Рессорное подвешивание служит для передачи веса вагона электропоезда на шейки осей колесных пар, распределения этого веса равномерно между осями, смягчения ударов, получаемых колесными парами при неровностях пути и уменьшения воздействия электропоезда на путь.

Для обеспечения комфорта пассажиров на электропоезде применено двухступенчатое рессорное подвешивание. Рессорное подвешивание первой ступени включает цилиндрические рессоры (пружины) и гидравлические демпферы. Рессорное подвешивание второй ступени представляет собой пневматическую подвеску с гидравлическими демпферами гашения колебаний.

Первая ступень рессорного подвешивания

Первая ступень рессорного подвешивания (рис. 2.45) расположена между корпусом буксового узла каждой колесной пары и рамой тележки и состоит из комплекта, включающего две цилиндрические винтовые пружины сжатия, образующие единый блок, и гидравлического демпфера.

Комплект из двух цилиндрических винтовых пружин, установленный в вертикальном положении, удерживается и центрируются двумя опорами — верхней и нижней. Между верхней опорой и рамой тележки находится комплект регулировочных пружин, используемый при развеске электропоезда. Между нижней опорой и корпусом буксы расположена многослойная упругая резинометаллическая рессора.

Рис. 2.45. Первая ступень рессорного подвешивания: 1 — нижняя опора пружин; 2 — демпфер вертикальных колебаний первой ступени рессорного подвешивания; 3 — упругий упор; 4 — упор; 5 — резиновый амортизатор; 6 — направляющая; 7 — верхняя опора пружин; 8 — комплект регулировочных прокладок; 9 — стяжной болт; 10 — комплект из двух цилиндрических винтовых пружин; 11 — боковина рамы тележки; 12 — корпус буксы; 13 — многослойная резинометаллическая рессор

За счет применения упругого упора рессорное подвешивание первой ступени имеет прогрессивную характеристику, т.е. ее жесткость увеличивается по мере возрастания нагрузки (прогиба) за счет воздействия упора на нижнюю опору пружины. Дальнейший прогиб цилиндрических пружин ограничен жестким упором.

Применяемый совместно с цилиндрическими пружинами гидравлический гаситель колебаний первой ступени служит для гашения колебаний, возникающих при прохождении колесной парой неровностей пути и предотвращает их передачу на раму тележки.

Вторая ступень рессорного подвешивания

Вторая ступень рессорного подвешивания расположена между рамой тележки и кузовом вагона и обеспечивает амортизацию и гашение возникающих между ними вертикальных колебаний, а также постоянную высоту кузова вагона независимо от изменяющейся нагрузки (увеличения или уменьшения количества пассажиров в вагоне). Вторая ступень рессорного подвешивания каждой тележки состоит из двух пневматических рессор и двух вертикальных гидравлических демпферов.

Резиновая пневматическая рессора крепится к кузову вагона через адаптер — литую металлическую пустотелую конструкцию, закрепленную на раме остова кузова. Внутренние полости адаптера содержат дополнительный объем сжатого воздуха (100 л), они соединены с внутренним объемом пневматической рессоры через втулку. Один из адаптеров данной системы оборудован предохранительным клапаном, другой — разобщительным краном для выпуска воздуха при техобслуживании.

Бурт пневматической рессоры при помощи кольца зафиксирован на крепежной плите, которая в свою очередь закреплена на адаптере. Между крепежной плитой и адаптером устанавливаются регулировочные прокладки, при помощи которых во время сборки выставляется точный горизонтальный уровень кузова вагона. Обратная сторона пневматической рессоры крепится к установочному ободу. Установочный обод имеет опору с опорной плитой, на которую опускается кузов вагона при отсутствии сжатого воздуха в пневматической рессоре.

На левую и правую боковины рамы тележки устанавливаются опорные плиты, на них сверху ставятся бочкообразные цельнорезиновые страховочные рессоры, выполняющие функции амортизаторов при повреждении пневматических рессор. Воздух из полости под страховочной рессорой выводится через дренажную втулку. Между опорной плитой и рамой тележки имеются регулировочные прокладки.

