В последние годы в связи с повышением нагрузки от оси колесной пары на рельсы грузовых локомотивов до 25-27 тс для отечественных железных дорог наметилось различие при создании пассажирских и грузовых локомотивов большой секционной мощности. Дальнейшее увеличение скоростей движения пассажирских тепловозов требует снижения неїюдрессоренно й массы экипажа и статической нагрузки от колесной пары на рельсы. Такое различие при создании локомотивов предъявляет и разные требования к отдельным его узлам и прежде всего к экипажу, состоящему из кузова и тележек.
При проектировании магистральных тепловозов получило развитие два основных направления в выборе силовой схемы кузова. Одно базируется на том положении, что рама несет нагрузку от массы оборудования, установленного на ней, передает силу тяги составу и воспринимает динамические нагрузки во время движения тепловоза. В этом случае боковые стенки, крыша и кабина воспринимают нагрузки в основном от собственной массы и являются «кожухом», защищающим оборудование от атмосферных воздействий. Такая конструкция кузова получила назначение несущей рамы. При сборке тепловоза агрегаты устанавливают на открытую раму, а боковые стенки кузова — после оборки узлов локомотива, чем значительно облегчаются монтажные работы. В этом случае представляется возможным делать полностью съемной кабину машиниста.
Рама тепловоза получается тяжелой, но технологически простой и менее трудоемкой в изготовлении, чем при выборе иных силовых схем кузова. Такие конструкции технологически и экономически целесообразны для грузовых и маневровых локомотивов.
Другое направление развивается в неразрывном соединении элементов металлоконструкций кузова, т. с. в создании цельносварной конструкции, включающей в единое целое раму, топливный бак и боковые стенки кузова с элементами крыши. Такая схема получила название несущего кузова, т.е. статические и динамические нагрузки несут все элементы конструкции. Такой кузов более трудоемок, но прежде всего позволяет получить конструкцию с меньшими удельными массами. В связи
Рис. 95. Каркас кузова с рамой: 1,5 — передняя и задняя концевые секции рамы; 2, 4 — перед-няя и задняя промежуточные секции; 3 — средняя секция с баком для топлива; 6 — арки съемные; 7 -арки приварные;
3, 9 — продольные балки серпообразного профиля; 10 — швеллер 300ХЮ0Х6; 11 — опоры установки дизель-генератора; 12 — воздуховод; 13 — шкворневая балка с этим такие кузова применяются для пассажирских тепловозов.
Кузов тепловоза ТЭП70 несущий, ферменно-раскосного типа со съемной крышей блочного исполнения. Каждый блок крыши выполнен с учетом крепления к нему узлов вспомогательного оборудования (рис. 95). Расстановка агрегатов, узлов п вспомогательных механизмов тепловоза выявила, что длина кузова по осям автосцепки 20 470 мм определяется компоновкой «по низу» и па 1220 мм больше, чем у тепловоза ТЭ.П60.
Жесткие весовые ограничения требовали снижения массы нового кузова. Поэтому рама и боковые стенки его изготовлены из низколегированной стали 09Г2, а силовые узлы каркаса крыши и обшивка — ив алюминиевого проката, что значительно снизило металлоемкость единицы длины кузова.
Конструктивно кузов можно разделить на пять основных частей: рама, бак для топлива, стенки боковые с обшивными листами, блоки крыши и кабины машиниста.
Рама кузова образована двумя главными продольными балками коробчатого сечения, расположенными по наружному кон-туру; двумя лобовыми поперечными балками, образующими короба для установки сцепных приборов; четырьмя поперечными шкворневыми балками 13 для крепления стаканов, воспринимающих.продольные ТЯГОВЫ’С и тормозные силы от тележек и передающие им вертикальную нагрузку массы кузова с оборудованием.
¦В силовую схему рамы включены топливный бак и каналы централизованной системы воздухоснабженпя, расположенные вдоль оси рамы. Около опор 11 установки дизель-генератора каналы воздуховода 12 проходят с двух сторон топливного ба ка. Продольные силовые балки и стенки каналов системы воз-цухоснабжегтия соединены между собой поперечными элементами рамы. Силовые продольные элементы рамы образованы из балок серпообразного профиля 9 толщиной 7 мм и швеллера 10.
Технологически рама тепловоза разбита на отдельные секции — две концевые (1 и 5), среднюю 3 и дв.е промежуточные (2 и 4), расположенные между концевыми и средней секциями.
Концевые секции рамы воспринимают продольные силы, для чего в них устанавливают автосцепку САЗ с поглощающим аппаратом пассажирского типа ЦНИИ-іНб. Применение на тепловозе тележки с диаметром колеса 1220 мм привело к консольному креплению стяжного ящика относительно главных продольных поясов рамы, что значительно осложнило конструктивное решение этого узла концевой секции. Для раздачи силы, воспринимаемой автосцепкой, двум боковым продольным элементам рамы и боковым стенкам кузова применена система горизонтальных и вертикальных раскосов. К концевым секциям па болтах устанавливают путеочиститель с регулируемой по высоте нижней частью (рис. 96).
1 — основание; 2 — регулируемая но высоте часті» путеочистителя; 3 — гокопрнемная катушка локомотивной сигнализации
Средняя секция рамы включает вварпой топливный бак с питами для аккумуляторных батарей, два канала воздуховода системы охлаждения электрических машин и представляет собой основание для установки дизель-генератора. Каналы воздуховода между средней и промежуточными секциями соединены вварными патрубками. Для осмотра внутренних полостей предусмотрены смотровые люки. Бак для топлива сотовой конструкции обеспечивает высокую жесткость секции при малой ее массе. Дно бака выполнено с двойным уклоном, направленным вдоль тепловоза к середине. В средней нижней точке бака имеются сливные пробки.
