Колесная пара и редуктора трамвая Tatra T3SU
Колесная пара |
---|
Ось колесной пары
Колесная пара вагона Т-3 состоит из оси и напрессованных на нее двух колес. Все четыре колесные пары являются ведущими, для чего на ос напрессована ведомая шестерня с редуктором, а вся ось между центрами колес размещается внутри кожуха редуктора.
Ось колесной пары вагона Т-3 изготовлена из легированной хромо-молибденовой стали. Длина оси 1660±0,4 мм, диаметр оси переменный, от 100 до 110 мм. На шейку 5 напрессована ступица ведомого зубчатого колеса редуктора. На шейке 4 смонтированы два однорядных шариковых подшипника, а на шейке 6 один такой же подшипник, положение которого фиксируется дистанционной втулкой. На шейках 2 и 7 установлены радиально-сферические двухрядные роликовые подшипники внутренних осевых букс. Шейка 3 предназначена для напрессовки на нее медного заземляющего кольца, а шейки 1 и 8 являются подступичными частями оси, на них напрессованы ступицы подрезиненных колес. Подрезиненное колесо
Подрезиненное колесо имеет диаметр по кругу катания 700 мм. Оно состоит из основной стальной ступицы 10 с приваренными к ней штампованным упорным диском 11 и усиливающим коническим диском 13, двух резиновых вкладышей 1, моноблока 16, съемного штампованного нажимного диска 8 с приваренными к нему усиливающим коническим диском 2 и направляющей втулкой или, как ее называют, дополнительной ступицей 6. Соответствующее давление, необходимое для сжатия эластичных вкладышей между дисками и колесным центром, обеспечивается гайкой 4, которая в затянутом состоянии фиксируется двумя приваренными планками 3.
Каждое колесо имеет два гибких заземляющих соединения 14, которые электрически надежно соединяют монблок через отврестие 9 специальной цапфой 15 с усиливающим диском. Наконечники соединения и места соприкосновения их на моноблоке и диске тщательно пролужены оловом. Заземляющее соединение после монтажа не должно касаться ни диска. ни моноблока. Его изготавливают из медной плетенки площадью сечения 25 мм2. Оно не должно иметь поверхностей изоляции или окраски, так как при этом ухудшается его гибкость и условия визуального контроля обрыва жил плетенки. Для облегчения процесса распрессовки колесной пары (снятие ступицы колеса с оси) предусмотрено специальное сверление, в ступице с резьбой 1/4'' под наконечник ручного пресса, с целью подачи масла под давлением на распрессуемую поверхность. Отверстие заглушено резьбовой пробкой 7. Диски упорный и нажимной штампованные и после механической обработки имеют толщину не менее 6,4 мм. Они имеют 12 отверстий диаметром 25,4 мм, равномерно расположенных по образующей окружности. В эти отверстия входят выступы-фиксаторы резиновых эластичных вкладышей. Наружная торцевая кромка направляющей втулки коническая, что позволяет центровать ее гайкой при сборке колеса. Внутренний диаметр направляющей втулки обеспечивает ее свободную посадку на основную ступицу с зазором не более 0,2 мм. Для взаимного соединения направляющей втулки и основной ступицы предусмотрены у втулки два удлиненных выступа (уса), которые с натягом 0,125 входят в пазы 5 ступицы. Для предохранения буксовых подшипников от стекающей с колеса воды на внутреннем диске приварено водоотражающее кольцо 12. Основная ступица растачивается до размера, обеспечивающего прессовую посадку ее на ось с усилием 392-735 кН (40-75 тс). На внутреннем торце ступицы выточен разгрузочный паз 5 для уменьшения действия ударной нагрузки на ось. Эластичный вкладыш представляет собой резиновый диск, вулканизированный между двумя стальными, толщиной 3 мм дисками, на поверхности которых имеется 12 выштампованных втулок диаметром 25 мм и высотой 4 мм для выступов-фиксаторов резинового диска. При сборе колеса выступы эластичного вкладыша входят в отверстия упорного и нажимного дисков и в отверстия колесного центра (шейки моноблока). Все радиальные, тангенциальные и аксиальные силы, действующие на колесо, передаются упруго через эластичные вкладыши. Часть этих сил воспринимают на себя выступы эластичных вкладышей. Колесный диск со съемным бандажом |
Двухступенчатый редуктор |
---|
Общий вид двухступенчатого редуктора
1 - ступица ведомого колеса; 2 - зубчатый венец; 3 - шестерня; 4 - картер; 5 - специальная крышка; 6, 16 - осевой подшипник; 7 - короткий чулок; 8, 12 - ограничительные прокладки; 9, 11 - подшипник корпуса редуктора; 10 - дистанционная втулка; 13 - уплотняющее кольцо; 14 - заслонка; 15 - токосниматель; 16 - ось; 17 - длинный чулок; 19 - маслоотражатель; 20 - крышка; 21 - втулка.
