Колесная пара направляет электропоезд по рельсовому пути, передает тормозную силу при торможении, воспринимает статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом. Колесная пара вагонов 01 и 05 дополнительно передает силу тяги, развиваемую тяговым электродвигателем, и преобразует вращающий момент ТЭД в поступательное движение.
Колесная пара вагонов 01 и 05
Колесная пара вагонов 01 и 05 (рис. 2.55) состоит:
- из полой оси колесной пары с элементами защиты от ударов щебня;
- цельнокатаного колеса с фрикционными дисками;
- осевого двухступенчатого редуктора с полумуфтой.
Рис. 2.55. Колесная пара моторного вагона: 1 — цельнокатаное колесо; 2 — наружный фрикционный диск; 3 — внутренний фрикционный диск; 4 — тяговый редуктор; J — защитный кожух оси колесной пары; 6 — хомуты защитного кожуха оси колесной пары; 7 — буксовый узел; 8 — элементы крепления фрикционного диска; 9 — полумуфта тягового редуктора
Ось колесной пары
Ось колесной пары (рис. 2.56) полая, цельнокованная из специальной осевой стали. Конструктивно различают следующие элементы оси: две буксовые шейки, две предподступичные части, две подступичные части под установку цельнокатаных колес, шейки под установку моторно-осевых роликовых подшипников и среднюю часть оси.
На торцах оси нарезаны четыре отверстия для крепления переднего упорного кольца буксового узла.
На открытые части оси установлена защита от ударов щебнем. Защита состоит из силиконовых матов разной длины, закрытых сверху двумя половинами жестяного кожуха, стянутого хомутами.
Рис. 2.56. Ось колесной пары моторного вагона: 1 — средняя часть оси; 2 — подступичная часть оси; 3 — предподступичная часть оси; 4 — буксовая шейка; 5 — шейка моторно-осевого подшипника
Колеса
Рис. 2.57. Цельнокатаное колесо
Колеса выполняются цельнокатаными и насаживаются на подступичние части оси колесной пары в горячем состоянии с гарантированным натягом. По кругу в диске колесного центра выполнены отверстия для установки шести шлицевых пробок и 12 стяжных болтов фрикционных дисков (рис. 2.57).
Монтируемый на колесо фрикционный диск является частью тормозной системы электропоезда и служит для преобразования кинетической энергии в тепловую энергию посредством трения.
Фрикционный диск колесной пары моторной тележки состоит из двух идентичных половин — внутренней и внешней (в зависимости от расположения на колесе). Он представляет собой литую конструкцию, на тыльной стороне которой расположены ребра охлаждения. Эти ребра обеспечивают отвод тепла и придают диску жесткость.
Для крепления и центрирования фрикционного диска на колесе, а также для передачи тормозного момента используются шлицевые пробки и стяжные болтовые крепления с противоразгрузочными втулками.
Шлицевые пробки, помимо обеспечения центрирования фрикционных дисков на колесе и между собой, предотвращают проворачивание дисков и исключают передачу на стяжные болтовые крепления изгибающего усилия. Конструктивно шлицевые пробки представляют собой цилиндрические изделия с уплотнительным пружинным кольцом, удерживающим их в правильном положении во время сборки. Концы шлицевых пробок входят в шлицевые отверстия на задней стороне обеих половин фрикционных дисков.
Стяжное болтовое крепление служит для фиксации дисков на колесе и компенсирует значительные механические нагрузки и тепловое расширение. Это крепление состоит из специальных болтов с резьбой, нарезанной до головки, противоусталостных втулок и втулочных гаек (рис. 2.58).
Рис. 2.58. Элементы крепления фрикционных дисков моторной колесной пары: 1 — цельнокатаное колесо; 2 — наружный фрикционный диск; 3 — внутренний фрикционный диск; 4 — стяжной болт; 5 — противоусталостная втулка; 6 — втулочная гайка; 7 — шлицевая пробка
Осевой зубчатый редуктор
Осевой зубчатый редуктор предназначен для передачи крутящего момента электродвигателя на колесную пару и представляет собой двухступенчатый цилиндрический редуктор с передаточным числом 4,8484.
