|
3.1. Кузова электровозов и их опоры
Основная аппаратура, вспомогательные машины и кабины управления размещены в кузове электровоза. В процессе совершенствования электровозов изменялась форма их кузова. На локомотивах первых выпусков кузов был прямоугольной формы и имел две площадки по концам. В дальнейшем ему стали придавать обтекаемую форму для уменьшения сопротивления
движению.
Основанием кузова служит нижняя рама, которая воспринимает вес всей аппаратуры и вспомогательных машин. У электровозов с сочлененными тележками рамы кузовов выполняют из швеллерных балок, угловой и листовой стали с помощью сварки или заклепок.
Кузова несочлененных восьмиосных электровозов состоят из двух одинаковых секций, соединенных автосцепкой, так как у них тяговые усилия передаются через раму кузова. Каждая секция кузова с одной кабиной машиниста представляет собой металлическую
конструкцию. Для перехода из одной секции в другую устраивают закрытый мостик.
Продольные балки рамы кузова изготовлены из швеллеров. Балки скреплены брусьями буферными (по концам) и промежуточными. На электровозах переменного тока имеются две дополнительные балки для установки тягового трансформатора.
Стены, пол и потолок кабины машиниста имеют тепловую и звуковую изоляцию из полимерных материалов. Боковые стенки кузова представляют собой каркас, обшитый листовой сталью с продольными
гофрами, повышающими жесткость стенок. Для забора воздуха в одной из стенок кузова имеются лабиринтные жалюзи.
Кузова электровозов опираются на тележки через специальные опоры. Опоры не должны препятствовать повороту одной тележки относительно другой в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Кроме того, опоры кузова обеспечивают возможность поворота тележек в кривых участках пути.
Пяты имеют цилиндрическую форму и одну из них устанавливают в круглое гнездо (допустим, пяту правой
тележки), имеющее дисковый подпятник, а другую — в гнездо прямоугольной формы с прямоугольным подпятником. Благодаря зазору между прямоугольным гнездом и прямоугольным подпятником последний переместится влево (см. рис. 107, б) и займет некоторое промежуточное положение в зависимости от радиуса кривой. Зазор а уменьшится и станет равным а. Между подпятником и гнездом с противоположной стороны установится зазор, равный б.
По иному осуществлено соединение кузова с тележками на электровозах с несочлененными тележками. Например, на шестиосном электровозе ВЛ60 кузов опирается на каждую тележку двумя центральными и двумя боковыми опорами (рис. 108, а). Каждая центральная опора представляет собой стойку с коническими углублениями вверху и внизу (рис. 108, б). Между стойкой и гнездами, сделанными в рамах кузова и тележки, расположены
резиновые прокладки — конусы. Через центральные опоры от тележек к раме кузова передается сила тяги. Резиновые прокладки позволяют значительно перемещаться тележкам относительно кузова в продольном и поперечном направлениях.
Каждая центральная опора снабжена возвращающим устройством: оно возвращает кузов в исходное положение при поперечных его отклонениях. Состоит это устройство из пружин, помещенных в цилиндры, которые шарнирно связаны с центральной опорой и рамой кузова. Для большей устойчивости кузова пружины предварительно сжимают.
Устойчивость кузова электровоза относительно тележек в поперечном направлении дополнительно
обеспечивается боковыми опорами (рис. 108, в). Боковая опора представляет собой стержень, который верхним концом действует на пружины через упор, размещенный в стакане, приваренном к продольной балке рамы кузова. Нижний конец стержня опирается на вкладыш, расположенный в кронштейне, приваренном к раме тележки.
Следовательно, вес кузова шестиосного электровоза передается на две тележки через четыре центральные и четыре боковые опоры.
На электровозе ВЛ80 применено люлечное подвешивание
кузова, которое позволяет снижать горизонтальные ускорения кузова, а также боковые давления колес электровоза на рельсы и передает вертикальные нагрузки от кузова на рамы тележек. Для крепления люлечного подвешивания к раме кузова (рис. 109, а) приварено четыре кронштейна. Люлечное подвешивание (рис. 109, б) состоит из стержня, который имеет в верхней части фланец, опирающийся на пружину. Пружина своим нижним витком упирается в кронштейн, приваренный к раме тележки. На нижней части стержня имеется резьба и гайка,
на которую опирается через кронштейн кузов. Таким образом, кузов связан с каждой тележкой четырьмя упругими пружинами, воспринимающими нагрузки от него. Кроме того, на стержне имеются прокладки (на рис. 109, б не показаны), позволяющие кузову перемещаться относительно рамы тележек в поперечном направлении и поворачиваться тележке в кривых участках пути.
