Візки нового ипокоління

Вступ

Виконання завдань по задоволенню  потреб народного господарства і населення в усіх видах залізничних перевезень вимагає створення нових досконалих конструкцій вагонів. Вдосконалення конструкцій вагонів і підвищення швидкостей руху  потягів  вимагає  вирішення  питань  безпеки  руху,  надійності рухомого складу і шляху. При вирішенні цих питань важливе місце відводиться  роботам  по  модернізації  існуючих  і  створенню  нових  конструкцій ходових частин,  від  працездатності яких залежать динамічні

якості вагонів в цілому.

Нині близько 85% вантажних вагонів, які використовуються на залізницях країн СНД, оснащені візками моделі 18-100, або ідентичними модернізованими візками. Модель 18-100 серійно випускається з 1956 р. і на сьогодні вже не відповідає вимогам, що пред'являється до вагонів нового покоління. За роки  серійного  виробництва зазнало тільки дві серйозні модернізації - перехід на роликові підшипники (завершений в 1995г.)  і установка зносостійких  елементів у вузли тертя (почата в 1996г.)

До основних недоліків  візка моделі 18-100, виявленим в  процесі експлуатації, можна віднести:

- підвищений знос гребнів коліс;

- недостатня надійність  конструкції; 

- низька безпека руху  в деяких режимах; 

- збільшена динамічна  дія на шлях і колеса;

-  відсутність протиюзною системи і можливість освіти  повзу- новий.

На підставі аналізу ситуації, що створилася і перспективних потрібностей було прийняте рішення по створенню наступного  ряду візків  вантажних вагонів нового покоління безремонтної конструкції із збільшеною надійністю.

 

 

 

 

 

1 Візок моделі 18-578

Починаючи з 2004 року на замовлення ВАТ « РЖД» ФГУП «ВО Уралвагонзавод » приступив до виготовлення перспективного візка для вантажних вагонів моделі18-578 , який за своїми динамічним якостям, та параметрами перевершує серійний візок моделі 18-100 .

Динамічні показники вагонів  на візках моделі 18-578 поліпшені на 16- 20% порівняно з показниками вагона-еталона на візках моделі 18 -100.

Візок моделі 18-578 ( рисунок 1.1 ) призначений для підкатки під вантажні вагони із зміненою відповідною частиною ковзуна на рамі вагона і обладнаних авторежимом , призначеним для візків з підвищеним статичним прогином , і забезпечує експлуатацію вагонів по магістральних залізницях колії 1520 мм в інтервалі температури навколишнього середовища від плюс 45 ° до мінус 50 °С. Допускається можливість переобладнання колісних пар і тріангелів для експлуатації по залізничним шляхам колії 1435мм . Конструкція візка забезпечує прохід вагонами кривих ділянок колії з мінімальним радіусом 60 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.1 - Візок моделі 18-578

                                                                                                                             

Візок моделі 18-578 може виготовлятися  у двох конструктивних виконаннях:

-без балки авторежиму - «Візок модель 18-578 за ТУ 3183 -119-07518941-2004 »;

-з балкою авторежиму - «Візок модель 18-578 з балкою авторежиму за ТУ 3183-119-07518941-2004».

Основні технічні характеристики візка наведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Параметри	Технічні характеристики
Конструкційна швидкість	150км/год
Ширина колії	1520мм
Максимальне розрахункове навантаження на рейку	230кН(23,5тс)
База візка	1850мм
Ковзуни	Пружньо-каткові
Відстань між  центрами ковзунів	1524мм
Діаметр підп’ятника	300мм
Колісна пара	З циліндричними підшипниками 36-42726Е2М, 36-232726Е2М або конічними  двухрядними під- шипниками касетного  типу TBU 130x250 по ТУ ВНИПП 048-2, які встановлені у корпуси букс типу 1 по ОСТУ 24.153.12
Номінальний діаметр  коліс	957мм
Маса візка	4,75т.
Термін служби візка	32 роки
Назначений ресурс по пробігу від   будови до першого  деповського ремонту	500 тис. км, но не більше 4 років
Середній термін служби коліс	12 років

 

Візок є ходовою частиною вагону, через яку здійснюється взаємодія вагону та колії, а також спрямований рух по рейковому шляху.

