Подвешивание тягового электродвигателя

ЭЛЕКТРОВОЗ ГРУЗОВОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА 2ЭС10

С АСИНХРОННЫМИ ТЯГОВЫМИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

Руководство по эксплуатации

Часть 4

Описание и работа

Механическое оборудование и системы вентиляции

ЭС10.00.000.000 РЭ3

Содержание.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

     Механическая часть предназначена для реализации тяговых и тормозных усилий, развиваемых электровозом, размещения электрического и пневматического оборудования, обеспечения заданного уровня комфорта, удобных и безопасных условий управления электровозом.

     Механическая часть должна быть достаточно прочной, а также отвечать требованиям безопасности движения и правилам технической эксплуатации железных дорог.

     Механическая (экипажная) часть электровоза состоит из двух секций соединенных между собой автосцепкой. Каждая секция включает в себя кузов и две двухосные тележки.

     Электровоз 2ЭС10 по механической части максимально унифицирован с электровозм 2ЭС6. Отличие составляют:

- тип тяговой зубчатой передачи;

- маятниковая подвеска тяговых электродвигателей;

- различаются отдельные конструктивные элементы под установку оборудования; размещенного в кузове и на крыше электровоза;

-изменен каркас и внешний вид кабины управления.

    Вертикальная и поперечная связи кузова с тележками осуществляются наклонными тягами, рессорным пружинным подвешиванием типа «флейсикойл», гидродемпферами и ограничителями перемещения кузова.

Механическая часть одной секции электровоза 2ЭС10 представлена на рисунке 1.1.

1 – путеочиститель; 2 – автосцепка; 3 – колесная пара; 4 – буксовый узел; 5 – рама тележки; 6 – кузовное пружинное подвешивание; 7 – наклонная тяга; 8 – кронштейн крепления наклонной тяги; 9 – ящик аккумуляторной батареи; 10 – буксовая пружина; 11 – буксовый поводок; 12 – кронштейн крепления буксовых поводков; 13 – кабина управления; 14 – заправочный люк песочного бункера;                                15; 16; 17 – съемные части крыши; 18 – переходная площадка.

Рисунок 1.1 – Механическая часть секции.

КУЗОВ.

Общие сведения о конструкции кузова

      Кузов представляет собой цельнометаллическую сварную конструкцию с несущей рамой. Конструкция несущих элементов кузова выполнена в соответствии с нормами для расчета и оценки экипажной части локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. от 12.01.1998 г.

       Кузов электровоза предназначен для размещения силового и вспомогательного электрооборудования, пневматического оборудования локомотива, систем вентиляции, размещения рабочих мест локомотивной бригады.    

       В состав кузова входят: боковые стенки, рама кузова, крыша, песочные бункеры, путеочиститель, кабина управления, автосцепное устройство.

      Кузов электровоза состоит из двух одинаковых цельнометаллических сварных секций. Секции между собой связаны переходными площадками. Конструкция кузова обеспечивает возможность монтажа и демонтажа оборудования, удобства и безопасность работы локомотивной бригады.

Остов кузова.

       Кузов локомотива показан на рисунке 2.1 и состоит из остова кузова, крыши кузова и наружной обшивки. На первом конце каждой секции оставлено место для установки блочной кабины. Внутри кузова сформировано помещение для установки оборудования – машинное отделение, отгороженное поперечной стенкой, образующей тамбур, от кабины управления. В тамбуре имеются двери для входа в локомотив и проходов в кабину и машинное отделение.

1 – обшивка наружная; 2 - заправочный люк песочного бункера; 3 – вентиляционное окно; 4 – входная дверь; 5 – передняя несъемная секция крыши,  6 – задняя несъемная секция крыши;7 – задняя перегородка.

Рисунок 2.1 – Кузов электровоза 2ЭС10.

     Остов кузова показан на рисунке 2.2 и состоит из рамы кузова, являющейся его основным элементом, кабины машиниста, продольных боковых, поперечной и задней торцевой стенок и приварных несъемых секций крыши. Стенки кабины и остова представляют собой решетчатый каркас выполненный из стандартного или гнутого профильного металлопроката обшитый гладким стальным листом толщиной 2,5 мм. По боковым стенкам кузова приварены песочные бункера для каждой колесной пары. На нижнем настиле рамы кузова собран каркас кабельного канала. Под настильным листом пола проложены воздуховоды вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей. На наружней торцевой стенке устанавливаются главные воздушные резервуары. На задней несъемной крыше предусмотрен люк для выхода на крышу электровоза. Арки кузова являются каркасом для установки съемных частей крыши, в них находятся заправочные горловины песочных бункеров. В торцевых стенках кузова предусмотрены проемы для устаноки дверей машинного отделения. С правой стороны в боковой обшивке выполнен проем для вентиляционного окна.

