Рис 6. Схема водяной системы охлаждения дизеля. 1 - водяной бак; 2 - секция для охлаждения масла гидропривода вентиляторов; 3, 12, 16, 25, 32, 33, 34 - вентили; 4 - распределительная коробка №2; 5, 21 - датчики дистанционных электротермометров ЭТ1; 6, 7, 18,20 - гильзы для установки ртутных термометров; 8 - охладитель надувочного воздуха; 9 - топливоподогреватель; 10, 27 - игольчатые клапаны для удаления воздуха; 11 - терморегулятор; 13, 22, 23, 30, 31 - вентили для слива воды из системы; 14, /5 - коллекторы дизеля для отвода и подвода воды; 17 - насос I контура; 19 - насос II контура; 24 - радиаторные секции I контура (17 секций); 26 - радиаторные секции II контура (30 секций); 28 - водомасляный теплообменник; 29 - ручной насос; 35 - водомерное стекло; РТ-700, РТ-930 - термореле; Т613 - переключатель (тумблер); ЭТ1, ЭТЗ - указатели дистанционных электротермометров "Вода дизеля" и "Вода II тепловоза"; 1С-4С - электрические линии связи.
Колесные пары тепловоза воспринимают и передают на рельсы массу кузова и тележек со всем оборудованием, а также собственную массу с деталями, смонтированными непосредственно на колесных парах (неподрессоренную). При движении тепловоза каждая колесная пара, взаимодействуя с рельсовой колеей, воспринимает удары от неровностей пути и направляющие силы и в свою очередь сама жестко воздействует на путь. Кроме того, колесной парой передается вращающий момент тягового электродвигателя, а в месте контакта колес с рельсами реализуется сила тяги и торможения. Значение и характер воздействия статических и динамических сил зависят от условий движения и состояния рельсового пути, конструкции, и параметров ходовой экипажной части тепловоза.
От состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов, поэтому к выбору материала, изготовлению отдельных элементов и формированию колесной пары предъявляются особые требования. В условиях эксплуатации за состоянием колесных нар необходим тщательный уход, своевременные осмотры и ремонт.
Главными частями колесной пары являются: ось, колесный центр, бандажи с укрепляющими кольцами, полый вал, приводы и пальцы эластичной муфты и ведомая шестерня и тягового редуктора.
Отличие колесной пар тепловоза ТЭП60 от колесных пар других тепловозов обусловлено принятой системой опорно-рамного подвешивания тяговых электродвигателей.
Бандажи являются той частью колес, которая непосредственно взаимодействует с рельсами. На контактную площадку бандажа передаются вертикальные силы до 150 кН, продольные силы сцепления до 45 кН и поперечные до 30 кН на поверхности катания и до 60 - 80 кН на гребень. Материал бандажа подвергается растяжению, сжатию, сдвигу и смятую, а при скольжении колес - усиленному износу. В связи с этим материал бандажа должен обладать высокой прочностью, чтобы сопротивляться износу и смятию, и быть достаточно вязким, чтобы сопротивляться ударным нагрузкам.
На наружные диаметры колесных центров насаживают бандажи с натягом 1,1 - 1,45 мм тепловым способом. Температура нагрева бандажа 250 - 320'С. Разность температур различных участков бандажа при нагреве не должна превышать 15°. Бандажи на колесных центрах от возможных сползаний с центров закрепляют бандажными кольцами.
Бандажные кольца заводят в специальную выточку, когда температура бандажа не ниже 200С и внутреннюю кромку бандажа закатывают роликом на специальном станке до плотного крепления кольца. На собранной колесной паре разность твердостей бандажей не должна превышать 20 единиц по Бринеллю.
После остывания бандажа проверяют по звуку плотность его посадки на колесный центр. Для контроля отсутствия проворачивания бандажей колесной пары относительно колесных центров при эксплуатации тепловоза на бандажах и колесных центрах наносят контрольные риски.