Корпус осевого редуктора отлит из высокопрочного чугуна и для удобства монтажа на оси колесной пары разделен на две части — картер и крышку (рис. 2.59). Между собой обе части скреплены стяжными болтами и уплотнены герметиком. В крышке установлен сапун для уравнивания внутреннего давления редуктора с давлением окружающей среды. В картере имеется заправочная горловина, закрытая резьбовой пробкой, и магнитная пробка для слива масла. Картер каждого редуктора заполнен синтетическим редукторным маслом в объеме 5,8 л. Для контроля уровня масла картер редуктора оборудован масломерным стеклом. Внешнее уплотнение корпуса редуктора осуществляется бесконтактными лабиринтными уплотнениями.
Рис. 2.59. Осевой тяговый редуктор: 1 — картер редуктора; 2 — заправочная горловина; 3 — сливная магнитная пробка; 4 — масломерное стекло; 5 — крышка подшипника вала промежуточной шестерни; 6 — зубчатая полумуфта; 7 — поводок; 8 — сапун; 9 — крышка редуктора
Корпус осевого редуктора с одной стороны опирается на ось колесной пары через два конических роликовых подшипника. С противоположной стороны редуктор подвешен на кронштейн рамы тележки при помощи поводка. Поводок имеет два шарнирных резинометаллических элемента (сайлент-блока), которые амортизируют толчки и колебания, возникающие при прохождении осью колесной пары неровностей пути. Для предотвращения падения редуктора на путь при обрыве поводка на корпус редуктора установлена предохранительная плита (рис. 2.60).
Рис. 2.60. Элементы подвески редуктора: 1 — корпус редуктора; 2, 8 — поводок; 3 — рама тележки; 4 — предохранительная плита; 5 — валик шарнира; 6 — шарнир; 7 — резинометаллический элемент
Зубчатое колесо располагается на шейке оси колесной пары и фиксируется втулкой. Колесо имеет 49 зубьев.
Промежуточный вал устанавливается в корпусе редуктора и вращается в двух цилиндрических роликовых подшипниках. Для доступа к подшипникам корпус редуктора оборудован съемными крышками. Промежуточный вал состоит из вала-шестерни с 25 зубьями, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом оси колесной пары. На свободный конец вала насажена промежуточная шестерня с 47 зубьями (рис. 2.61).
Рис. 2.61. Промежуточный вал: 1 — вал-шестерня; 2 — шестерня
Первичный вал размещается в корпусе редуктора и вращается в двух цилиндрических роликовых подшипниках. В центральной части первичного вала до упорного бурта напрессована шестерня с 19 зубьями, находящаяся в зацеплении с шестерней промежуточного вала. На удлиненный конец первичного вала установлена втулка скольжения фланца полумуфты. Упором противоположной стороны первичного вала служит шариковый подшипник, зафиксированный упорной шайбой, закрепленной четырьмя болтами на торце вала.
Кинематическая схема осевого редуктора приведена на рис. 2.62.
Муфта передает крутящий момент от тягового электродвигателя к осевому редуктору и состоит из двух полумуфт с круговым зубчатым зацеплением; полумуфта со стороны электродвигателя и полумуфта со стороны редуктора. Устройство муфты компенсирует вертикальные, горизонтальные и продольные смещения между валом электродвигателя и редуктором (рис. 2.63).