      Песочные бункера выполнены в виде сварных емкостей и устанавливаются на боковых стенках кузова. Для каждого колеса электровоза выполнен свой бункер.   Для засыпки песка на крыше имеются люки, закрывающиеся уплотненными крышками. Внутри засыпных горловин бункеров установлены сетки.

1 – люк выхода на крышу; 2 – левая боковая обшивка кузова; 3, 5 – каркас кабельного канала; 4 – арка крыши; 6 – кабина управления; 7 – торцевая стенка кабины управления; 8, 15 – передняя стенка машинного отделения; 9 – правая боковая обшивка; 10 – песочный бункер четвертой колесной пары; 11 – каркас кузова; 12 – песочный бункер третьей колесной пары; 13 - песочный бункер первой колесной пары; 14 – проем входной двери; 16 - песочный бункер второй колесной пары.

Рисунок 2.2 – Остов кузова электровоза 2ЭС10.

       Крыша электровоза представлена на рисунке 2.3 и состоит из двух несъемных и трех съемных частей. Несъемные части выполнены заодно с остовом кузова. Съемные секции представляют собой каркас из прокатных и гнутых профилей обшитых листовой сталью. В средней съемной крыше монтируется модуль тормозных резисторов с вентиляторами охлаждения. Над блоками тормозных резисторов установлены откидные крышки. Места соединения съемных частей крыши с каркасом кузова имеют уплотнения, исключающие попадание влаги в кузов. На крыше предусмотрены места для установки токоприемника, двух крышевых разъединителей и заземлителя, ограничителя перенапряжений, дросселя подавления радиопомех. Токоведущие шины собраны на опорных изоляторах и соединены между собой гибкими шунтами. На крыше кабины управления имеется люк с откидной крышкой для установки кондиционера. Кроме этого на крыше установлены кронштейны антенны радиостанции. Съемные части крыши используются как форкамеры системы вентиляции электровоза.

1 – люк кондиционера; 2 – токоприемник передний; 3 – токоприемник задний; 4, 15 – дроссель подавления радиопомех; 5 – ограничитель перенапряжений; 6 – панель крышевых разъединителей; 7 – задняя несъемная часть крыши; 8 – задняя съемная часть крыши; 9 – средняя съемная часть крыши; 10 – откидная крышка модуля тормозных резисторов; 11 – передняя съемная часть крыши; 12 – токоведущая шина;    13 – жалюзи тормозных резисторов; 14 – изолятор токоведущей шины; 16 – кронштейн антенны поездной радиосвязи.

Рисунок 2.3 – Крыша электровоза 2 ЭС10.

Рама кузова

      Главная рама кузова секции электровоза представляет собой конструкцию прямоугольной формы несущей все виды нагрузок. Она состоит из двух продольных боковых балок (боковин) соединенных по концам двумя буферными брусьями, промежуточных балок, опор кузова (надтележечных балок). Специальной сварной конструкции крестообразной формы, на которой закреплен кронштейн крепления наклонных тяг, которые служат для передачи силы тяги и торможения от тележек к раме кузова. Главная рама кузова закрыта верхним листовым настилом, предназначенным для установки кабины и оборудования в машинном отделении. Каркас рамы показан на рисунке 2.4

      Рама имеет комбинированное строение, отличительной особенностью которого является то, что рама содержит силовой пояс, а в концевых частях рама усилена хребтовыми балками. Это позволяет рационально распределить силовой поток продольной нагрузки и обеспечить необходимые жесткость и прочность конструкции без значительного увеличения ее массы и с применением традиционных профилей и материалов.

       Опоры кузова (7) (надтележечные брусья) выполнены в виде коробчатого сечения с уширенной частью в зонах примыкания к продольным боковинам рамы. На уширенные места опор кузова опираются пружины кузовного подвешивания. Средней частью опоры кузова соединены с буферными брусьями (6) продольными балками переменного поперечного сечения, увеличивающегося к местам соединения со стяжными ящиками. В средней части опор кузова установлен страховочный шкворень. На продольных балках боковин (3, 8) рамы кузова устанавливаются кронштейны гидродемпферов (1,2 и 4) и ограничители поперечных перемещений кузова.

1 – кронштейн вертикального гидродемпфера; 2, 4 – кронштейн гидродемпфера виляния; 3, 8 – боковина рамы кузова; 5 – кронштейн крепления элементов пневматической системы;6 – буферный брус; 7 – опора кузова; 9 – стяжной ящик; 10 – розетка автосцепки.