Візок складається з таких  основних частин:

• двох колісних пар з буксовими вузлами;
• двох бокових рам ;
• надресорної балки ;
• ресорного підвішування з центральним розташуванням ресорних комплектів в бокових рамах візка;
• гальмівної важільної передачі з одностороннім натисненням колодок на колеса і підвісними триангелями.

При устаткуванні вагону автоматичним регулятором режимів гальмування  на одному з візків, підкочуваний під вагон, встановлюється опорна балка.

Візок оснащено:

• пружньо-катковими ковзунами;
• пристроєм відводу колодок від колеса при відпущеному гальмі;
• шкворнем.

Крім цього в візкові  передбачені запобіжні пристрої від падіння на колію роликів  пружньо-каткових скользунів, триангелів, затягувань, чек, осей (валіків) гальмівної важільної передачі у разі відмов і при розвантаженні на вагоноопрокидувачах.

Бічна рама призначена для  сприйняття навантажень, переданих  від кузова вагона, передачі їх на колісних парі, а також для розміщення ресорного  комплекту.

Бічна рама лита, в середній частині якої розташований отвір для розміщення ресорного комплекту, а по кінцевих частин буксового прорізу для установки колісних пар. Кінцеві частини бічної рами виконані коробчастого перетину. Перемичка між вертикальними стінками бічній рами в зоні технологічних вікон збільшує міцність конструкції підвищуючи експлуатаційний ресурс.

Нижня частина ресорного  прорізу утворює опорну плиту з розміщенням на                   

ній бонк і буртів для установки пружин ресорного комплекту. На вертикальних стінках ресорного прорізу виконані майданчики, до яких заклепками приклепані фрикціон планки. Механічна обробка привалочних поверхонь під фрикційні планки дозволила встановлювати на бічну раму фрикційну планку товщиною 10 мм із сталі 30ХГСА з твердістю 302 ... 412НВ і вільно встановлена ​​на обмежувачі бічній рами контактна планка товщиною 6,5 мм із сталі 30ХГСА з твердістю 320 ... 412НВ. При тому стабілізується робота гасителів коливань, зменшуються показники вертикальної і горизонтальної динаміки вагона на 10-20%; зменшується знос парі тертя.

Надресорна балка являє  собою виливок коробчастого перетину і служить для сприйняття навантажень, переданих від кузова вагона, передачі їх на ресорне підвішування, а також для пружно-фрикційного зв'язку бокових рам візка.

Навантаження на фрикційний клини гасителів коливань ресорного підвішування передаються через похилу площину клинових прорізів, виконаних в кінцевих частинах надресорна балки.

На верхньому поясі надресорна балки розміщені: підп’ятникове місце для опори п'ятників вагона, опорних майданчики з різьбовими отворами для встановлення ковунів.

На нижніх опорних поверхнях надресорна балки виконані ребра, які фіксуються зовнішньою пружиною ресорного комплекту.

На бічній стінці надресорна балки в середній частині розміщені припливи для установки державки мертвої точки, закріпленої заклепками.

Для захисти від зносу підп’ятникове місце обладнується зносостійкими елементами з твердістю 255-341 НВ у двох варіантах виконання:

- в підп’ятникові місце вільно встановлюється чаша з низьколегованої       стали ЗОХГСА;

- для запобігання чаші від випадіння введена наплавка із зачищенням урівень в чотирьох місцях.

Ковзуни пружно-каткового типу постійного контакту (рисунок 1.2) призначені для гасіння бокових коливань кузова вагона, обмеження виляння                         

візка і підвищення стійкості руху вагона.

Пружньо-катковий ковзун складється з корпусу, пружнього елемента (демпфера), ковпака, вкладиша і ролика. Демпфер  виконано з полімерного матеріалу  встановлюється в литий корпус і  призначений для гасіння вертикальних коливань. На демпфер встановлено  ковпак із зносостійкого матеріалу, який постійно знаходиться в контакті з відповідною частиною ковзуна розміщеною на шкворневій балці рами вагона.

Ролик встановлений на поверхності  кочення всередині корпусу і  служить обмежувачем прогину  демпфера.

В місцях контакту ковпака  з корпусом встановлені два змінні зносостійкі елементи, виконані з  низьколегованої сталі товщиною 4мм.

Ковзуни встановлюються но опорні поверхні надресорної балки, їх кріплення здійснюється за допомогою болтів і стопорних шайб. 

