ТЕЛЕЖКА ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается ходовых частей грузовых вагонов.
Известна тележка двухосная с литыми боковыми рамами типа ЦНИИ-ХЗ модель 18-100 (Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. Вагоны / Под ред. В.В.Лукина. - Транспорт, 280 с.)
Тележка состоит из двух колесных пар, четырех букс, двух литых боковых рам, двух комплектов центрального рессорного подвешивания и литой надрессорной балки и тормозной рычажной передачи. Тормоз тележки - колодочный с односторонним нажатием колодок. Связь рамы с буксами - непосредственная челюстная, опора кузова на тележку через подпятник надрессорной балки, а при наклоне кузова - дополнительно через скользуны. Тележка допускает осевую нагрузку до 230 кН (23,5 тс) при скорости движения 120 км/ч и 235 кН (24 тс) при скорости 100 км/ч.
Рама состоит из горизонтальных и наклонных поясов, а также колонок. В середине рамы имеется проем для центрального рессорного подвешивания, а по концам - буксовые проемы. Сечения наклонных поясов и вертикальных колонок корытообразной формы. Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение. По бокам среднего проема расположены направляющие, ограничивающие поперечные перемещения фрикционных клиньев, а внизу имеется опорная поверхность с бонками и буртами для размещения и фиксирования пружин рессорного комплекта. С внутренней стороны этой поверхности имеются полки, являющиеся опорами для наконечников и удержания триангеля в случае обрыва подвесок. В местах расположения фрикционных клиньев в каждой колонке рамы приклепано по одной планке. На верхнем поясе боковой рамы расположены кронштейны для крепления подвесок тормозных башмаков. Буксовые проемы имеют в верхней части кольцевые приливы, которыми рама опирается на буксы, а по бокам - челюсти.
На внутренней стороне верхнего пояса (с 1984 г.) или внутренней стороне наклонного пояса рамы (до 1983 г.) отлиты пять шишек, которые служат для подбора боковых рам при сборке тележек. Подбор производят по числу оставленных (несрубленных) шишек, соответствующему определенному размеру А между наружными челюстями буксовых проемов. Это обеспечивает соблюдение параллельности осей колесных пар. Размер А имеет шесть градаций: №0-№5. Если все шишки срублены, то рама имеет градацию №0 с размером между наружными челюстями 2181±1 мм, при одной несрубленной шишке - градацию №1 с размером 2183±1 мм и т.д., увеличиваясь на 2 мм.
Надрессорная балка отлита из стали 20ГЛ или 20Г1ФЛ в виде бруса равного сопротивления изгибу замкнутого коробчатого сечения. Она имеет подпятник, полку для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза, опоры для скользунов, выемки (гнезда) для размещения фрикционных клиньев, бурты, ограничивающие смещение внутренних пружин рессорного комплекта, и выступы, удерживающие наружные пружины от смещения при движении тележки.
На подпятник опирается пятник кузова, через центры которых проходит шкворень. Опорой для шкворня является поддон, который располагается под подпятником посередине надрессорной балки. Шкворень служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает тяговые и тормозные силы от тележки кузову и обратно.
Боковые перемещения надрессорной балки амортизируются поперечной упругостью пружин, на которые она опирается. Сколъзун тележки - боковая опора кузова непостоянного контакта - состоит из опоры, отлитой заодно с надрессорной балкой, колпака, надетого на опору, прокладок для регулировки зазоров между скользунами рамы вагона и тележки, болта, предохраняющего колпак от падения. Зазор между скользунами для основных типов четырехосных вагонов должен быть в пределах 6-16 мм.