Рисунок 2.4 – Рама кузова.

      Буферные брусья рамы представляют собой объемные сварные металлоконструкции, состоящие из ряда прямоугольных ячеек, выполненных из вертикальных и горизонтальных листов, усиленных в средней части стяжными ящиками (продольными балками коробчатого сечения), внутри которых устанавливаются энергопоглощающие устройства автосцепок. К переднему листу буферного бруса приварена розетка автосцепки. С каждого конца электровоза на буферном брусе устанавливается путеочиститель. Боковины рамы кузова сварены из полос (900x12 мм), нижнего швеллера высотой 300 мм с осью, расположенной на уровне оси автосцепки, и верхнего профиля высотой 170 мм. При этом боковина рамы кузова закрывает верхнюю часть тележки.

       Специальная сварная конструкция крестообразной формы - центральный узел рамы (показана на рисунке 2.5). Она выполнена в виде находящегося между двумя поперечными балками замкнутого прямоугольника коробчатого сечения, углы и середины сторон которого соединены с поперечными балками короткими вставками-балками. В середине прямоугольника вварена труба диаметром 210 мм к которой через втулку на болты установлен кронштейн для монтажа наклонных тяг.

Несущие элементы кузова изготовлены из низколегированной стали. Кроме основных элементов, жесткость рамы обеспечивают продольные, поперечные элементы высотой до 170 мм и настил рамы толщиной 6 мм.

       Над настилом рамы монтируются воздуховоды системы вентиляции тяговых двигателей, монтажный короб для прокладки проводов и трубопроводов основных магистралей. Устанавливаются постаменты для модулей системы вентиляции ТЭД, шкафов преобразователей, коммутационной аппаратуры, вспомогательных трансформаторов установки тормозного и вспомогательного компрессоров и другого оборудования. Все элементы связанны в монтажную раму.

Рисунок 2.5 – Центральная конструкция рамы.

Кабина управления

      Кабина предназначена для установки на электровоз в качестве рабочего помещения персонала (локомотивной бригады), который управляет электровозом. С этой целью в кабине размещаются устройства управления локомотивом, устройства безопасности, средства связи, рабочие места персонала.

     В кабине созданы условия для удобного и быстрого доступа к агрегатам и механизмам при их эксплуатации и техническом обслуживании, а также безопасного труда локомотивной бригады.

      Кабина управления изготавливается в виде отдельного модуля, который устанавливается на раму кузова и крепится сваркой к раме и прилегающим частям боковых стен кузова. Металлоконструкция кабины состоит из силового каркаса, в передней части которого размещено «сминаемое» устройство кабины для поглощения энергии удара и обеспечивает защиту локомотивной бригады при столкновении электровоза с препятствием.

       Каркас кабины управления показан на рисунке 2.6 и состоит из каркасов лобовой части, каркаса нижнего, каркаса верхнего, каркаса крыши, рамы задней, изготовленных из стальных гнутых профилей, пола, боковых и поперечной стен и крыши.

Рисунок 2.6 – Каркас кабины управления электровоза 2ЭС10.

     В конструкцию каркаса кабины заложены конструктивные элементы, обеспечивающие крепление элементов внутренней отделки кабины. Дверь кабины располагается симметрично относительно каркаса кабины. Рама пола смонтирована на основании кабины с учетом прокладки кабелей и трубопроводов тормозной системы. Она выполнена в виде швеллеров, расположенных по направлению движения электровоза. Для обеспечения жесткости каркаса кабины при монтажных и такелажных работах, а также для крепления кабины к раме кузова электровоза выполнено основание. Приняты конструктивные меры для облегчения доступа к местам соединения трубопроводов: патрубки трубопроводов пульта управления вынесены вперед, а патрубки трубопроводов кабины в целом вынесены на заднюю стенку кабины.

     На верхней боковой обшивке кабины предусмотрены посадочные места для рамы бокового окна кабины. На раму окна устанавливается (крепится) рама подвижного окна, а также элементы теплоизоляции и элементы интерьера кабины.

Для обеспечения тепло и шумоизоляции в соответствии с требованиями

ГОСТ 12.1.003, санитарных норм СН ЦУВСС 6/27 и ОСТ 32.97 на ее металлическом каркасе выполнена обрешетка потолка и стен. Пустоты в обрешетке заполнены теплоизолирующим материалом. Конструкция пола трехслойная, не имеет жесткого крепления со стенами кабины, к каркасу пол крепится через специальные виброизоляционные прокладки.

