Колесные пары находятся в непосредственном взаимодействии с рельсовым путем и жестко воспринимают удары от него из-за неровностей в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Особенно велико это воздействие при высоких скоростях движения, при проходе рельсовых стыков и кривых.
Конструкция колесных пар тепловозов в основном определяется способом передачей вращающего момента от тяговых электродвигателей к оси колесной пары. При опорно-осевом подвешивании тяговых электродвигателей (тепловозы 2ТЭ 10М(В), 2ТЭ 116, ТЭМ2 и др.) детали колесных пар в основном унифицированы. Унифицированная колесная пара состоит из оси и двух колесных центров (литых или штампованных) с надетыми на них бандажами. Бандажи удерживаются на центрах за счет сил трения мёжду соприкасающимися поверхностями; для дополнительного крепления в пазы бандажей заведены бандажные кольца из специального стального проката. Для передачи вращающего момента от тягового двигателя к колесной паре на ось насажено зубчатое колесо.
Колесные пары бесчелюстных тележек моторно-осевые подшипники которых оборудованы устройством для принудительной подачи масла в средней части имеет невысокий бурт, на котором укреплен разъемный зубчатый венец 8 привода шестеренного масляного насоса 7. На удлиненных подступичных частях колесного центра и зубчатого колеса в горячем состоянии насажены кольца 6, 12 лабиринтного уплотнения моторно-осевых подшипников 10. На проточку ступицы насажено кольцо 14 для уплотнения кожуха редуктора. Моторно-осевые подшипники выполнены со сложной конфигурацией буртов, которые в сочетании с кольцами образуют лабиринтное уплотнение.
При движении тепловоза зубчатый венец оси приводит во вращение шестерню масляного насоса, подающего масло из нижней камеры крышки 3 моторно-осевых подшипников к верхним смазочным камерам 2. Масло к шейкам оси подается при помощи фитильной набивки 1 из шерстяной пряжи. Принудительная подача масла к моторно-осевым подшипникам обеспечивает высокую их надежность.
Рис. 4.21. Колесная пара с приводом для принудительной смазки моторно-осевых подшипников: 1— фитильная набивка или польстер; 2— верхняя смазочная камера; 3— нижняя масляная камера; 4— бандаж; 5— колесный центр; б, 12, 16 — лабиринтные кольца; 7— шестеренный масляный насос; 8— зубчатый венец; 9— ось; 10 — вкладыши моторно-осевого подшипника; 11— тяговый электродвигатель; 13 — зубчатый венец; 14 — эластичный элемент; 15 — боковой фланец; 17 — ролик; 18 — ступица; 19 — упорный элемент.
Колесные пары тепловозов с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей, отличаются от унифицированных колесных пар отсутствием жестко посаженного на ось зубчатого колеса. Зубчатое колесо у этих колесных пар укреплено либо на полом валу (тепловозы ТЭП60, ТЭП70 первых выпусков), охватывающем ось колесной пары, либо вращается в подшипниках на цапфе кронштейна, прикрепляемого к двигателю.
Устройство колесной пары тепловоза ТЭП70 последних выпусков представлено на рис.4.22. На ось 1 насажены колесные центры 2, из которых один (левый) имеет выгнутый наружу диск для размещёния муфты привода, а второй (правый) - прямой с четырьмя пальцами 16, запрессованными в приливы центра.
Рис.4.22. Колесная пара тепловоза ТЭП70 с приводом: 1- ось; 2- колесный центр; 3, 16- пальцы; 4, 13 - приводные фланцы; 5- тяговый электродвигатель; 6- труба; 7- опора; 8- опорный подшипник; 9- зубчатый венец; 10- приводной фланец зубчатого колеса; 11- бандаж; 12 - резинометаллический шарнир; 14 - букса; 15 - бандажное кольцо.
Буксы
Буксы служат для передачи нагрузкой от подрессоренных масс кузова и тележек на шейки осей колесных пар. В процессе движения они должны обеспечивать возможность вращения шеек осей с минимальным сопротивлением. Это возможно только при подшипниках качения. Поэтому на локомотивах применяют исключительно роликовые буксы. Роликовые подшипники состоят из наружного (с буртами) и безбуртового внутреннего колец, роликов и латунного сепаратора. Сепаратор служит для дистанционного распределения роликов по периметру подшипника. На торцах роликовых подшипников имеются клейма, указывающие условное обозначение подшипника, завод-изготовитель, год изготовления, комплектовочный номер и месяц выпуска подшипника, обеспечиваемого буквами алфавита по порядку. Для смазывания роликовых подшипников применяется консистентная смазка. Общее количество смазки, заправляемой в буксу, 3 кг. Различаются буксы способом восприятия роликами вертикальных нагрузок, способами передачи тяговых усилий к раме тележки и усилий, возникающих между колесными парами и тележкой в поперечном направлении. На тепловозах применяются главным образом два типа букс: челюстные и бесчелюстные.