Для уменьшения износа гребней бандажей и увеличения срока их службы предложен новый профиль одноточечного касания между колесом и рельсом при любом расположении колесной пары в рельсовой колее. Профиль с одноточечным контактом отличается от стандартного прямолинейным участком 20 мм с конусностью 1: 50, который соединяется с выкружкой гребня переходной кривой радиусом 70 мм, обеспечивающей одноточечный контакт и свободное относительное поперечное перемещение колесной пары в колее.
Угол наклона гребня принят 65°, что соответствует профилю головки среднесетевого рельса и обеспечивает с ним облегающий контакт на участках пути с крутыми кривыми. Испытания показали, что бандажи с одноточечным контактом будут иметь меньший на 20% износ гребней, уменьшится на 15 - 20% количество колесных пар с односторонним износом и смещенным прокатом. Кроме того, этот профиль уменьшит возможность образования ступенчатого проката. Интенсивность проката при этом профиле бандажей сохраняется на прежнем уровне.
Буксы передают вертикальные и горизонтальные (силы тяги и торможения, поперечные от набегания на рельс) силы между рамой тележки и колесными парами. Кроме того, буксы ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно рамы тележки. Корпус буксы двумя поводками соединен с рамой тележки. Соединение валиков поводков с корпусом буксы и рамой тележки производится посредством клиновых соединений. На предподступичную часть оси до упора в галтель надевают с натягом лабиринтное кольцо. Температура нагрева кольца 120 - 150 °С. Лабиринтное кольцо образует с задней крышкой четырех камерное лабиринтное уплотнение буксы. Внутренние кольца подшипников имеют натяг 0,035 - 0,065 мм и насаживаются на шейку оси вместе с дистанционным кольцом, нагретым в масле индустриальном до температуры 100 - 120 °С.
Поводок буксы состоит из корпус с двумя головками, имеющими цилиндрические расточки, в которые запрессовывают с натягом 0,06 - 0,16 мм амортизаторы, сформированные один на коротком, другой на длинном валике. Короткий валик (буксовый) имеет один резинометаллический амортизатор из втулок. Длинный валик (рамный) имеет два резинометаллических амортизатора из втулок, между которыми помещены разделяющие их полукольца.
Амортизаторы формируют на валики путем напрессовки. Перед напрессовкой резиновые втулки и все соприкасающиеся с ними поверхности смазывают смесью, состоящей из 30% касторового масла и 70% этилового спирта. Сформированные поводки выдерживают в течение суток при температуре l5 - 30 'С без доступа света и приложения нагрузки для завершения релаксационного процесса.
В результате выполнения расчетов получены сведущие данные:
· вес состава пассажирского поезда: = 10078,8 [кН].
· касательная сила тяги: = 130572,15 [Н].
· эффективная мощность силовой установки: = 2300,4 [кВт].
На основании полученных данных выбрал прототип тепловоза ТЭП60, который обладает следующими положительными качествами:
· при небольшой веси малые габаритные размеры дизеля, при высокой надежности.
· удобство обслуживания и ремонта тепловоза.
· минимальная интенсивность износа деталей тепловоза.
· высокая экономичность основных деталей и узлов.
· опорно-рамное подвешивание тяговых электродвигателей достигается уменьшение подрессоренной массы благодаря тому, что масса двигателя входит в подрессорную массу. Этим достигается уменьшение воздействие на путь и сохранность самого двигателя. Так по сравнению с опорно-осевым подвешиванием электродвигателей увеличивается срок службы щеток, в несколько раз уменьшается ускорение массы электродвигателя при следовании с высокими скоростями.
Тепловоз ТЭП60:
1. Руководство по эксплуатации и обслуживанию \ Издательство 2-е, переработал и дополнил. М., "Транспорт", 1975г.
2. Пассажирский тепловоз ТЭП60: Г.А. Жилин и др. \ Издательство 2-е, переработал и дополнил. М., "Транспорт", 1971г.
3. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине “Локомотивы (общий курс) ” \ В.Д. Кузьмич, В.Б. Скуев, Г.А. Ильин, Ю.В. Емельянов.