      Кабина оборудована лобовым стеклом, на котором установлен обогреватель с автоматическим регулятором, исключающим перегрев стекла. На кабине установлены боковые окна с подвижной и неподвижной частями. Неподвижные части окна оборудованы обогревателями с автоматическими регуляторами, исключающими перегрев стекол. При необходимости боковое окно может использоваться в качестве аварийного выхода. Для защиты от прямых солнечных лучей лобовое окно снабжено солнцезащитной шторкой с электроприводом, управление которым обеспечивается с пульта. Кроме того, лобовое стекло оборудовано стеклоочистителями с электрическим приводом и омывателями наружной поверхности стекла. Стеклоочистители обеспечивают размеры зоны очистки не менее 60 % поверхности стекла с установкой центра зоны очистки по оси кресла машиниста и помощника машиниста. Внешний вид кабины управления электровоза показан на рисунке. 2.7.

1 – буферный фонарь; 2 – поручни; 3 – зеркало обратного вида; 4 – прожектор; 5 – предохранительный щиток; 6 – стеклоочиститель; 7 – подножка для чистки лобового стекла.

Рисунок 2.7 – внешний вид кабины управления.

      На лобовой части кабины управления расположены подножки, и поручни для чистки лобового стекла и стекла прожектора. Для защиты лобовых и боковых окон от попадания воды, стекающей с крыши, предусмотрены водоотводящие козырьки. Снаружи кабины со стороны машиниста и помощника машиниста установлены регулируемые обогреваемые поворотные зеркала обратного вида. Боковые окна кабины оборудованы поворотными предохранительными щитками из органического стекла (эркерами), установленными в металлическую рамку.

    Для утепления стен и пола применен теплоизоляционный материал. Облицовка стен и потолка выполнена декоративными панелями. Обеспечена возможность фокусировки светового луча прожекторов и замена электроламп прожекторов из кабины через съемную крышку. Лобовая часть кабины управления оснащена буферными фонарями красного и белого цвета.

Путеочиститель.

      Путеочиститель установлен с целью исключения попадания под колеса крупных предметов. Конструкция путеочистителя показана на рисунке 2.8.

1 – кронштейн крепления путеочистителя; 2 – основание; 3 – путеочиститель.

Рисунок 2.8 – Путеочиститель.

    Путеочиститель состоит из основания (2), которое крепится болтами к раме кузова. К основанию привариваются кронштейны(1). На рейки при помощи болтов крепится путеочиститель.. Положение кромки путеочистителя по отношению к рельсам по мере износа бандажа регулируют его перестановкой на кронштейнах. Конструкция основания показана на рисунке 2.9.

1 – рейка; 2 – кронштейн крепления путеочистителя; 3 – подножка;  4 – отверстия под болты крепления основания к раме кузова.

Рисунок 2.9 – Основание путеочистителя

     На основании устанавливаются подножки (3) для подъема к стеклу кабины управления. Отверстия для крепления основания к раме кузова (4) имеют диаметр 22 мм. Установка кронштейнов (2) с рейками (1) на основании производится в зацеплении с путеочистителем.

ТЕЛЕЖКА.

Общие сведения.

     Каждая секция включает в себя две двухосные тележки, на которые опирается кузов. Тележки воспринимают тяговые и тормозные усилия от тяговых двигателей, боковые, горизонтальные и вертикальные силы при прохождении неровности пути и передают их, через наклонные тяги и пружинные опоры с поперечной податливостью, на раму кузова. Тележка электровоза 2ЭС10 имеет следующие технические характеристики:

      Тележка электровоза 2ЭС10 показана на рисунках 3.1 и 3.2. Основными узлами тележки являются: рама, колесные пары, элементы рессорного подвешивания, элементы связи тележки с кузовом электровоза, колесно-моторный блок. Конструкция тележки обеспечивает возможность монтажа и демонтажа колесно-моторного блока без подъема кузова и смену тормозных колодок без смотровой канавы.

1 – буксовый поводок; 2 – рессора буксового подвешивания; 3 – букса; 4 – кронштейн установки вертикального гидродемпфера; 5 – тормозной цилиндр; 6 – трубопровод тормозного цилиндра; 7 – ограничитель поперечных перемещений; 8 – кронштейн горизонтального гидродемпфера;                                   9 – гидродемпфер буксового подвешивания; 10 – кронштейн установки наклонной тяги; 11 – кронштейн гидродемпфера виляния.

Рисунок 3.1 – Тележка электровоза 2ЭС10.

1 – гнездо страховочного шкворня; 2 – трубопровод тормоза тележки; 3 – блок колесно-моторный;               4 – кронштейн наклонной тяги; 5 – боковина рамы тележки; 6 – опоры пружин «flexicоil»; 7 – средняя балка; 8 – концевая балка.

Рисунок 3.2 – Тележка электровоза 2ЭС10.