В процессе движения электровоза неизбежно возникают вертикальные колебания кузова, подвешенного на пружинах (отсюда и название — люлечное подвешивание). Причиной этих колебаний могут быть неровности пути, проход колесных пар через рельсовые стыки и др. Чтобы не допустить вертикальных колебаний кузова, устанавливают гидравлические гасители (рис. 109, в). Их крепят к кронштейнам, приваренным к рамам кузова и тележки.
Энергия, возникающая при колебаниях кузова, поглощается приборным маслом, перемещаемым поршнем в цилиндре гасителя. В гасителе при растяжении масло поступает из специальной камеры через открывшийся клапан под поршень. При сжатии гасителя клапан закрывается, и масло вытесняется через специальные калиброванные щели в нем. При прохождении жидкости через них возникает вязкое трение, в результате чего происходит превращение механической энергии колебательного движения экипажа в тепловую и последующее ее рассеяние
в рабочей жидкости. Если кузов отклонится от центрального положения больше, чем допускается, в работу вступит упор, снабженный пружиной большой жесткости (рис. 109, г). При максимальном сжатии пружины упор жестко упрется в раму тележки и дальнейшее отклонение кузова прекратится.
Для передачи силы тяги и иных продольных усилий каждую тележку соединяют с кузовом шаровой связью. Шаровая связь расположена на шкворневом брусе, закрепленном на раме кузова.
В средней части шкворневого бруса
тележки (см. рис. 109, а) имеется овальное с коническим переходом по высоте углубление, через которое проходит шкворень. Снизу к шкворневому брусу приварен брус шаровой связи. Эта связь позволяет перемещаться шкворню в поперечном направлении, передавать продольные усилия от тележки кузову и не воспринимать вертикальных нагрузок.
3.2. Расположение оборудования
Разместить все необходимое оборудование на электровозе в сравнительно небольшом объеме, ограниченном габаритом подвижного состава, довольно сложно. Кроме того, оборудование должно быть расположено так, чтобы бригада, обслуживающая электровоз, имела сравнительно легкий доступ к наиболее важным машинам, аппаратам и механизмам и прежде
всего чтобы были обеспечены безопасность и удобство обслуживания. Вес оборудования должен равномерно распределяться между колесами локомотива.
При компоновке машин и аппаратов должен быть обеспечен минимальный расход проводов, кабелей, воздуховодов, трубопроводов и опорных конструкций для установки оборудования. Одно из требований — обеспечение необходимых изоляционных расстояний: воздушных промежутков от токоведущих частей оборудования и дугогасительных камер аппаратов до заземленных предметов,
а также расстояний между дугогасительными камерами отдельных аппаратов.
Располагая электрические аппараты и машины, стремятся защитить их от пыли, влаги и не допустить переброса электрической дуги на заземленные части или аппараты. Расстановку оборудования производят с учетом обеспечения безопасности обслуживающего персонала, создания условий для хорошей видимости сигналов, пути и контактной подвески, снижения шума. Кроме того, учитывают удобство монтажа и демонтажа оборудования во время постройки
и ремонта локомотива. Для этого оборудование объединяют в блоки: высоковольтного оборудования (высоковольтная камера), тягового трансформатора, низковольтных силовых аппаратов и т. д. Монтаж и демонтаж оборудования осуществляют через специальные люки на крыше электровоза.
Расположение оборудования в высоковольтной камере во многом зависит от схемы силовых цепей электровоза. В камере устанавливают всю высоковольтную коммутационную и защитную аппаратуру, располагают открытые токоведущие части. Высоковольтную
камеру монтируют вне электровоза, а затем устанавливают в кузов краном.
На электровозах переменного тока между машинными помещениями и высоковольтными камерами (обычно в средней части кузова) расположено трансформаторное помещение, в котором часть тягового трансформатора находится ниже пола кузова. Там же находятся разъединители выпрямительных установок, реле перегрузки и некоторые другие аппараты.
В машинных помещениях электровоза расположено следующее оборудование: вспомогательные
машины, оборудование радиостанции, локомотивной сигнализации, основное пневматическое оборудование. Вспомогательные машины размещают так чтобы можно было проверить состояние коллекторов и щеток как при пуске, так и во время работы, проверить работу компрессоров, вентиляторов и их подшипников.
Предусмотрен специальный люк для выхода локомотивной бригады на крышу электровоза. На крышах электровозов монтируют токоприемники, крышевые разъединители, дроссели для подавления помех радиоприему, разрядники,
тифоны, свистки, шины, соединяющие оборудование, размещенное на крыше, главные воздушные резервуары, антенны радиостанции, а на электровозах переменного тока еще главные выключатели с разъединителями и проходные изоляторы (рис. 120).
