VI.2. Рама тележки

Рама тележки предназначена для размещения колесно-моторных блоков с рессорным подвешиванием, тормозного исполнительного оборудования, опорных устройств надтележечного строения и механизма передачи силы тяги на кузов тепловоза. При эксплуатации рама тележки, кроме статических нагрузок от веса кузова с оборудованием, силы тяги (торможения) и реакций от тяговых двигателей, подвергается большим динамическим вертикальным и горизонтальным нагрузкам. Поэтому конструкция рамы тележки по основным элементам должна иметь на основании эксплуатации тележечных локомотивов и принятой ВНИИЖТ методике расчета коэффициент запаса прочности не менее 2 и 1,2 по пределу текучести материала при проверке ее на возможное соударение с продольным ускорением до 3g.

На рис. 86 показана рама тележки сварной конструкции. Основу рамы образуют две боковины 7 и 14, жестко связанные поперечными балками 8, 10 и 12, переднее концевое крепление 6 и шкворневая балка 11. Боковина в поперечном сечении представляет собой замкнутый профиль коробчатого сечения, сварена из стальных листов толщиной: боковых 10 мм, верхнего 14 мм, нижнего 22 мм. Сверху на боковины установлены платики 15 опор, снизу приварены литые кронштейны 5 и сварно-штампованные 4 с трапециевидными пазами для крепления буксовых поводков и установки опор пружин. Для повышения усталостной прочности (снижение коэффициентов концентрации) к нижнему несущему листу боковины кронштейны приварены внахлестку фланцами, имеющими минимальную толщину и параболическую форму поперечных граней. Кроме того, после приварки кронштейнов зоны основания сварных швов подвергают механическому упрочнению с помощью наклепа. Внутри боковин установлены диафрагмы, приваренные к боковым листам, для увеличения жесткости сечения в местах примыкания поперечных балок междурамного крепления. Снаружи на боковые листы боковин приварены через подкладки корпуса 1 фрикционных гасителей колебаний, кронштейны 2 тормозных цилиндров и имеются сквозные овальные отверстия, усиленные полыми вставками 9, для прохода горизонтальных рычагов рычажной передачи тормоза.

Поперечные балки 8, 10 и 12 междурамного крепления сварной конструкции также замкнутой коробчатой формы выполнены из стальных листов толщиной 14 мм и жестко связывают между собой боковины. Своими вертикальными ребрами поперечные балки приварены к внутренним боковым листам и специальным выступам нижних листов боковин. Сверху приварены проставочные листы 13, которые связывают поперечные балки с верхними листами боковин, образуя замкнутое сварное междурамное крепление. К нижним листам поперечных балок приварены литые кронштейны 3 для опор электродвигателей.

На средние балки междурамного крепления сверху строго на продольной оси рамы установлена и закреплена с помощью электросварки продольная литая шкворневая балка 11. Шкворневая балка имеет в средней части массивное шкворневое гнездо и развитые горизонтальные полки по концам для повышения жесткости ее крепления, так как через нее и шкворень передается сила тяги на раму кузова. В шкворневом гнезде монтируется подвижной в поперечном направлении шкворневой узел тележки, а в боковых стенках гнезда выполнены отверстия для установки пружинных комплектов упругих упоров шкворневого узла.

Переднее концевое крепление 6 выполнено сварным коробчатого сечения неотъемным, но изогнутым в средней части для удобства демонтажа фрикционного аппарата автосцепки. Оно своими торцами с помощью электросварки сопрягается с боковинами, связывая их для придания жесткости конечной части рамы тележки, и несет на себе кронштейны тормозной рычажной передачи тележки. Боковины, междурамные крепления, концевые балки изготовляют отдельно, подвергают термообработке (отжигу) для снятия напряжений от сварки и затем их сваривают. На собранную и сваренную из основных узловраму устанавливают и приваривают шкворневую балку 11 с окончательной механической обработкой по шкворневому узлу, корпуса 1 фрикционных гасителей колебаний, кронштейны 2 тормозных цилиндров и подвесок рычажной передачи тормоза, платики 15 под установку опор кузова. Затем производят ее механическую обработку по кронштейнам 5 и 4 крепления буксовых поводков и опор пружин с протяжкой трапециевидных пазов и по платикам 15 под установку опор кузова.

На каждую окончательно готовую раму тележки составляют паспорт, где отражается качество металла, сварных швов и их структура, монтажно-установочные размеры. Основные сварные соединения подвергают дефектоскопии (ультразвуковой, рентгеновской). Сварочные дефекты (трещины, непровары и включения с надрезом) не допускаются как весьма опасные для эксплуатации сварной конструкции рамы тележки, которая связана с безопасностью движения, работает в условиях высокой динамической нагруженности и должна обеспечивать надежную работу в течение всего срока службы тепловоза.