Кузов электровоза и его оборудование

Кузов электровоза служит для размещения в нем вспомогательных машин, электрической и пневматической аппаратуры, кабин управления и передачи тяговых и тормозных усилий через авто- сцепное устройство. Внешний вид кузова электровоза по передаче продольных сил подразделяется на два типа: кузова без автосцепок и кузова с автосцепкой. Все современные магистральные электровозы имеют кузова с автосцепкой. Эти кузова подразделяются на кузова с несущей рамой, с несущими боковыми стенками и рамой и цельно-несущие кузова. У цельно-несущих кузовов все основные силы воспринимает не только рама кузова, но и стены, крыша и пол. Кроме того, различают кузова не обхватывающего типа и кузова охватывающего типа, у которых боковины кузова обхватывают рамы тележки ( юбка).

Кузова электровоза состоит из двух одинаковых секций обтекаемой формы изготовленных из гофрированной листовой стали толщиной 4 мм, для жёсткости, соединённых между собой автосцепкой СА-3. Автосцепное устройство работает в тяжелых условиях, что предопределяет интенсивный износ контактирующих поверхностей.

Автосцепное устройство располагается в концевых частях рамы и опирается на специальную упорную балку расположенной на продольных балках рамы кузова. Она состоит из следующих основных частей: тяговый хомут, фрикционного поглощающего аппарата, ударной плиты, соединительного клина и автосцепки. Клин вставляется снизу и удерживается от подъёма вверх своими заплечиками. Клин от падения на путь поддерживается снизу двумя болтами, которые зафиксированы полоской стальной жести, концы жести обжимают по граням головки болта. Автосцепка служит для сцепления единиц подвижного состава, а также передачи тяговых и ударных нагрузок. Она опирается на центрирующую балку (люлька) для возвращения её после бокового отклонения в центральное осевое положение. Балка подвешена на двух маятниковых болтах. Расцепной привод служит для расцепления автосцепок. От автосцепки удары передаются и смягчаются на фрикционный аппарат через ударную плиту. Тяговое усилие передается от тягового хомута через клин на автосцепку.

Осью автосцепки является литой шов при изготовлении, расположенный вдоль корпуса. Автосцепка отлита из стали, внутри пустотелая, состоит из хвостовика и головы. В конце хвостовика имеется сквозное овальное отверстие для установки клина. Голова имеет большой и малый зуб, полость между ними является зёвом. Внутри корпуса головы автосцепки размещены: подъёмник, замок с предохранительной скобой (собачка), замкодержатель , валик подъёмника - противовес которого находится с внешней стороны и соединён с цепочкой рассцепного привода и стопорный болт, который фиксирует валик подъёмника от падения на путь.

Высота оси автосцепки над уровнем верха головок рельсов должна быть:

У локомотивов пассажирских

и грузовых порожних вагонов не более – 1080 мм

у локомотивах и пассажирских

вагонов с людьми не менее------------------- 980 мм

у грузовых гружённых вагонов не менее – 950 мм

Разница по высоте между продольными осями автосцепок допускается не более :

В грузовом поезде ----------------------------- 100 мм

между локомотивом и первым гружёным

вагоном грузового поезда ---------------------- 110 мм

пассажирском поезде

следующем со скоростью до 120 км / час ---- 70 мм

причём автосцепка пассажирских вагонов должна иметь ограничители вертикальных перемещений.

Между секциями на крыше имеют гибкие шунты (косы), для прохождения токов высокого напряжения от токоприёмников на аппараты, на тяговые электродвигатели, электрические машины и электропечи.

Проход между секциями производится по переходному мостику.

Каждая секция с одной кабиной управления и представляет собой цельнометаллическую конструкцию, сваренную из прокатных и гнутых профилей и обтянута из гофрированных листов углеродистой стали толщиной 4 мм.

Рама кузова является элементом, несущим все виды нагрузок. Продольные балки рамы изготовлены из швеллеров №16 и 30, связанных между собой листом толщиной 8 мм. Продольные балки скреплены между собой буферными брусьями, двумя шкворневыми балками коробчатого сечения, в которые запрессованы шкворни диаметром 155 мм, по два на каждый кузов, и двумя продольными балками двутаврового сечения. К продольным балкам приварены прокладки для подъема кузова домкратами. В боковинах рам кузова предусмотрены специальные отверстия под установку кронштейнов для подъёма кузова краном с помощью тросов, они закрыты специальными листами. Между полом продольных балок и полом кузова, вдоль оси кузовов электровоза, уложены болванки и закреплены, общим весом 16 тонн, для увеличения сцепного веса электровоза между поверхностями катаний бандажей и головкой рельса.

Шкворень предназначен для передачи тяговых усилий тележек через кузова на авто- сцепное устройство (автосцепку). Шкворень изготовляют из осевой стали, закаливается и шлифуется. Чертёжный диаметр главного шкворня электровоза составляет 155 мм. В кузов шкворень запрессовывается с усилием 30 – 60 т.