    К средней балке рамы тележки крепятся посредством маятниковых подвесок остова тяговых электродвигателей, которые другими своими сторонами опираются на оси колесных пар через смонтированные на них моторно-осевые подшипники качения.

    На буксовых шейках оси колесной пары смонтированы двухрядные конические роликовые подшипники закрытого типа фирмы «SKF», размещенные внутри корпуса бесчелюстной одноповодковой буксы. Поводки имеют сферические резинометаллические шарниры, которые посредством клиновых пазов крепятся к буксе и к кронштейну на боковинах рамы тележки, образуя продольную связь колесных пар с рамой тележки.

    Поперечная связь колесных пар с рамой тележки осуществляется за счет поперечной податливости буксовых пружин. Аналогично, поперечная связь кузова с рамой тележки осуществляется за счет поперечной податливости кузовных пружин и жесткости пружин упоров-ограничителей, которые также обеспечивают возможность поворота тележки в кривых участках пути и гашения различных форм колебаний кузова на тележках. Также для гашения колебаний кузова и подрессоренных частей тележки применены вертикальные буксовые, вертикальные и горизонтальные кузовные гидравлические демпферы (гидравлические гасители колебаний).

    Для торможения электровоза используется тормозная рычажная передача с применением чугунных тормозных колодок, восьмидюймовыми тормозными цилиндрами (на каждое колесо тележки) с автоматическим регулятором выхода штока.

Рама тележки

     Рама тележки служит для монтажа всех основных узлов, составляющих тележку, и предназначена для распределения статических и инерционных нагрузок от веса кузова, тяговых двигателей, тормозного оборудования на рессорное подвешивание при проходе тележками неровностей и кривых участков пути. Она предназначена для передачи и распределения вертикальной и горизонтальной нагрузки между отдельными колесными парами, а также восприятия и передачи на раму кузова тягового усилия, тормозной силы, боковых, горизонтальных и вертикальных сил от колесных пар.

   Техническая характеристика рамы:

Длина рамы, мм 4810

Ширина рамы, мм 2480

Масса рамы, кг 2822

        Рама тележки показана на рисунке 3.3 и представляет собой цельносварную конструкцию прямоугольной формы с незамкнутой концевой частью. Рама сварена из двух боковин (8), связанных между собой средней (10) и концевой (15) балками. К раме приварены кронштейны (1) для установки подвески тормозной рычажной передачи и (13) для установки вертикального рычага. К концевой балке приваривается кронштейн (14) для монтажа наклонной тяги. Боковины, средние и концевые балки коробчатого сечения. Они выполнены сваркой из четырех листов прокатной стали. Верхний и боковые листы боковины рамы тележки выполнены плоскими, а нижний в центральной части изогнут. Для стыковки с концевой и средним балкой нижний и верхний листы имеют закругление и выступ. Кроме того, на наружном продольном торце нижнего листа боковины также имеются два выступа с округлыми сторонами под установку кронштейнов тормозных цилиндров (4), а на его горизонтальных участках с каждой стороны устанавливаются по два круглых платика (2) под чаши буксовых пружин. В боковых листах имеются по пять сквозных отверстий, которые при сборке рамы ввариваются трубы для установки элементов тормозной системы. После сварки короба боковины, к ее нижней части привариваются кронштейны (5) с клиновидными пазами для установки двух буксовых поводков. Клиновидные пазы проходят механическую обработку в сборе рамы тележки. На верхний лист привариваются платики (9) для установки кузовных пружин.

1 – кронштейн установки подвески тормозной рычажной передачи; 2 – платик буксовых пружин;                  3 – кронштейн гидродемпфера подвески кузова; 4 – кронштейн крепления тормозного цилиндра;             5 – кронштейн буксовых поводков; 6 – кронштейн горизонтального гидродемпфера; 7 – кронштейн буксового гидродемпфера;  8 – боковина рамы тележки; 9 – платик кузовных пружин; 10 – средняя балка; 11 – гнездо страховочного шкворня; 12 – кронштейн подвески двигателя; 13 – кронштейн вертикального рычага; 14 – кронштейн наклонной тяги; 15 – концевая балка.

Рисунок 3.3 - Рама тележки.

      Средний балка имеет также коробчатое сечение, в ее центральной части для придания конструкции необходимой жесткости вварена толстостенная труба (11) для размещения страховочного шкворня и выверок для расположения относительно него тележек. По обе стороны средней балки установлены по два кронштейна (12) подвески тяговых электродвигателей.

      Концевые балки является наиболее ответственным и напряженным элементом рамы, их основной профиль аналогичен профилю средней балки.