Промежуточные секции рамы устанавливают между концевыми и средней. В каждой промежуточной секции две поперечные шкворневые балки непосредственно воспринимают силу тяги от тележек и одновременно передают массу кузова с оборудованием раме тележек через резиновые корпуса четырех маятниковых опор (по две на каждой тележке), расположенных на продольной оси тепловоза, и восемь дополнительных боковых опор кузова.
Масса, приходящаяся на центральные опоры, равна массе, передаваемой боковыми опорами кузова. Усилия от кузова на боковые опоры передаются через опорные плиты, приваренные к продольным балкам рамы. Боковые опоры по условиям развески смещены относительно главных опор по оси кузова на 104 мм к середине тепловоза,
В раму кузова вварены каналы централизованной системи воздухоснабжения. Для очистки каналов предусмотрены люки, расположенные между средней и промежуточной секциями рамы. Сверху рамы приварен настильный лист, на котором укреплены угольники для укладки пола из алюминиевого проката.
Сборку рамы производят на специальном стенде, где базовыми являются опорные поверхности промежуточных секций. Первоначально шкворневые й остальные поперечные балки отдельных секций сваривают только с продольным швеллером. Раму устанавливают.на приспособление таким образом, что создают обратный прогиб средней части относительно ее концов. В таком состоянии к продольному швеллеру приваривают серпообразный профиль боковых стенок кузова, каркас кабин и арки кузова, соединяющие боковые стенки.
Боковые стенки кузова первоначально сваривают в виде отдельных блоков, собранных и,з продольных верхней и нижней балок серпообразного профиля § и Я к прямоугольной части которого приваривают стойки и раскосы, сделанные из корытообразного профиля. Боковые стенки около.концевых секций рамы обеспечивают соединение нижнего продольного силового ¦пояса рамы с верхним поясом боковых стенок при помощи раскосов из того же серпообразного профиля. Такое решение обеспечивает лучшее распределение потока сил по элементам кузова и позволяет создать более жесткую и прочную конструкцию лобовой части кабины машиниста.
Каркас боковых стенок кузова, кроме силовых элементов и деталей, создающих жесткость для обшивочных листов, имеет второстепенные звенья, образующие оконные проемы и проемы для установки жалюзи. К каркасу лобовых и боковых стенок после приварки к раме кузова приклепаны к полкам стоек и раскосов обшивочные алюминиевые листы толщиной 3 мм. Поверхности стального каркаса, сопрягаемые с алюминиевой обшивкой кузова, грунтуют свинцовым суриком.
Крышу кузова тепловоза ТЗЛ70 используют для размещения узлов вспомогательного оборудования. Конструктивно крыша с встроенными узлами состоит из пяти отдельных съемных секций, устанавливаемых над машинным помещением, и двух секций, расположенными над кабинами машиниста. Такое исполнение крыши позволяет осуществлять блочный принцип сборки и ремонта агрегатов вспомогательного оборудования тепловоза. Крышевые блоки устанавливают на шесть арок, имеющих специальный профиль для уплотнения стыка при помощи резиновых прокладок. Для ремонта и демонтажа дизель-генератора две арки съемные, а остальные приварные.
Установка съемных частей крыши на резиновые прокладки и крепление их при помощи поворотных зажимов (рис. 97) значительно упрощают монтаж и демонтаж соединений. Качество
Рис. 97. Крепление секции крыш к каркасу кузова: 1 — каркас блока крыши фильтров; 2 — резиновое уплотнение крыши на арке; 3 — ар ка приварная; 4 — каркас блока крыши над высоковольтной камерой; 5 — поворотный зажим; 6 — жалюзи; 7 — кассета для фильтрации воздуха; 8 — дверка; 9 — вийї; 10, 13 ~ уплотнение резиновое; 11 — шайба; 12 — защелка, 14 — верхняя продольная балка каркаса кузова серпообразного профиля соединений крышевых блоков проверяют на водонепроницаемость.
На крыше тепловое а имеются два люка,.расположенных над тамбурами в крышевых блоках каїбиньї машиниста. Крышки люков можно открыть на определенный угол при помощи системы рычагов. Полное их открытие для выхода на крышу возможно только при разъединении шарниров рычажной передачи, что разрешается делать только на экипировке.
‘Кабина машиниста от машинного помещения отделена задней стенкой, сваренной из алюминиевых листов. Кабина просторная, имеет большие окна из органического стекла толщиной 10 12 мм, обеспечивающие хороший обзор. Лобовое окно сплошное. Форма лобового стекла повторяет профиль торцовой поверхности кузова, выполненной в плане определенным радиугом. Стекла к металлическому каркасу прикреплены при помочи! профильной резины, исключающей необходимость устанавливать металлические скобы, что улучшает внешний вид тепловоза и упрощает обтирку.
Для снижения уровня шума на первых четырех тепловозах внутренние поверхности каркасных и обшивочных листов кузова, а также нижняя часть боковых и задние стенки кабины и пастил рамы покрыты слоем вибродемпфирующей мастики. Зазор между перфорированными алюминиевыми листами обшивки и каркасными листами стеноп кабины заполнен звукопоглощающим капроновым волокном ВТЧ. Внутри кабина обклеена повинолом светлого цвета. Полы кабины настланы съемными щитами из фанерных плит толщиной 20 мм, обклеенных линолеумом. Между настилом рамы и полом кабины положены тепло-звукоизоляционные маты из капронового волокна.
Трубопровод подвода воздуха от каналов централизованного воздухоснабжения к калориферам и на обдув окон выполнен со вставками из резиновых труб для снижения передачи в кабину корпусного шума.
⇐Электрические аппараты | Пассажирский тепловоз ТЭП70 | Тележки⇒