1 - верхняя часть картера; 2, 8 - крышки; 3 - ведомое зубчатое колесо (n4=39); 4 - ведущая шестерня (n2=10); 5,10 - регулировочные прокладки; 6, 9, 26, 30 - роликовые подшипники; 7 - ведомая шестерня (n3=34); 11 - передняя крышка; 12 - крышка; 13 - ввертыш; 14 - паз; 15 - таходинамо; 16, 20 - гайки; 17, 21 - стопор; 18 - фланец; 19 - резиновое уплотнение; 22 - силоконовое кольцо; 23 - стакан; 24 - резиновое уплотнение; 25, 31 - регулировочные прокладки; 27, 29 - маслоотражатели; 28 - ведушая шестерня (n1=18); 32 - нижняя часть картера; 33 - пробка; А - уровень масла.
1 - сапун; 2 - заправочная пробка; 3, 4 - сливные пробки.
Описание двухступенчатого редуктора
Редуктор служит для передачи вращающего момента от тягового двигателя колесной паре. Передаточный механизм при сравнительно небольших габаритах должен обеспечить передачу значительной мощности при достаточной степени надежности, износостойкости и простоте обслуживания. Редукторы вагонов Т-3 рассчитаны на пробег 500 тыс. км. На вагонах Т-3 применяют редукторы трех разновидностей.
Для городов, где на маршрутах трамвая продольный профиль пути не имеет уклонов, превышающих 80%, поставляются вагоны с двухступенчатым редуктором, с так называемой равнинной передачей - передаточное число этого редуктора 7,36, а также с одноступенчатым гипоидным редуктором - передаточное число 7,43. Для городов, где продольные уклоны трамвайных путей достигают 80-100%, поставляют вагоны с двухступенчатой горной передачей - передаточное число 9,36. Двухступенчатый редуктор с равнинной передачей состоит из пары цилиндрических косозубых шестерен 228, 7 с передаточным числом 18/34 и пары косозубых конических шестерен 4,3 с передаточным числом 10:39. Общее передаточное число двухступенчатого редуктора определяется как произведение передаточных чисел каждой ступени и для данного редуктора будет равно: i=(34:18)*(39:10)=7,36, это значит, что за 7,36 оборота якоря тягового двигателя колесная пара совершит 1 оборот. Двухступенчатый редуктор с горной передачей имеет такую же пару косозубых конических шестерен с передаточным числом 39:10 и отличается от редуктора с равнинной передачей передаточным отношением цилиндрической пары - оно равно 36:15, при этом общее передаточное число редуктора будет i=9,36. Во всем остальном устройство этих редукторов одинаково и заменой зубчатой пары цилиндрического зацепления редуктор с горной передачей может быть переделан в редуктор с равнинной передачей и наоборот. При продолжительном установившемся режиме движения частота вращения ведущего вала редуктора (цилиндрической мало шестерни) составляет около 3000 об/мин, максимально допустимая - для кратковременного режима - 4000 об/мин. Картер выполнен из двух половин с горизонтальным разъемом. Плоскость разъема проходит через общую ось ведомого конического зубчатого колеса и малой конической шестерни. Верхняя и нижняя части картера скреплены между собой шпильками М12 и М24. На верхней части картера помещены большая крышка 2, предназначенная для осмотра и контроля за состоянием конического зацепления, и малая крышка 8 - для осмотра цилиндрического зацепления. В нижней части половины картера находится спусковое отверстие для масла с магнитной пробкой. Пробка очищает масло, находящееся в картере редуктора, от мельчайших металлических частиц - продуктов износа соприкасающихся зубьев шестерен. Несколько выше, также в теле нижней половины картера, предусмотрено контрольное отверстие для проверки уровня масла, закрытое контрольной пробкой 33.