Рис. 2.62. Кинематическая схема осевого редуктора: 1 — шестерня первичного вала; 2 — упорная шайба; 3 — промежуточная шестерня; 4 — вал-шестерня; 5 — ось колесной пары; 6 — втулка; 7 — зубчатое колесо; 8 — первичный вал
На втулку скольжения удлиненного конца первичного вала устанавливается фланец (ступица) полумуфты. За счет незначительного проскальзывания между втулкой и фланцем обеспечивается сохранность редуктора от повреждений путем ограничения динамического удара при резком увеличении крутящего момента двигателя. От сползания с втулки фланец удерживается концевой шайбой (упором), закрепленной при помощи болта к торцу первичного вала.
Рис. 2.63. Осевой редуктор с полумуфтой: 1 — колесо; 2 — втулка зубчатого колеса; 3 — промежуточная шестерня; 4 — вал-шестерня; 5 — цилиндрический роликовый подшипник; 6— первичный вал; 7— концевая шайба (упор); 8, 20— крышка; 9 — шариковый подшипник; 10 — шестерня первичного вала; 77, 23, 28 — лабиринтное уплотнение; 12 — втулка скольжения; 13 — полумуфта (зубчатая втулка); 14 — поводок (зубчатая обойма); 15 — крышка полумуфты; 16 — уплотнительное кольцо; 17 — концевая шайба (упор); 18 — болт; 19 — фланец (ступица) полумуфты; 21 — ось колесной пары; 22 — дисковое уплотнение; 24, 27 — конические роликовые подшипники; 25 — зубчатое колесо; 26 — корпус редуктора
К фланцу (ступице) полумуфты присоединяется болтами поводок (зубчатая обойма) с внутренними шлицами, которые находятся в зацеплении с зубчатым венцом полумуфты (зубчатой втулки). Внутренняя поверхность поводка закрыта крышкой с уплотнительным кольцом. Противоположная сторона полумуфты круговым зубчатым зацеплением обеспечивает надежное шлицевое соединение с аналогичной полумуфтой тягового двигателя (рис. 2.64).
Рис. 2.64. Колесно-моторный блок (схема): 1 — колесная пара; 2 — осевой редуктор; 3 — тяговый электродвигатель; 4 — муфта
Колесная пара вагонов 02, 03 и 04
Колесная пара вагонов 02, 03 и 04 (рис. 2.65) состоит;
- из полой оси колесной пары с элементами защиты от ударов щебня;
- цельнокатаного колеса;
- трех фрикционных дисков.
Рис. 2.65. Колесная пара немоторного вагона: 1 — цельнокатаное колесо; 2 — наружный фрикционный диск; 3 — внутренний фрикционный диск; 4 — хомут защиты оси; 5 — буксовый узел; 6 — ступица фрикционного диска; 7 — зажимное кольцо
Ось колесной пары немоторного вагона отличается от оси колесной пары моторного вагона отсутствием шейки моторно-осевого подшипника и наличием на средней части оси трех шеек для установки ступиц фрикционных дисков. На открытых частях оси для защиты от ударов щебнем имеется специальная защита.
Рис. 2.66. Установка фрикционных дисков немоторной колесной пары: 1 — цельнокатаное колесо; 2 — ось колесной пары; 3 — фрикционный диск; 4 — зажимное кольцо; 5 — ступица; 6 — болт со стопорящей гайкой
Цельнокатаное колесо немоторного вагона имеет те же геометрические параметры, что и ось цельнокатаного колеса моторного вагона, за исключением отверстий под установку стяжных болтов и шлицевых пробок крепления фрикционных дисков.
Каждая немоторная колесная пара оснащена тремя фрикционными дисками — двумя наружными и одним внутренним, различающимися внутренним диаметром ступиц.
Наружные фрикционные диски имеют внутренний диаметр ступицы 2090 мм, внутренний — 2100 мм.
Ступицы фрикционных дисков напрессовываются на шейки оси колесной пары. На ступицы устанавливаются фрикционные диски и фиксируются от проворота стопорящим болтом, затем фланец диска фиксируется между буртом ступицы и зажимным кольцом и крепится по кругу 12 болтами со стопорящими гайками (рис. 2.66).