Путь и контактную сеть в темное время суток освещают лобовыми прожекторами, установленными на крыше с обоих концов кузова. Внутри прожекторов укреплены отражатели сета и лампы. Лампы могут гореть либо полным, либо тусклым светом, для этого последовательно с ними включают резистор или отключают его. Рядом с лобовыми прожекторами находятся звуковые сигналы: тифон и свисток.
Кроме прожекторов, на
лобовых стенках электровозов устанавливают по два сигнальных буферных фонаря. В зависимости от условий движения эти фонари могут иметь прозрачные или цветные красные стекла. На электровозах некоторых серий каждый буферный фонарь имеет два светильника: один с прозрачным стеклом, другой — с красным. Тот или иной светильник машинист включает, нажимая на кнопки пульта управления.
На буферных брусьях тележек или рамах кузова в зависимости от способа передачи силы тяги устанавливают автосцепки.
При расположении аппаратуры в кабине машиниста основное внимание уделяют компоновке, обеспечивающей для локомотивной бригады максимальное удобство при пользовании аппаратами управления. Размещение оборудования должно обеспечить соблюдение правил техники безопасности и свободное перемещение машиниста и его помощника в кабине. Кресло машиниста должно допускать регулировку по высоте и в горизонтальной плоскости. Это позволит машинисту управлять поездом как сидя, так и стоя.
Все эксплуатируемые на отечественных
дорогах магистральные электровозы имеют две кабины машиниста (посты управления), расположенные по концам кузова. В кабине управления (рис. 121 и 122) в непосредственной близости от сиденья машиниста с левой стороны находится контроллер. Справа несколько впереди установлен кран машиниста. С помощью этого крана приводят в действие пневматические тормоза поезда и отпускают их. Переводя ручку крана машиниста в различные положения, можно изменять тормозную силу.
Кроме поездного автоматического тормоза, на электровозах имеется вспомогательный тормоз. Для управления вспомогательным тормозом рядом с краном машиниста установлен еще один кран. Поездным краном машинист регулирует подачу сжатого воздуха в тормозную магистраль. В зависимости от давления в ней специальные приборы — воздухораспределители — либо пропускают сжатый воздух в тормозные цилиндры электровоза и вагонов,
либо соединяют эти цилиндры с атмосферой. Вспомогательный кран соединяет главные резервуары с тормозными цилиндрами электровоза в обход воздухораспределителя.
Перед сиденьем машиниста установлена панель с измерительными приборами, показывающими значения напряжения в контактной сети, тока якоря тягового двигателя, давления воздуха в главных резервуарах, тормозной магистрали и других устройствах. На этой же панели размещены сигнальные лампы, а на электровозах переменного тока — и указатель позиций переключателя
ступеней.
Вблизи расположен также кнопочный выключатель с кнопками для подъема токоприемников, включения быстродействующего или главного выключателя, пуска вентиляторов, насосов и других устройств.
Справа от сиденья машиниста установлена панель с кнопками для подачи сигналов и подсыпки песка. Вверху находится скоростемер, вал которого системой рычагов и червячным редуктором связан с шейкой оси передней колесной пары. По скоростемеру локомотивная бригада определяет скорость движения, время, а также
отсчитывает количество километров, пройденных электровозом. Самопишущее устройство скоростемера отмечает на бумажной ленте пробег электровоза, направление и скорость его движения, продолжительность стоянок, длительность пользования автоматическими тормозами, давление в тормозной магистрали.
В левой стороне кабины находится сиденье помощника машиниста. Около него размещены кнопочный выключатель (кнопки его предназначены для включения прожектора, буферных фонарей, электропечей, освещения кабины, ходовых
частей), штурвал ручного тормоза, панель с кнопками для подачи сигналов и панель с измерительными приборами.
В кабине машиниста имеются также радиосвязь и автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС), повторяющая сигналы дорожных светофоров. Обычно оборудование в обеих кабинах электровоза расположено совершенно одинаково.
В кузовах электровозов предусмотрены проходы; в зависимости от конструкции локомотива они могут идти вдоль двух продольных сторон кузова, вдоль одной стороны (при этом устраивают
вспомогательные переходы), по центру кузова. В каждой секции восьмиосных электровозов монтируют примерно одинаковый набор электрического и пневматического оборудования.
Вход в кабины машиниста в современных отечественных электровозах большинства серий осуществляется через кузов и поперечный проход, расположенный непосредственно за кабиной машиниста.
Содержание
|
Гостей: 1