Токосниматель.
Со стороны тягового двигателя картер редуктора закрыт крышкой 11, в которой размещены передние подшипники 26 и 9 ведущего и ведомого валов редуктора. В чулках редуктора помещены самоустанавливающиеся сферические осевые (буксовые) роликовые подшипники 6 и 18. На длинном чулке 17 расположен электрически изолированный от тела редуктора токосниматель 15. От подводящего провода цепь тока замыкается через вывод 1, угольную щетку 4 токоснимателя, бронзовое контактное кольцо 3, напрессованное на ось колесной пары 2, колеса и рельсы. Длинный чулок эластично, через резиновые вкладыши, соединяется с продольной балкой тележки. Короткий чулок жестко соединяется с другой продольной балкой, образуя в комплексе мостовую конструкцию тележки. В обоих наконечниках картера помещены сливные пробки 3 и 4 и заправочные пробки 2. Пробка 1 длинного наконечника одновременно выполняет роль сапуна, так как через отверстия в теле пробки, в теле чулка и верхней части картера постоянно соединяет воздушное пространство картера и чулков редуктора с атмосферой, поддерживая тем самым во внутренней полости редуктора давление, равное атмосферному. Уплотнение осевых (буксовых) подшипников выполнено с помощью крышки 20 с лабиринтовым уплотнением, втулкой 21 и маслоотражателем 19. На промежуточный вал редуктора, изготовленный как одно целое с малой ведущей конической шестерней 4, насажена большая цилиндрическая шестерня 7. Вал установлен в картере редуктора на конических роликовых подшипниках 6 и 9, внутренние кольца которых насажены на вал в горячем состоянии. Положение подшипников и шестерни на валу фиксируется гайкой 16 со стопором 17. Промежуточный вал закрыт крышкой 12. В торец оси вала ведущей конической шестерни вмонтирован резьбовой ввертыш 13 с пазом 14 для поводка привода тахогенератора 15 (датчик скоростемера, таходинамо). Тахогенератор устанавливают только на редукторе первой оси вагона, у остальных редукторов отверстие для его присоединения закрыто специальной крышкой. Малая цилиндрическая шестерня 28 изготовлена как одно целое с валом и установлена в горловине редуктора на конических роликовых подшипниках 26 и 30, снабженных маслоотражатеями 27 и 29. Конические роликовые подшипники 26 и 30 обоих валов редуктора воспринимают как радиальные, так и аксиальные нагрузки. Крайний подшипник 26 расположен в стакане 23. Конструкция стакана, показанная на рисунке выше, установлена на вагонах постройки до 1972 г. Для регулировки зазора роликовых подшипников нужно было снимать фланец 18, выпрессовывать стакан 23 и устанавливать необходимой толщины прокладки 25 между передним торцом наружной обоймы подшипника и стаканом. Для повышения надежности работы редуктора и снижения трудоемкости регулировки зазоров роликовых подшипников с 1972 г. применяют новую конструкцию стакана. (см. рисунок ниже) Вэтом исполнении стакан 9 имеет внутреннюю резьбу, куда ввертывается установочное кольцо 7, служащее для регулировки зазора подшипников. Шаг резьбы установочного кольца 1,5 мм. На внешней окружности установочного кольца предусмотрено зацепление для более удобного проворачивания его специальным ключом. Поворот установочного кольца на один зубец меняет осевой зазор подшипников на 0,05 мм. Для уплотнения установочного кольца в стакане установлено резиновое кольцо 2. Вал малой цилиндрической ведущей шестерни имеет конусный наконечник со шпонкой, на который насажен фланец 4, закрепленный гайкой 5 со стопором 6.
Двухступенчатые редукторы на части вагонов Т-3 конструктивно отличаются тем, что посадка фланца 4 выполнена с помощью шлицевого соединения, а не шпоночного с коническим хвостовиком. Уплотнение шестерни осуществлено резиновым кольцом 1 между торцами внутреннего кольца переднего роликового подшипника и фланца 4, силиконового кольца 10, рассчитанного на устойчивую работу по износостойкости при окружных скоростях до 16 м/с. Для защиты силиконового уплотнительного кольца от проникновения воды и грязи на фланец 4 плотно напрессован отражатель 3.