Рисунок 1.2 - Ковзуни пружно-каткового типу

Колісна пара (рисунок 1.3) направляє рух візка по залізничній колії і сприймає навантаження які передаються від вагона на колію, та від колії на вагон.

Колісна пара з буксовими  вузлами. Буксові вузли оснащені циліндричними підшипниками 36-42726Е2М та 36-232726Е2М або дворядними конічними підшипниками касетного типу TBU 130 х 250, які можуть бути встановлені в типові корпуси букс вантажних вагонів або поміщені в напівбуксу з поліуретановим адаптером (рисунок 1.4).

 

Рисунок 1.3 - Колісна пара з буксовими вузлами

             а)                                                 б)                                                  в)

            Рисунок 1.4 - Буксові вузли оснащені: а) циліндричними підшипниками 36-42726Е2М та 36-232726Е2М; б) дворядними конічними підшипниками касетного типу TBU 130 х 250; в) конічний підшипник касетного типу TBU 130 х 250, поміщений в напівбуксу з поліуретановим адаптером.

В колісній парі використовують ось РУ1Ш з неприривно литої  вакуумної сталі по ТУ 3100-069-01124328 або із сталі по ГОСТ 4728 і коліс підвищеної якості та твердості по ТУ 0943-157-01124328.

Колеса та підшипникові вузли  касетного типу встановлюються на вісь методом напресовки. Посадка циліндричних підшипників може бути гарячою, або  пресовою. Кріплення підшипників  здійснюється шайбою з чотирма болтами  М20. Конструкція торцевого кріплення підшипників дозволяє проводити обточку коліс по колу катання без демонтажа кріплення. Дані підшипники не потребують технічного обслуговування і забезпечують збільшення міжремонтного пробігу.

Ресорне підвішування (рисунок 1.5) призначене для сприймання пружньо  динамічних сил, які діють від  колії на обрессорені частини  вагона, та гасіння коливань виникаючих при його русі.

 

    Рисунок 1.5 - Ресорне підвішування 1 – зовнішня пружина; 2 – внутрішня пружина; 3 – фрикційний клин; 4 – контактна планка.

 

Ресорне підвішування включає два ресорних комплекта, встановлених в центральному отворі бічних рам.

Ресорний комплект має лінійну залежність прогину від навантаження і включає сім подвійними витих циліндричних пружин 1 і 2 та два фрикційні клина 3 гасителя коливань. Фрикційні клини розташовуються в клинових отворах надресорної балки і своїми похилими поверхнями взаємодіють з похилою поверхнею надресорна балки, а вертикальна поверхня - з контактними планками 4, встановленого на боковій рамі спільно з фрикційними планками. Фрикційна планка із сталі ЗОХГСА товщиною 10 мм з твердістю 302 - 412 НВ жорстко закріплена на бічній рамі, контактна планка 4 із сталі ЗОХГСА товщиною 6 мм з твердістю 320 ... 412 НВ установлюється вільно на обмежувачі бокової рами.

Для захисту від зносу  похилих поверхонь клина і надресорна балки на похилій поверхні клину встановлюється змінна зносостійка полімерна накладка, яка фіксується за допомогою виступа, виконаного за одне ціле з тілом накладки і входять в аналогічне поглиблення клину.

Гальмівна важільна передача являє собою частину гальмівної системи вагона, призначеної для  створення штучного опору руху вагона, з метою регулювання швидкості  його руху та зупинки. Гальмівна важільна передача забезпечує одностороннє натиснення гальмівних колодок на колесо.

Гальмівна важільна передача (рисунок 1.6) складається з двох триангелів які за допомогою підвісок і вісей зєднані з кронштейнами бокових рам, подвійних вертикальних важелів, зєднанич затяжкою, и серьги мертвої точки.

Наявність декількох отворів  в серьге мертвої точки і затяжці  дозволяє регулювати гальмівну важільну передачу по мірі зносу гальмівних колодок і обточці коліс. З  метою запобігання втрати осе (валиків) передбачено встановлення шплінтів зі сторони головок в отворах  планок, приварених до вертикальних важелів. Для запобігання втрати осі підвіски триангеля встановлено спеціальний  запобіжник. В вертикальному важелі з боку тримача мертвої точки встановлено запобіжник від западання серьги мертвої точки.