Принцип действия карданной муфты
Передача муфтой тягового усилия осуществляется следующим образом. Кулачок, насаженный на конус вала двигателя, вращаясь вместе с ним, передает вращение вилке полумуфты со стаканом через ролики и упоры. Вилка первой полумуфты жестко соединена фланцем с вилкой второй поумуфты и передает вращение через упоры на кулачок, насаженный на конус вала шестерни, которая приводит во вращение зубчатое колесо редуктора вместе с колесной парой.
Рис. 7.10. Вращение карданной муфты
По принципу действия карданная муфта относится к универсальным шарнирам. Неподвижными элементами в ней являются кулачки, а подвижными - корпуса со стаканами и центрирующая шайба. Подвижный элемент муфты в процессе ее работы не имеет определенного положения и может располагаться наклонно в пространстве и перемещаться вдоль валов.
Рис. 7.11. Вращение при несоосности валов
При движении вагона в карданной муфте происходит непрерывное трение скольжения отдельных металлических частей, поэтому их необходимо смазывать смазкой, способной проникать ко всем трущимся местам. Для карданной муфты применяется смесь ЛЗ-ЦНИИ (густой) - 60% и гипоидной (жидкой) - 40% в общем количестве смеси 1,5 кг.
В эксплуатации проверяют нагрев карданной муфты. Он не должен превышать более, чем на 20°С температуру окружающей среды.
Подвешивание тягового двигателя
На вагонах метрополитена применяется опорно-рамная схема подвески тягового двигателя. Тяговый двигатель не имеет опоры на ось колесной пары, а целиком прикреплен к раме тележки и полностью подрессорен вместе с ней на надбуксовом подвешивании.
Рис. 8.1. Опорно-рамная схема подвески
На вагонах первых выпусков (А,Б и Г) применялась опорно-осевая схема подвески тягового двигателя. При такой схеме подвески двигатель одним концом опирается на раму тележки через траверсные пружины, а другим концом через опорно-осевые подшипники на ось колесной пары. Двигатель в этом случае испытывает все жесткие неподрессоренные удары, приходящиеся на колесную пару.
Рис. 8.2. Опорно-осевая схема подвески
Узел подвешивания тягового двигателя
Вагоны типа Е и Еж-3
Подвешивание двигателя к раме тележки осуществляется на трех кронштейнах - двух верхних и одном нижнем, приваренных к поперечной балке рамы тележки (1). Кронштейны оканчиваются опорными плитами, которые составляют одну плоскость, расположенную под углом 15º к вертикали.
Рис. 8.3. Узел подвешивания тягового двигателя вагонов типа Е и Еж
Верхние кронштейны (3) стальные, литые, имеют основание в виде полого цилиндра, которым они вварены в стенки поперечной балки. Их опорные плиты, приподнятые кверху, имеют клиновидные окончания, на которые надевают выступы предохранительных упоров ("лап") двигателя (4). При таком исполнении тяговый двигатель может висеть на кронштейнах даже без крепления болтами.
Нижний упор (6) двигателя размещают в нижнем кронштейне (8), который также приварен к поперечной балке рамы тележки и имеет форму открытой коробки. Задняя наклонная стенка этой коробки служит опорной поверхностью для упоров двигателя, а боковые стенки, усиливающие кронштейн, расположены шире упора и благодаря этому позволяют перемещать двигатель вдоль его оси. Для этого в боковые стенки ввернуты стопорные болты (7), которые упираются с двух сторон в нижний упор. Отвертывая один из болтов и подтягивая другой, можно перемещать двигатель в ту или иную сторону и этим регулировать разбег карданной муфты.
После регулировки каждый стопорный болт фиксируют контргайкой, а тяговый двигатель закрепляют на месте тремя стяжными болтами (2), для которых в кронштейнах и упорах двигателя выполнены овальные отверстия. Стяжные болты фиксируют корончатыми гайками со шплинтами.
Таким образом, при такой рамной подвеске можно регулировать положение тягового двигателя только в направлении вдоль его оси.
Остов двигателя имеет два предохранительных ребра (5), которыми двигатель может опереться на ось колесной пары в случае излома верхних точек подвески. При этом нижний упор опустится на дно коробки и этим удержит двигатель от падения на путь.
Вагоны 81-717 и 81-714
На тележках вагонов 81-717 и 81-714 применена схема опорно-рамной подвески тяговых двигателей, которая значительно снижает нагрузку на неподрессоренные части тележки.
Рис. 8.4. Подвеска тягового двигателя
Тяговый двигатель связан с поперечными балками рамы в трех опорных точках - двух верхних и одной нижней.
Узел крепления на верхних кронштейнах представляет собой шарнир в виде цилиндрического стержня, запрессованного в приливы корпуса двигателя, который отделен от стенок кронштейна рамы и крышки резинометаллическими прокладками.
