке 6.2 представлена схема колёсной пары типа СУВ 2000, которая состоит из оси 1, цельнокатанных колёс 2, блокирующих механизмов 3, типовых буксовых узлов 4, внешних защитных кожухов колёс 5, внутренних защитных кожухов колёс 6, опорных колец 7 и контрагаек 8. На центральной части оси колёсной пары закреплены два сегментных тормозных диска.

Рисунок 6.2. Схема колёсной пары типа СУВ 2000.

На рисунке 6.3 показан путевой перестановочный пункт, который устанавливается на стыке путей разной ширины колеи. Путевой перестановочный пункт состоит из двух рабочих (ходовых) рельсов, по которым катятся колёсные пары, двух контррельсов, которые взаимодействуют с блокирующими механизмами колёсных пар, и предохранительных рельсов (внешних и внутренних), находящихся по обе стороны от рабочих рельсов.

Рисунок 6.3. Путевой перестановочный пункт.

В основном, применяются несимметричные путевые перестановочные пункты, работающие в обоих направлениях. Во время проезда колёсной пары через такой путевой перестановочный пункт сначала освобождается блокирующий механизм одного колеса, которое впоследствии передвигается в другое положение и блокируется. В то же время, второе колесо остаётся на своём месте и выполняет функцию направления колёсной пары. При прохождении путевого перестановочного пункта скорость поезда составляет 5 – 10 км/ч.

На рисунке 6.4 показаны фазы изменения расстояния между колёсами колёсной пары типа СУВ 2000 на путевом перестановочном пункте во время перехода с пути 1435 мм на путь 1520 мм.

Рисунок 6.4. Фазы изменения расстояния между колёсами колёсной пары типа СУВ 2000 на путевом перестановочном пункте во время перехода с пути 1435 мм на путь 1520 мм.

Блокирующий механизм состоит из блокирующей муфты, зажимной втулки, внутренней втулки, нажимной пружины, регулирующей подкладки, фланца с уплотняющим кольцом и монтажных винтов.

Трапециевидное окончание зажимной втулки взаимодействует с трапециевидными желобами в ступице колеса и в заблокированном положении устанавливает колесо в продольном направлении оси колёсной пары. Нажимная пружина, находящаяся между внутренней втулкой и фланцем, зажимает зажимную и блокирующую втулки, и колесо блокируется. Блокирующая муфта соединена с внутренней втулкой зубчатой сцепкой, которая служит для передачи момента трения скольжения, возникающего во время взаимодействия фланца с разблокирующим контррельсом путевого перестановочного пункта. Эти нагрузки передаются на фиксирующую ступицу, напрессованную на ось колёсной пары.

Ниже представлена тележка пассажирских вагонов с колёсными парами типа СУВ 2000 (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Тележка типа Y-25AHa для пассажирских вагонов.

7. Задание для студентов

Занести в тетрадь лабораторных работ основные классификационные признаки тележек пассажирских вагонов с выделением схем передачи вертикальных и горизонтальных нагрузок от кузова на рельсы, типов несущих элементов тележек, вариантов упругих элементов, вариантов тормозных систем. Изучить на макетах тележек и на чертежах и плакатах основные модели тележек и определить типовые схемы, реализовывавшиеся ранее и используемые в современных вариантах тележек пассажирских вагонов.