      Кронштейн наклонной тяги представляет собой сварную конструкцию из двух плоских вырезанных по радиусу листов и двух листов загнутых переменным радиусом. Загнутые листы приварены к толстостенной втулке для установки шпинтона. После подкатки тележек на него устанавливается наклонная тяга. Посадка шпинтона показана на рисунке 3. 4

      Шпинтон (1) заводится во втулку (2) кронштейна наклонной тяги (5) и через диск (4) фиксируется двумя болтами (3) на М16.

1 – Шпинтон; 2 – втулка; 3 – болт крепления шпинтона; 4 – диск; 5 – кронштейн наклонной тяги.

Рисунок 3.4 – Установка шпинтона в кронштейне наклонной тяги.

Блок колесно-моторный

    На электровозе применен колесно-мотрный блок с односторонней косозубой передачей и моторно-осевыми подшипниками качения. Блок колесно-моторный включает в себя колесную пару, тяговый редуктор и тяговый асинхронный двигатель. Колесно-моторный блок показан на рисунке 3.5

    Тяговый электродвигатель опирается одним концом на ось колесной пары (1), а вторым – на раму тележки через специальную маятниковую подвеску.

     Моторно-осевые подшипники расположены в закрытых корпусах. С одной стороны подшипник собран непосредственно на оси колесной пары, с противоположной – на ступице зубчатого колеса. Моторно-осевой подшипник (12) собранный на ступице зубчатого колеса – роликовый с цилиндрическими роликами. С противоположной стороны устанавливается радиальный шарикоподшипник (8).

1 - ось колесной пары; 2 – подшипник двигателя; 3 – ротор двигателя; 4 – статор; 5 – патрубок забора охлаждающего воздуха; 6 – кронштейн подвески двигателя; 7 – каналы выхода воздуха; 8 – моторно-осевой подшипник; 9 – мембранная муфта; 10 – соединение редуктора; 11 – венец зубчатого колеса; 12 – моторно-осевой подшипник (сторона редуктора); 13 – задний подшипниковый щит; 14 – ступица зубчатого колеса; 15 – 4-точечный подшипник; 16 – шестерня; 17 – цилиндрический подшипник.

Рисунок 3.5 – Блок колесно-моторный электровоза 2ЭС10.

    Для передачи вращающего момента с вала тягового электродвигателя на колесные пары используется зубчатая передача с модулем 9. Зубчатая передача состоит из зубчатого колеса и шестерни. Зубчатое колесо составное и состоит из ступицы (14) и зубчатого венца (11), который крепится болтами. Угол наклона линии зуба у колеса и шестерни составляет 4°. Число зубьев колеса – 107, шестерни – 17. Шестерня соединяется с валом тягового двигателя через специальную мембранную муфту (9). Посадка зубчатого колеса на ось колесной пары производится тепловым методом.

      Для защиты зубчатой передачи от внешней среды применяется кожух редуктора. Кожух редуктора показан на рисунке 3.6.

1 – картер; 2 – половина корпуса; 3 – пробка для залива масла с уплотнительным кольцом; 4 – указатель уровня масла; 5 – пробка для слива масла.

Рисунок 3.6 - - Кожух редуктора.

    В кожух редуктора заливается семь литров специального синтетического трансмиссионного масла.

  Сборка колесно-моторного блока производится по технологии «SIMENS AG» на предприятиях компании.

Колесная пара

   Колесная пара является наиболее ответственным узлом двухосных тележек и от надежности ее работы зависит безопасность движения. Она предназначена нести весовые нагрузки всех узлов электровоза, направлять движение электровоза по рельсовому пути, передавать силу тяги и тормозную силу, воспринимать статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом и преобразовывать вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение электровоза.

   Колесная пара показана на рисунке 3.7 и состоит из оси, колесных центров, бандажей, бандажных колец и зубчатого колеса.

Технические характеристики колесной пары:

        Ось колесной пары кованая из специальной осевой стали. Для монтажа буксовых подшипников, колесных центров, ступицы зубчатого венца, моторно-осевого подшипника со стороны противоположной редуктору на оси имеются специально обработанные участки. Все поверхности, за исключением торцов, подвергнуты шлифовке и упрочнению. После окончательной механической обработки ось колесной пары подвергается неразрушающему магнитному и ультразвуковому контролю. Ось колесной пары показана на рисунке 3.8.

1 – ось колесной пары; 2 – колесный центр; 3 – моторно-осевой подшипник стороны редуктора; 4 – бандаж; 5 – венец зубчатого колеса; 6 – ступица зубчатого колеса;  7 – моторно-осевой подшипник.

Рисунок 3.7 – Колесная пара.