Ведомое зубчатое коническое колесо редуктора состоит из ступицы 1 и зубчатого венца 2. Последний закреплен на ступице специальными болтами. Для придания необходимой прочности редуктору в месте установки ведомого зубчатого колеса (в месте приложения тяговых усилий) установлены три шариковых подшипника 9 и 11, из которых один крайний подшипник размещен в длинном чулке редуктора и радиально не нагружен. Взаимное положение ступицы зубчатого колеса и второго крайнего подшипника со стороны короткого чулка редуктора фиксируется дистанционной втулкой 10. По рабочей поверхности шестерни и зубчатые колеса редуктора цементированы на глубину 0,7-1 мм и закалены до твердости по Роквеллу 58-61 единица. Глубину цементации проверяют выборочно травлением торцевой поверхности зуба. В двухступенчатом редукторе коническая пара имеет так называемое паллоидное зацепление. При условии нормальной работы этого зацепления размер зоны касания зубьев в продольном направлении должен быть 50-70% от длины хуба, а в поперечном направлении 50-90% высоты зуба. Зона касания должна находиться с обеих сторон зуба (выпуклой и вогнутой) примерно в середине ширины зацепления. Зона касания может быть смещена в сторону большого диаметра, однако не должна доходить до верхней грани зуба. Внутренние поверхности картера и крышки редуктора должны быть тщательно очищены от формовочного песка и других видов загрязнений и окрашены маслостойкой краской. При формировании колесной пары и сборке редуктора регулировку необходимых зазоров в конической передаче выполняют путем постановки ограничительных прокладок 12 и 8 соответствующей толщины между шариковыми подшипниками 11 и 9 и уступами чулков редуктора. Дальнейшую регулировку зацепления конической передачи осуществляют постановкой регулирующих прокладок 5 между уступом картера редуктора и наружным кольцом конического роликового подшипника 6. Для обеспечения нормальной работы редуктора необходимо, кроме своевременной регулировки зазора зубчатых зацеплений, особо тщательно следить и регулировать зазоры в конических роликоподшпинках обеих шестерен, поддерживая их в пределах 0,020-0,100 мм для конической шестерни и 0,020-0,080 мм для цилиндрической шестерни. При пуске новых вагонов в эксплуатацию первую проверку и регулировку зазоров в подшипниках редуктора осуществляют после пробега 200-500 км. Практика показывает, что в подшипниках цилиндрической шестерни после этого пробега, как правило, возникают увеличенные зазоры. Работа редуктора при завышенных зазорах в подшипниках быстро выводит их из стряои может вызвать заклинивание и порчу редуктора. Поэтому регулировку зазора в подшипниках цилиндрической шестерни рекомендуется проводить при каждой постановке вагона на смотровую канаву, независимо от причин постановки. Проверку проводят при отторможенном вагоне следующим образом: карданный вал отсоединяют от фланца 4 редуктора, стойку индикатор закрепляют под гайку шпильки, крепящей стакан 9, щуп индикатора приводят в прикосновение с торцевой поверхностью фланца 4. Аксиальным движением фланца (цилиндрической шестерни) в обоих направлениях определяют по показаниям индикатора аксиальный зазор в подшипниках. Для регулировки зазора необходимо ослабить гайку нижней шпильки стакана 9, освободить стопор 8 и поворачиванием установочного кольца 7 довести зазор до заданного. При этом необходимо учитывать, что выступы на внешней окружности установочного кольца выполнены таким образом, что поворот на один выступ изменяет аксиальный зазор на 0,05 мм. Првоерив индикатором зазор после его регулировки, закрепляют стопор установочного кольца, снимают индикатор и закрепляют ослабленные гайки. |
Одноступенчатый редуктор |
---|
Общий вид одноступенчатого редуктора
1 - пробка; 2 - крышка; 3 - ведомое зубчатое колесо; 4 - ведущая шестерня; 5 - верхняя часть картера; 6 - зубчатое колесо; 7 - нижняя часть картера; 8 - пружина; 9 - винт; 10 - наружное дистанционное кольцо; 11 - регулировочная прокладка; 12 - стакан; 13 - регулировочная прокладка; 14 - крышка стакана; 15 - фланец; 16 - гайка; 17 - болт; 18 - предохранитель; 19 - маслоотражательное кольцо; 20 - штифт; 21, 25 - роликовые подшипники; 22 - внутреннее дистанционное кольцо; 23 - конические роликовые подшипники; 24 - вал с червяком; 26 - регулировочная прокладка; А - уровень смазки.
