Тема 5

КОНСТРУКЦИЯ ТЕЛЕЖКИ 18-9810 и 18-9855

В ближайшее время Тихвинским вагоностроительным заводом на рынок будет предложена тележка модели 18-9810 (рис. 1) по технологии Barber-S-2 компании Standard Саг Truck (США).

В тележке модели 18-9810 практически отсутствуют неметаллические элементы, что гарантирует ее эксплуатацию при температурах до -60°С , а применение износостойких материалов в узлах трения обеспечивает межремонтный пробег не менее 500 тыс. км . Конструкция изнашиваемых деталей и узлов предусматривает визуальные индикаторы их предельного состояния для упрощения осмотра в эксплуатации.

Тележка модели 18-9810 состоит из следующих узлов (рис. 2):

- рама тележки нежёсткого типа, состоящая из двух боковых рам 1 и надрессорной балки 2 (ОСТ 32.183);

- колесные пары марки РУ1Ш-957-Г 3 (без подшипниковых узлов) по ГОСТ 4835, на которые установлены конические двухрядные кассетные подшипники 4 закрытого типа с габаритными размерами 130x250x160 мм;

Тележка модели 18-9810 состоит из следующих узлов (рис. 2):

- центральное рессорное подвешивание с кусочно-линейной характеристикой, с каждой стороны тележки состоящее из комплекта 7 девяти двухрядных (наружная и внутренняя) витых цилиндрических пружин (ГОСТ 1452), на две из которых опираются фрикционные клинья, а семь расположены под надрессорной балкой;

- фрикционные клинья 8, каждый из которых состоит из двух частей, образующих совместно наклонную поверхность пространственной конфигурации;

- тормозная рычажная передача 9, которая обеспечивает одностороннее нажатие тормозных колодок на колёса и оборудуется композиционными или чугунными (при особых условиях эксплуатации) тормозными колодками;

- шкворень 10;

- износостойкие элементы: износостойкое кольцо 11 упорной поверхности подпятника, износостойкий вкладыш 12 на плоскую опорную поверхность подпятника, планки 13 боковых стенок карманов надрессорной балки, вставки 14 карманов надрессорной балки, фрикционные планки 15, установленные на вертикальные стойки рессорного проёма боковой рамы, скобы 16 опорных поверхностей буксовых проёмов боковой рамы;

- боковые упругие скользуны постоянного контакта 17, состоящие из корпуса, внутрь которого вставлены два комплекта двухрядных (наружная и внутренняя) витых цилиндрических пружин, и колпака, который устанавливается сверху на пружины и входит внутрь корпуса.

В тележке модели 18-9810 стандартный башмак крепится на триангеле втулкой с пальцем через регулирующие зазор пластины (рис. 3). Равномерный отвод обеспечен скобой, размещенной на каждом триангеле.

Рессорное подвешивание в каждом проеме боковой рамы состоит из комплекта двухрядных цилиндрических пружин, на две из которых опираются фрикционные клинья, а семь расположены под надрессорной балкой. Такая конфигурация позволяет одновременно добиться уменьшения размера рессорного проема боковой рамы для повышения ее прочности, повышения жесткости тележки на забегание боковых рам, увеличения гибкости подвешивания (прогиб подвешивания под порожним вагоном достигает 25 мм, что в 3,5 раза больше, чем у тележки 18-100 и в 2 раза в сравнении с 18-578).

Подвешивание оборудуется составными фрикционными клиньями пространственного действия, каждый из которых состоит из двух зеркальных частей. Фрикционные клинья изготавливаются из высокопрочного чугуна, обеспечивающего стабильные характеристики трения на поверхности, контактирующей с фрикционной планкой боковой рамы.