Рессорное подвешивание состоит из двух комплектов, размещенных в рессорных проемах левой и правой боковых рам. В каждый комплект входит пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин и и два клиновых фрикционных гасителя колебаний. Каждая двухрядная пружина состоит из наружной и внутренней пружин, имеющих разную навивку - правую и левую соответственно. Количество двухрядных пружин в комплекте зависит от грузоподъемности вагона. Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под кузова вагонов грузоподъемностью до 50 т, шесть - до 60 т и семь - более 60 т. В связи с этим и расположение пружин в комплекте будет разное. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Снизу клинья имеют кольцевые выступы, не допускающие смещения их относительно пружин в горизонтальной плоскости, а верхней своей частью входят в направляющие надрессорной балки. Клинья отливают из стали 20Л. Пружины изготавливают из стали 55С2, а фрикционные планки - из стали марок 45, 30ХГСА или 40Х. Статический прогиб рессорного подвешивания от тары - 8 мм, от массы брутто - 46-50 мм. Коэффициент относительного трения гасителя колебаний - 0,08-0,10.
Тележка этой наиболее массовой модели эксплуатируется на железных дорогах и по настоящее время. Более того, вплоть до 2004 года эта тележка была фактически единственной, серийно выпускаемой и использовалась в составе четырех-и восьмиосных грузовых вагонов.
Применение боковых опор непостоянного контакта ограничивают перемещение кузова вагона, но не повышают устойчивость движения вагона.
С момента введения тележки модели 18-100 в эксплуатацию ее конструкция претерпела ряд изменений и модернизаций. На базе успешных модернизаций тележки модели 18-100, специалисты ФГУП «ПО Уралвагонзавод» создали новую тележку модели 18-578. Вслед за ним и в ЗАО «Промтрактор-Вагон» (Канаш) поставили на производство и сертифицировали тележку модели 18-9771. Постановкой на производство тележек иностранных фирм занимаются ЗАО «Промтрактор-Вагон» и ЗАО «Титран-Экспресс» (Тихвин). Данные предприятия осваивают производство тележек моделей 18-9836 (ASF) и 18-9810 («Barber»), соответственно. Примером разработки принципиально новых конструкций ходовых частей могут служить тележки моделей 18-9750 (НВЦ «Вагоны»), 18-4129 (ООО «София-Инвест»), ГП-3 (ОАО «Рузхиммаш»). (Статья "Совершенствовать ходовую часть грузовых вагонов". Авторы И.А.Харыбин, А.Н.Орлова, А.В.Додонов., Журнал "Вагоны и вагонное хозяйство" №1 (17) 2009 г.) и (Статья "Совершенствовать ходовую часть вагонов". Авторы Е.В.Афанасьев, А.В.Додонов., журнал «Вагоны и вагонное хозяйство» №1 (21), 2010 г.) На всех перечисленных тележках применены упругие скользуны постоянного контакта различных конструкций и производителей («A. Stucki», «Miner», ООО «Вагонмаш», ФГУП «ПО Уралвагонзавод» и др.) Положение опорной поверхности скользуна на кузовах вагонов на таких тележках различаются, что не позволяет на практике в эксплуатации подкатить под кузова таких вагонов тележки со скользунами жесткого типа (например модели 18-100). То есть, тележки не являются взаимозаменяемыми с наиболее массовыми тележками эксплуатируемыми на колеи 1520.
Результатом комплексной модернизации тележки модели 18-100 ОАО «НПК Уралвагонзавод» стал тележка модели 18-578. Данная тележка позволила при минимальных изменениях в конструкции добиться улучшения эксплуатационных показателей. Она поставлена на серийное производство и эксплуатируется в составе полувагонов производства ОАО «НПК "Уралвагонзавод"» (2004 г.). В тележке модели 18-578 применен ряд конструктивных и технологических решений для увеличения межремонтного периода грузовых вагонов по пробегу до 500 тыс. км и гарантийного срока эксплуатации до 4 лет. В тележке используются съемные скользуны упруго-каткового типа производства ОАО «НПК Уралвагонзавод», чугунные термоупрочненные фрикционные клинья с уретановыми накладками. Кроме этого, в конструкции предусмотрена защита основных узлов трения. Среди них - износостойкая чаша в подпятнике надрессорной балки, колеса повышенного качества и твердости, подшипники кассетного типа. Рессорное подвешивание в данной тележке выполнено из пружин меньшей, по сравнению с тележкой 18-100, жесткостью.