Описание одноступенчатого редуктора
Одноступенчатый редуктор с гипоидным зацеплением имеет ведущую шестерню 4 и ведомое колесо 3. Зубчатый венец ведомого колеса 3 крепят болтами на ступице, которая напрессована на ось колесной пары. При этом должен быть строго выдержан размер от торца оси колесной пары, со стороны длинного чулка редуктора, до торца ступицы ведомого зубчатого колеса равный 948,5±0,2 мм при ширине рельсовой колеи 1524 мм и 906±0,2 мм для колеи 1435 мм. Конструкция трубчатых конечников (чулков) редуктора, осевых (буксовых) подшипников, опорных подшипников картера редуктоар и токоотводящего устройства аналогична конструкции этих элементов у вышеописанного двухступенчатого редуктора.
Оси зубчатых колес одноступенчатого редуктора скрещены. Ось малой шестерни лежит под осью ведомого зубчатого колеса на расстоянии 44-45 мм. Допустимая частота вращения ведущего вала редуктора в продолжительном режиме 3000 об/мин, а кратковременная - 4000, т.е. такая же как и у двухступенчатого редуктора. Малые шестерни имеют 7 зубьев, а венец ведомого колеса 52 зуба, таким образом, общее передаточное число редуктора будет равно 7,43, т.е. за 7,43 оборота якоря тягового двигателя колесная пара совершит 1 оборот. Картер редуктора состоит из двух частей. Плоскость разъема наклонная и проходит через ось ведомого колеса. На верхней части картера размещена крышка 2 для осмотра зацепления передачи. Нижняя часть картера со стороны тягового двигателя заканчивается крышкой 14, в которой размещено лабиринтовое уплотнение малой шестерни. Вал малой шестерни помещается в четырех подшипниках. Радиальные усилия воспринимаются цилиндрическими роликовыми подшипниками 21 и 35Ю а аксиальные - двумя коническими роликовыми подшипниками 23, которые расположены между цилиндрическими подшипниками. Конические подшипники и крайний цилиндрический подшипник вала малой шестерни размещены в стакане 12. На валу малой шестерни они фиксируются гайкой 16 с прорезью, в которой находится предохранитель 18, закрепленный болтом 17. На валу малой шестерни они фиксируются гайкой 16 с прорезью, в которой находится предохранитель 18, закрепленный болтом 17. На валу малой шестерни насажено зубчатое колесо 6, служащее для привода вала таходинамо, а также маслоотражательное кольцо 19 с лабиринтовым уплотнением. На конце вала выполнены продольные шлицы. При помощи шлицевого соединения на вал насаживается фланец 15 для присоединения карданного вала. Между крайним цилиндрическим 21 и коническим 23 подшипниками установлены дистанционные кольца 10 и 22. Внешнее кольцо 10 имеет канал для подачи смазки в подшипники. Между внешними обоймами конических подшипников 23 помещена распорная пружина 8 для предохранения этих колец от перемещения. Привод тахогенератора
Вал для привода тахогенератора установлене на всех редукторах, а таходинамо смонтировано только на редукторе первой оси вагона. У остальных редукторов отверстие для установки таходинамо закрыто уплотненной крышкой 6. Отверстие и подшипник 7 с другой стороны вала закрыты крышкой 8.
Подшипник 3 впрессован во втулку 1 и фиксирован кольцом 2. Герметизируется подшипник уплотнительным кольцом 4 и кольцом 5, которое при установке таходинамо снимается вместе с крышкой 6. Начиная со второй половины 1971 г. эта конструкция упрощена.
Подшипник 1 впрессован в тело картера редуктора, закреплен кольцом 2 и герметизируется уплотняющим кольцом 3.
|