В кармане надрессорной балки приваривается сменная вставка пространственной конфигурации, изготовленная из мягкой стали. Угол между наклонными поверхностями вставки служит для прижатия двух частей клина к защитным износостойким планкам на стенках кармана. В такой конструкции поворот надрессорной балки относительно боковой рамы, возникающий при взаимном забегании боковых рам, стеснен, сопротивление забеганию в тележке 18-9810 под порожними вагонами выше в 1,5..2,2 раза , что позволяет поднять безопасные скорости их движения наравне с гружеными. Ходовыми испытаниями подтверждена безопасная скорость движения порожних и груженых вагонов на тележках с максимальными износами до 120 км/ч .

Колесные пары с двухрядными кассетными подшипниками взаимодействуют с боковыми рамами через адаптеры из высокопрочного чугуна и защитные скобы, установленные в буксовых проемах. Конструкцией упоров в буксовом проеме и адаптера подшипника предусмотрены зазоры в продольном и поперечном направлении. Упоры подлежат восстановлению наплавкой при деповских ремонтах.

Боковые рамы тележки спроектированы для обеспечения повышенного сопротивления усталости. Уменьшенный размер буксового проема под установку адаптера и увеличенная высота сечения в концевой части усиливают внутренний угол буксового проема, где возникает концентрация напряжений. Замкнутое коробчатое сечение наклонного пояса и увеличенная высота сечения в зоне нижнего угла рессорного проема повышают несущую способность и долговечность конструкции. Окна обеспечивают доступ к тормозным колодкам не хуже, чем в тележке модели 18-100, а также доступ к гайкам болтов, крепящих фрикционные планки.

На надрессорной балке тележки выполнены площадки для установки боковых скользунов постоянного контакта, которые состоят из комплекта цилиндрических пружин, расположенных внутри корпуса. Корпус и колпак скользуна выполнены из высокопрочного чугуна. Применение пружинных скользунов позволяет добиться независимости их характеристик от температуры, стабильности коэффициента трения.

Подпятник тележки защищен от износа по бурту приваркой износостойкого кольца, а по опорной поверхности - полимерным диском.

В настоящее время ЗАО «Тихвинский вагоностроительный завод» на базе тележки модели 18-9810 ведет постановку на производство тележки модели 18-9855 с осевой нагрузкой 25 тс. Тележка модели 18-9855 отличается конструкцией надрессорной балки и колесной пары, остальные элементы взаимозаменяемы с тележкой модели 18-9810.

В тележках моделей 18-9855 применена типовая для Северной Америки конструкция блокираторов, предупреждающих выход колесных пар из буксового проема, подтвердившая свою надежность в эксплуатации.

Поскольку требованием к тележкам нового поколения являлось создание безрезьбового крепления башмака тормозной колодки на триангеле, этот вопрос решен в каждой из тележек по-своему.

В сравнении со всеми остальными тележками тележка модели 18-9855 обеспечивает наилучшие показатели ходовых качеств порожних вагонов на прямых участках пути за счет увеличенного в 1,5..2,5 раза статического прогиба и уменьшенной поперечной жесткости рессорного комплекта. В кривых участках пути динамика порожнего вагона также улучшена за счет применения боковых скользунов постоянного контакта со стабильной жесткостью, не зависящей от температуры окружающей среды, с минимальным моментом трения на поворот под вагоном. Конструктивное решение рессорного подвешивания и увеличенная в 3..5 раз жесткость на забегание боковых рам обеспечивает безопасность движения порожних вагонов до 120 км/ч, в том числе в предельно изношенном состоянии гасителя;

Основные технические характеристики тележки

Наименование показателя	Размер
Ширина колеи, мм	1520
Масса тележки в сборе, кг	не более 5100
База тележки, мм	1850±5
Конструкционная скорость, км/ч	120
Максимальная расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)	245 (25)
Допускаемая статическая нагрузка на тележку, кН (тс)	412,0 (42)
Расстояние от уровня головок рельсов до опорной поверхности подпятника в свободном состоянии, мм	830+13-18
Расстояние между продольными осями боковых скользунов, мм	1524±3
Диаметр колес по кругу катания, мм	957±7
Габарит вписывания по ГОСТ 9238	02-ВМ