Тележка модели 18-9771 ЗАО «Промтрактор Вагон» был поставлена на производство и сертифицирована. (Статья "Совершенствовать ходовую часть грузовых вагонов". Авторы И.А.Харыбин, А.Н.Орлова, А.В.Додонов., Журнал "Вагоны и вагонное хозяйство" №1 (17) 2009 г.) и (Статья "Совершенствовать ходовую часть вагонов". Авторы Е.В.Афанасьев, А.В.Додонов., журнал «Вагоны и вагонное хозяйство» №1 (21), 2010 г.). Принимаем эту тележку как ближайший аналог полезной модели. Тележка грузового вагона модели 18-9771 состоит из колесных пар, букс, боковых рам, комплектов центрального рессорного подвешивания, тормозной рычажной передачи, надрессорной балки, выполненной из стали в виде бруса равного сопротивления изгибу замкнутого коробчатого сечения, имеет подпятник. Надрессорная балка имеет опорные площадки под установку различных типов боковых скользунов, полку для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза, выемки (гнезда) для размещения фрикционных клиньев, бурты ограничивают смещение внутренних пружин рессорного комплекта, и выступы удерживающие внешние пружины от смещения при движении тележки. В тележке модели 18-9771 применены аналогичные тележке 18-578 технические решения. Главным отличием тележки модели 18-9771 от 18-578 стала возможность применения различных конструкций упругих и упруго-катковых скользунов основных мировых производителей. Появилась возможность оборудовать тележки жесткими скользунами (для подкачки тележки 18-9771 под вагоны, предназначенные для эксплуатации на тележках 18-100). Однако возможность подкатить под кузова вагонов изготовленых на тележках модели 18-9771 с боковыми скользунами постоянного контакта, тележки с скользунами жесткого типа (непостоянного контакта) без дополнительного их доработки отсутствует.
Суть полезной модели заключается в создании тележки грузового вагона, при использовании которой грузовой вагон соответствует требованиям по устойчивости движения путем обеспечения возможности применения различных упругих и упруго-катковых скользунов основных мировых производителя при повышении его ремонтопригодности путем обеспечения взаимозаменяемости с наиболее массовыми тележками, эксплуатируемых на колеи 1520 (например модели 18-100), т.е. есть возможность подкатить под кузова вагонов изготовлены под такие тележки со съемными боковыми скользунами постоянного контакта, тележки с скользунами жесткого типа (непостоянного контакта) без дополнительной их доработки.
Перечень и краткое описание чертежей:
Фиг.1 - общий вид тележки грузового вагона;
Фиг.2 - вид тележки грузового вагона с разрезом по надрессорные балке.
Тележка грузового вагона 1 (фиг.1) состоит из колесных пар 2, букс 3, боковых рам 4, комплектов центрального рессорного подвешивания 5, тормозной рычажной передачи 6, (Фиг.2) надрессорной балки 7, выполненной из стали в виде бруса равного сопротивления изгиба замкнутого коробчатого сечения, имеющий подпятник 8. Опорные площадки 9 под установку съемных боковых скользунов надрессорной балки тележки расположены ниже уровня плоскости опорной поверхности подпятника на размер «А» который позволяет производить установку съемных боковых скользунов постоянного контакта и обеспечивает взаимозаменяемость тележек с тележками грузовых вагонов, оборудованных жесткими скользунами непостоянного контакта.
При использовании заявленной тележки грузового вагона, на ряду с тем, что обеспечивается возможность применения различных упругих и упруго-катковых скользунов основных мировых производителей и возможностью оборудовать тележки жесткими скользунами, появилась возможность в эксплуатации и (или) при ремонте вагонов подкатить под кузова вагонов изготовленных под такие тележки со съемными боковыми скользунами постоянного контакта, тележки с скользунами жесткого типа (непостоянного контакта) без дополнительного их доработки. То есть тележки являются взаимозаменяемыми с наиболее массовыми тележками, эксплуатируемых на колеи 1520 (модели 18-100).
Технический результат, достигаемый полезной моделью заключается в обеспечении устойчивости движения вагона при повышении ремонтопригодности вагонов.
По данному техническому решению ПАО «КВСЗ» разработана техническая документация для применения в тележках грузовых вагонов собственной разработки.