Конструкции бесчелюстных букс различных тепловозов отличаются друг от друга главным образом формой корпуса и его посадочных гнезд для пружин. В отличие от челюстных в бесчелюстных буксах крайних осей колесных пар вместо скользящих осевых упоров применены упорные шариковые подшипники, воспринимающие осевые нагрузки. Применение упорного подшипника в качестве осевого упора позволило сократить габаритные размеры буксы, исключить осевое трение и упоры скольжения, взамен двух видов смазки применить только консистентную смазку.
Корпус бесчелюстной буксы тепловозов 2ТЭ10В(М) представляет собой фасонную отливку из стали 25Л11 с кронштейнами, для установки пружин рессорного подвешивания. Внутренняя часть корпуса 7(рис.4.23, а) расточена под наружные кольца роликовых подшипников 6. В приливах корпуса выфрезерованы клиновидные пазы для крепления двух поводков, (рис.4.24) связывающих буксу с рамой тележки.
В расточке корпуса буксы установлены с помощью легкопрессовой посадки два наружных кольца подшипников вместе с роликами и сепараторами. Внутренние кольца подшипников горячей посадкой монтируются на шейке оси. Между кольцами обоих подшипников установлены дистанционные кольца 4 и 5.
Для предотвращения сползания внутренних колец подшипников на шейке установлено стопорное кольцо 14. Корпус буксы с обеих сторон закрыт крышками 3 и 8. Задняя крышка 3 вместе с кольцом 2 образует лабиринтное уплотнение, препятствующее проникновению пыли и грязи в полость подшипников. Лабиринтное уплотнение заполнено смазкой.
В передней крышке 8 буксы смонтирован осевой упор, состоящий из шарикоподшипника 9, одно кольцо которого укреплено на корпусе упора 10, а второе — на проточке шейки оси резинового амортизатора 11 и пружины 12. От выпадения из крышки (при демонтаже) осевой упор удерживается стопорным кольцом 13. При сборке между корпусом буксы и крышками прокладывают уплотнение 15 в виде шелкового шнура.
У букс средних колесных пар амортизатор вынут из своего гнезда, что позволило обеспечить свободный разбег оси ± 14 мм. Разбег крайних колесных пар, обеспечиваемый за счет сжатия резиновых амортизаторов, составляет ±1,5-2 мм.
Рис.4.23. Бесчелюстные буксы тепловозов 2ТЭ10В (М) 2ТЭ116 (а), ТЭП70 (б): 1-стопорная планка; 2-лабиринтное кольцо; 3-задняя крышка; 4,5-дистанционные кольца; 6- роликоподшипник; 7- корпус буксы, 8 - передняя крышка буксы с кронштейнами; 9- упорные шарикоподшипники; 10 - упор; 11- амортизатор; 11- пружина; 13; 14 - стопорные кольца; 15 - уплотнение; 13, 14 – стопорное кольца; 15-уплотнение; 16-пробка для заправки смазки; 17 - уплотнения; 18 - гайка; 19 – стопорная торцовая шайба.
Поводки букс. Основные размеры буксовых поводков (рис.4.24.) для всех тепловозов унифицированы. Стальной литой корпус 5 поводка имеет головки, в расточках которых запрессованы с натягом 0,06-0.16 мм длинный и короткий амортизаторы. Длинный амортизатор имеет две резинометаллические втулки 9, 10, напрессованные с двух сторон на валик. Между резинометаллическими втулками установлены дистанционные полукольца 6. Короткий амортизатор имеет одну резинометаллическую втулку.
Валики1 и 7 имеют трапециевидные хвостовики, которыми они устанавливаются в соответствующие пазы кронштейнов рамы и проушин букс. С торцовых сторон головок поводка на валиках установлены четыре торцовых амортизатора 3.
Рис. 2.24. Поводок буксы: 1,7 - длинный и короткий валики; 2- стопорные полукольца; 3, 4- верхняя и нижняя шайбы торцовых амортизаторов; 5- корпус; б- дистанционные полукольца; 8, 9. 10 - резинометаллические втулки.