Рис. 8.5. Верхние кронштейны подвески тягового двигателя
Рис. 8.6. Кронштейны на поперечной балке рамы тележки
Рис. 8.7. Тяговый двигатель
Рис. 8.8. Верхние кронштейны
Каждая прокладка состоит из стальной армировки, слоя формовой резины и центрирующего штифта диаметром 9 мм, который входит в глухое отверстие по центру кронштейна.
Рис. 8.9. Компенсирующая прокладка
На месте тяговый двигатель будет удерживаться при помощи двух крышек, опорные плоскости которых также имеют полукруглые выемки, соответствующие диаметру стержня, и в которые тоже вложены две компенсирующие прокладки. Этими крышками стержень накрывается сверху и каждая крышка стягивается при помощи четырех болтов, вворачиваемых в специальные сухари.
Рис. 8.10. Детали верхних кронштейнов подвески тягового двигателя
Сухари попарно соединяются осями-шпильками, а они контрятся шплинтами. От самопроизвольного откручивания болты удерживают пластинчатые шайбы, попарно контрящие головки болтов.
В боковых ребрах остова тягового двигателя имеются сквозные резьбовые отверстия под регулировочные боты с контргайками, при помощи которых производится регулировка разбега карданной муфты.
Нижний узел крепления двигателя выполнен в виде реактивной тяги, которая соединяет нижний кронштейн на остове тягового двигателя с кронштейном на соседней поперечной балке рамы тележки.
Рис. 8.11. Реактивная тяга
Реактивная тяга представляет собой трубу, в которую с обеих сторон ввернуты болты с резинометаллическими шарнирами и застопоренными в трубе с помощью конусных втулок и гаек. Валики резинометаллических шарниров имеют цапфы клиновой формы. Одним концом реактивная тяга прикреплена через клиновое соединение к двигателю, а другим к кронштейну, расположенному на второй поперечной балке.
Рис. 8.12. Элементы реактивной тяги
Реактивная тяга предназначена для разгрузки соседней поперечной балки рамы тележки от крутящих и весовых моментов, которые создает двигатель, висящий на ней. При консольной подвеске обе реактивные тяги передают нагрузки через себя в противоположных направлениях, то есть компенсируют одна другую. Такая система подвески тяговых двигателей позволяет сгладить пиковые напряжения, возникающие в раме тележки в процессе эксплуатации и тем самым уменьшить трещеобразование в поперечных балках рамы.
Использование в подвеске реактивной тяги позволяет передвигать тяговый двигатель в горизонтальной (ближе или дальше от оси колесной пары) и вертикальной плоскостях. Для этого необходимо расстопорить оба болта в трубе и, вращая трубу ключом в одну или другую сторону, изменять ее длину, передвигая тем самым тяговый двигатель.
Примечание.
Болты имеют разную резьбу: один правую, а другой левую. Благодаря этому болты будут либо вворачиваться в трубу, либо выворачиваться из нее одновременно.
Этой операцией регулируют зазор между остовом тягового двигателя и осью колесной пары, который должен быть в пределах 8÷12 мм. Зазор в вертикальной плоскости между предохранительными ребрами двигателя и осью должен быть равным 65÷70 мм.
Реактивная тяга позволяет также выполнить регулировку горизонтальной несоосности между валом тягового двигателя и валом малой шестерни, которая должна составлять 0÷3 мм со смещением двигателя только внутрь тележки.
Слабым звеном в подвеске являются три несущих ребра остова двигателя. В случае их излома от падения на путь тяговый двигатель удерживает предохранительный трос диаметром 18мм. При этом двумя предохранительными ребрами тяговый двигатель ляжет на ось колесной пары.
Рис. 8.13. Предохранительные ребра двигателя
Трос соединяется петлей с нижним кронштейном на остове двигателя и со стержнем при помощи скобы, зажима и двух гаек с пружинными шайбами. Трос имеет защитную резинотканевую оболочку.
Реактивная тяга также имеет предохранительный тросик, который соединяется при помощи болтов с поперечной балкой рамы тележки и хомутом в средней части трубы реактивной тяги.
Рис. 8.14. Предохранительный тросик
Тормозное оборудование
Тормозное оборудование является одним из ответственных узлов вагона. Знание тормозного оборудования и умение управлять им обеспечивают безопасность движения поездов.
Тормозное оборудование вагона предназначено для создания искусственного сопротивления движению, остановки и удержания состава от скатывания при любой стоянке вагона.
Рис. 9.1. Установка тормозного оборудования на тележке
К тормозному оборудованию относятся тормозные колодки, рычажно-тормозные передачи и их привод. На каждой тележке вагона имеется четыре независимых узла рычажно-тормозной передачи, действующих от пневматического или ручного привода на каждое колесо вагона и обеспечивающих двустороннее нажатие колодок на бандажи колес.