Правая и левая пневматические рессоры одной тележки образуют единую систему, в которую входят также трубопроводы сжатого воздуха и установленные на них впускной клапан и клапан ограничения хода. Клапаны находятся в контейнере, закрепленном на раме остова кузова вагона в подвагонном пространстве. Оба клапана имеют одинаковую конструкцию — корпус с расположенными в нем впускным и выпускным клапанами, на которые воздействует поршень. Поршень клапана через эксцентрик соединен с рычагом управления, шарнирно связанным с тягой управления. Тяга управления представляет собой регулируемую по длине конструкцию, один конец которой закреплен на поперечной балке рамы тележки, а второй взаимодействует с рычагом управления клапана (рис. 2.46).

Гашение вертикальных колебаний, возникающих во второй ступени рессорного подвешивания, осуществляется гидравлическими демпферами, установленными между кронштейнами кузова вагона и рамы тележки по одному с каждой стороны.

Регулировка высоты кузова вагона происходит за счет регулирования давления в системе пневматических рессор второй ступени подвешивания с целью удерживания пневматических рессор, на которые опирается кузов вагона, на одной и той же высоте независимо от действующей на них нагрузки. В качестве регулятора используется впускной клапан, который в соответствии с изменением нагрузки на рессору (разницей между заданной длиной тяги управления и фактической высотой рессоры) подает сжатый воздух в рессору, выпускает его из рессоры или блокирует подачу.

При постоянной нагрузке система пневматических рессор находится в уравновешенном положении, а впускной клапан перекрывает подачу сжатого воздуха в полость рессоры, находясь в запорном положении, в котором предусмотрен диапазон холостого хода рычага управления клапаном, в результате чего незначительные изменения нагрузки (например, боковые качки) не учитываются и расход воздуха не осуществляется (рис. 2.47).

Рис. 2.46. Впускной клапан (а) и клапан ограничения хода (б): 1 — клапан; 2 — рычаг управления клапана; 3 — атмосферное отверстие; 4 — тяга управления; 5 — трубопровод пневматической рессоры; 6 — трубопровод резервуара пневматической рессоры

Рис. 2.47. Система пневматической рессоры в уравновешенном положении: 1 — пневматическая рессора; 2 — впускной клапан; 3 — рычаг управления клапана; 4 — тяга управления; Q — постоянная нагрузка

При увеличении нагрузки на пневматическую рессору заданная длина тяги управления становится больше фактической высоты рессоры, и рычаг управления, воздействуя на впускной клапан, открывает доступ воздуха из пневматической магистрали вагона в полость пневматической рессоры. Наполнение рессоры сжатым воздухом прекратится, когда заданная длина тяги управления вновь сравняется с фактической высотой рессоры (рис. 2.48).

Рис. 2.48. Система пневматической рессоры в положении подачи воздуха: 1 — пневматическая рессора; 2 — впускной клапан; 3 — рычаг управления клапана; 4 — тяга управления; Q + ΔQ — увеличенная нагрузка

При уменьшении нагрузки на пневматическую рессору заданная длина тяги управления становится меньше фактической высоты рессоры, и рычаг управления, воздействуя на выпускной клапан, открывает выход воздуха из полости пневматической рессоры в атмосферу. Выпуск сжатого воздуха из рессоры прекратится, когда заданная длина тяги управления вновь сравняется с фактической высотой рессоры (рис. 2.49).

Рис. 2.49. Система пневматической рессоры в положении сброса воздуха: 1 — пневматическая рессора; 2 — впускной клапан; 3 — рычаг управления клапана; 4 — тяга управления; Q—ΔQ — увеличенная нагрузка

Клапан ограничения хода защищает пневматическую рессору от недопустимого удлинения, чтобы предотвратить превышение максимально допустимого уровня кузова вагона. Заданная длина тяги управления становится меньше фактической высоты рессоры, и рычаг управления, воздействуя на клапан ограничения хода, открывает выход воздуха из полости пневматической рессоры в атмосферу. Выпуск сжатого воздуха из рессоры прекратится, когда заданная длина тяги управления вновь сравняется с фактической высотой рессоры (рис. 2.50).

Рис. 2.50. Клапан ограничения хода в положении сброса воздуха: 1 — пневматическая рессора; 2 — клапан ограничения хода; 3 — рычаг управления клапана; 4 — тяга управления