Рисунок 3.8 – Ось колесной пары.

       На электровозе 2ЭС10 применена колесная пара с дисковым цельнокатанным колесным центром. Центра колесных пар изготовлены из стали химический состав которой соответствует техническим условиям по заготовке катанных колесных центров. Колесные центра перед насадкой на ось проверяются на отсутствие трещин.

        Бандаж изготовлен из специальной стали, на обод колесного центра посажен в горячем состоянии, для предупреждения сползания застопорен бандажным кольцом. Профиль бандажа соответствует профилю, принятому для локомотивов. Перед насадкой бандаж проверяется на отсутствие трещин.Колесо показано на рисунке 3.9.

1 – бандаж; 2 – бандажное кольцо; 3 – колесный центр; 4 – ось колесной пары.

Рисунок 3.9 – Колесо колесной пары.

Буксовый узел

       Буксовый узел служит для передачи нагрузки от подрессоренных частей кузова и тележек на шейки оси колесной пары, а от колесных пар на раму тележки – усилия тяги, торможения и боковые горизонтальные усилия. В процессе движения они должны обеспечивать возможность вращения оси с минимальным сопротивлением. Буксовый узел представлен на рисунке 3.10

       Буксы бесчелюстные одноповодковые с роликовыми подшипниками закрытого типа фирмы «SKF» CTBU class G. Литой корпус буксы (3) выполнен из стали 20Л ГОСТ 977-88 и имеет два прилива (18) для установки буксовых пружин.

        Внутри корпуса 1 размещен двухрядный конический компактный подшипниковый узел «SKF» CTBU class G SKF BT2-8609C-01 закрытого типа с уплотнением и заправленный специальной смазкой зафиксированный задним (7)и передним (11) упорными кольцами. Подшипник устанавливается на подступичную часть оси (8) и закрывается крышкой (2). Наружное кольцо подшипникового узла (4) устанавливается в корпус буксы с зазором 0,05мм, а внутренне кольцо устанавливается на буксовую шейку оси прессом с усилием 8 - 10 т. и обеспечением натяга 0,088 - 0,113 мм. Подшипник закрывается крышками букс (5) и (2).

1 – крышка токоотвода; 2 – крышка буксы; 3, 10 - корпус; 4 – узел компактный конический; 5 – крышка задняя; 6 - щеткодержатель;7 – заднее упорное кольцо;8 – ось колесной пары;9 – болт крепления задней крышки;11 – переднее упорное кольцо;12 – диск токоотвода;13 – болт крепления диска;14 – крышка датчика ДПС;15 – болт крепления упорного кольца;16 – болт крепления крышки буксы; 17 – кронштейн установки гидродемпфера; 18 - прилив корпуса для установки буксовых пружин; 19 – кабель токоотвода

Рисунок –3.10 Буксовый узел.

       С целью уменьшения износа и преждевременного выхода из строя моторно-осевых и буксовых подшипников на наружных крышках букс с одной стороны колесной пары устанавливаются токоотводящие устройства (токоотводы), состоящее из щеткодержателей (6) и контактного диска (12). Контактный диск крепится к торцу оси четырьмя болтами М8.

       С противоположной стороны на буксах устанавливается датчик пути и скорости (ДПС). С ДПС снимаются данные о скорости вращения колесной пары и передаются в МСУЛ и в комплекс приборов безопасности.

Буксовое подвешивание

       Буксовое подвешивание показано на рисунке 3. 11. Буксовое подвешивание предназначено для равномерного распределения по буксам колесных пар весовых нагрузок от рам тележек и для уменьшения динамических сил, передаваемых колесными парами на надрессорное строение, при прохождении экипажной части электровоза неровностей пути.

        Колесные пары с рамой тележки связаны через буксовые пружины (1) и односторонние буксовые поводки (4), а также вертикальные гидродемпферы (2), служащие для смягчения ударов при прохождении колесной парой неровности пути. Передача тягового и тормозного усилия от корпуса буксы на раму тележки осуществляется через поводок, который одним своим шарниром крепится к корпусу буксы (3), а другим к кронштейну рамы тележки.

1 – буксовая пружина; 2 – гдродемпфер буксовой ступени; 3 – приливы корпуса буксы; 4 – буксовый поводок.

Рисунок 3. 11 - Буксовое подвешивание.

        Пружины устанавливаются между верхней (3) и нижней (5) направляющей, являющимися опорами пружин. Нижняя направляющая опирается на приливы корпуса буксы. Верхние направляющие буксовых пружин (3) через резинометаллические амортизаторы (4) опираются на раму тележки, причем хвостовик верхних направляющих входит в расточку нижних направляющих с зазором, ограничивающим поперечное смещение колесной пары относительно рамы тележки.