На каждом конце кузова размещена кабина машиниста. Стены, пол и потолок кабины имеют тепловую и звуковую изоляции с применением полимерных материалов. Облицовка потолка и стен выполнена декоративным бумажно-слоистым пластиком толщиной 1,8 мм. Пол покрыт полихлорвиниловым линолеумом толщиной 3 мм. В кабину машиниста имеется вход из машинного отделения через центральную изолированную дверь. В кабине расположены два пульта управления: пульт управления помощника машиниста и пульт управления машиниста с контроллером машиниста, откуда дистанционно передаются команды на аппараты цепей управления электровозом, освещение, работу вспомогательных машин и отопления .Над пультом управления расположены приборы контроля безопасности движения и с правой стороны - приборы управления автотормозами локомотива и поезда, радиостанция ( КВ и УКВ ),под пультом находятся восемь электрических печей для обогрева кабины управления, у задней стены расположен привод ручного тормоза, предназначенный для затормаживания одиночного электровоза и обеспечения удержания его на месте при уклоне 20 %_о. Окна имеют свободный обзор состояния пути. Окна имеют пневматические стеклоочистители. В зимнее время применяется обдув окон тёплым воздухом. Боковые окна открываются в стенной проем кузова. С внешних сторон кабин расположены кронштейны, для крепления зеркал обратного вида.

В противоположном конце кузова располагается машинное помещение, где расположены каркасы под вспомогательные машины, компрессор и приборы пневматической аппаратуры цепей управления. Между кабиной машиниста и машинном отделением располагается высоковольтная камера, где располагаются аппараты высокого напряжения, для управления электрическими цепями тяговых электродвигателей. На потолке в ВВК имеются люки для осмотра пусковых резисторов .Доступ в ВВК к аппаратам осуществляется через блокированные раздвижные сетчатые двери и щиты. Двери имеют механическую, пневматическую и электрическую блокировки, не позволяющие открывать их при поднятом токоприемнике. Проход в кузове односторонний. В кузове №1 находится санитарно-бытовой узел. В кузове №2 расположена аккумуляторная батарея и радиостанция.

Выход на крышу из машинного отделения предусмотрен по лестнице, расположенной в кузове № 1, через блокируемый люк под крышей. А также в машинных отделениях кузовов имеются устройства для разъединения силовых шин оборудования, расположенных на крыше электровоза.

Для удобства работы на крыше электровоза имеются металлические трапы и поручни. Над кабинами управления находятся токоприёмники П5-М с дросселями радиопомех, высоковольтные шины, которые соединены между кузовами гибкими медными шунтами, а также восемь люков для осмотра резисторов. Крыша съёмная для демонтажа аппаратуры и вспомогательных машин. Переход с крыше одного кузова на другой производится по приваренным площадкам.

Каждая секция электровоза оборудована восемью песочными бункерами. Общей вместимостью 4000 л песка (два кузова), т.е 4 м ³. Каждая бункер занимает в кузове пространство от пола до потолка и выходит на крышу электровоза горловиной, закрытой сеткой и крышкой с фетровым уплотнением и пружинным замком. В нижней части песочная банка срезана по наклонной плоскости и соединена с форсункой. На наружной поверхности банки в кузове имеется отверстие. Оно закрыты крышкой с болтами предназначенное для чистки, от сырого песка.

К форсунке подсоединяется резиновый рукав песочной трубы для подачи порции песка под поверхность катания бандажа колесной пары и головки рельса. Конец трубы устанавливается от головки рельса на расстоянии 45 мм, а от точки касания колеса и рельса – на 350 мм. Норма расхода песка регулируется из расчёта 500 грамм на один километра пути. Для этой цели под передние колёсные пары летом подаётся 400-470 грамм в минуту на километр пути, а зимой 900-1500 грамм в минуту на километр пути, во время метелей, снегопада подачу песка увеличивают на 20-30 %

В передней части кузова находятся прожектор и буферные сигнальные фонари. Фокус прожектора регулируется на расстоянии 10 м от белого экрана, на котором должен быть нанесен круг диаметром 800 мм, путем перемещения стойки с патроном и самого патрона. Световое пятно более 800 мм не допускается. Лампа прожектора колбовая и рассчитана на мощность 500 Вт , при напряжении +50В.

Для исключения попадания под колеса крупных предметов установлен путеочиститель. Конструкция путеочистителя рассчитана на продольное усилие 11 – 13 тонн, по его нижней кромке. На путеочиститель крепится планка шириной 150 мм. Высота кромки планки путеочистителя от головки рельса регулируется на высоту 165 мм, путем перемещения рейки. На нижней кромке рейки над головкой рельса установлены стальные щетки, на расстоянии 65 мм от головки рельса, для защиты кожухов зубчатой передачи от попадания посторонних предметов.

С внутренней стороны путеочистителя установлено гребне -смазочное устройство и масляный бачок для смазывания, капельным способом, рабочую поверхность гребня бандажа, чтобы уменьшить вероятность износа и подрез гребня. Оно состоит из герконного устройства, датчика, электропневматического вентиля, плунжера с форсункой. Всё оборудование расположено в кабинах управлений и на стене за кабиной управления, кроме бачка и плунжера с форсункой. Герконное устройство крепится к валу приводного устройства скоростемера и вращаясь замыкает неподвижный контакт, который подаёт питание на датчик блока управления. Это устройство получив команду, включает электропневматический вентиль, который подаёт сжатый воздух цепей управления в плунжер форсунки и порция масла поступает на гребень бандажа колёсной пары. Масло смазывает место соприкосновения рабочей поверхности гребня с рабочей поверхностью головки рельса.

Для смазывания рабочей части гребня применяется масло ПУМА-М, оно (масло) заливается в специальный бачок объёмом 15 кг

С правой стороны каждой кабины управления машиниста имеется привод скоростемера, который через червячный редуктор, штангу, соединён с приводом механического скоростемера.