         Установка пружин показана на рисунке 3.12.

1 – болт; 2 – резинометаллический амортизатор; 3 – верхняя направляющая; 4 – виток пружины; 5 – нижняя направляющая; 6 – шайба.

Рисунок 3. 12 –Установка буксовых пружин.

        Буксовые пружины изготавливаются из калиброванного прутка диаметром 42 мм. Применяется сталь 60С2ХА – В -3В ГОСТ 14959-77. Пруток проходит термообработку до твердости 41,5…48,5 ед. HRC и упрочняется наклепом дробью. Пружины после изготовления проходят испытания на отсутствие остаточной деформации и подвергаются контролю магнитопорошковым методом. Статический прогиб пружин под расчетной нагрузкой составляет 56мм, высота пружин под нагрузкой равна 204 мм.

          Буксовые поводки (показан на рисунке 3. 13 ) имеют сферические резинометаллические шарниры (2). Оси шарниров (3) имеют клинообразные концы, которыми поводок соединен с одной стороны с корпусом буксы, а с другой стороны с кронштейном посередине боковины рамы тележки.

1 – тяга;  2 – шарнир; 3 – ось шарнира.

Рисунок 3. 13 – Буксовый поводок.

Буксовый поводок имеет длину 1 м, весит 53.8 килограмма.

Подвешивание тягового электродвигателя

      Тяговый электродвигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники качения на ось колесной пары, а другим - на раму тележки через специальную маятниковую подвеску. Маятниковая подвеска тягового двигателя показана на рисунке 3. 14.

1 – поводок; 2 – кронштейн двигателя; 3 – блок шарнирный; 4 - страховочный палец; 5 – кронштейн рамы тележки; 6 – рама тележки.

Рисунок 3.14 – Маятниковая подвеска двигателя.

      При этом обеспечивается смягчение ударов, передающихся на тяговый электродвигатель при прохождении колесной парой неровностей пути и при трогании с места, а также возможность изменения взаимного положения тягового электродвигателя относительно рамы тележки при движении электровоза.

       Подвешивание тягового двигателя к раме тележки осуществлено через поводок (1). На концах поводка установлены два шарнирных блока (3) с амортизаторами, которые изготовлены из полиуретана на основе МДИ марки Vibrathone 8000. Оси шарнирных блоков изготавливаются не клинообразными как у буксовых поводков, они крепятся болтами к кронштейнам рамы тележки (5) и тягового двигателя (2).

В качестве дополнительной страховки при обрыве поводков и исключения падения двигателя на путь служат: специальный кронштейн на остове двигателя и два пальца (4), которые вворачиваются в кронштейн рамы тележки (5).

     Связь с колесной парой осуществляется через осевые подшипники. Со стороны зубчатого колеса устанавливается роликовый подшипник с цилиндрическими роликами. Показан на рисунке 3.15.

1 – роликовый подшипник; 2 – корпус редуктора; 3 – ступица зубчатого колеса; 4 – ось колесной пары; 5 – лабиринтное кольцо; 6 - болт крепления лабиринтного кольца.

Рисунок 3.15 – Моторно-осевой подшипник со стороны привода.

    Роликовый подшипник Zylinderrollenlager NU1064 (1) устанавливается на ступицу зубчатого колеса (3) в корпусе редуктора (2). Со стороны колеса уплотняется лабиринтным кольцом (5), которое устанавливается на упорное кольцо посаженное на ось колесной пары (4). Упорное кольцо крепится к ступице зубчатого колеса болтами с внутренней шестигранной головкой.

     С противоположной от редуктора стороны устанавливается шарикоподшипник. Показан на рисунке 3. 16.

1 – радиальный шарикоподшипник; 2 – лабиринтное кольцо; 3 – корпус подшипника; 4 – крышка подшипника; 5 – болт крепления крышки; 6 – горячее запрессованное кольцо; 7 – ось колесной пары;          8 – масленка с резьбовой пробкой; 9 – кольцо уплотнительное.

Рисунок 3.16 – Шариковый моторно-осевой подшипник.

        С противоположной стороны колеса радиальный шарикоподшипник (1) Rillenkugellager DIN625-6052 закрывается лабиринтным кольцом (2), являющимся упорным. К корпусу подшипника (3) болтами (5) крепится крышка (4). Между крышкой и подшипником устанавливается уплотнительное кольцо (9). Со стороны колеса подшипник фиксируется кольцом (6), которое насаживается на ось колесной пары (7) тепловым методом.

        Сборка и обслуживание моторно-осевых подшипников производится представителями компании «SIMENS AG».