Тема. Главная рама, кузов и кабина машиниста

Экипажная часть тепловоза. К экипажной части обычно относят главную раму тепловоза с кузовом, ударно-тяговые устройства, тележки с опорно-возвращающими устройствами и шкворнями, передающими тяговое усилие от тележек к кузову. На главной раме размещена силовая установка (дизель-генератор) с вспомогательным оборудованием и ударно-тяговые устройства. Таким образом, рама несет нагрузку от массы оборудования, установленного на ней, передает силу тяги составу и воспринимает тормозные и динамические нагрузки во время движения тепловоза. Если кузов и кабина машиниста, установленные на главной раме тепловоза, не воспринимают этих нагрузок и выполняют только функции защиты от атмосферных воздействий, то конструкцию главной рамы называют несущей. При этом рама получается тяжелой, но технологически простой и менее трудоемкой в изготовлении. Облегчается монтаж на ней оборудования, так как установка агрегатов производится в этом случае на открытую раму, а кузов устанавливается в последнюю очередь. Если кузов и рама составляют единую цельносварную конструкцию, при которой некоторая доля статической и динамической нагрузок воспринимается кузовом, такую конструкцию называют цельно-несущей (с несущим кузовом). Конструкция более трудоемка, но имеет меньшую удельную массу.

Оборудование на главной раме должно быть размещено таким образом, чтобы на каждую тележку приходилась одинаковая нагрузка. Одинаковую нагрузку должна нести и каждая колесная пара. Отклонение допускается не более ±3%. Связь тележек с главной рамой должна обеспечивать поворот их в плане на некоторый угол (3-4°) для обеспечения прохождения тепловоза в кривых участках пути. На тепловозах 2ТЭ116 упругое перемещение тележек относительно кузова обеспечивается за счет плавающего гнезда шкворня и горизонтальных пружин. При люлечном подвешивании кузов перемещается в поперечном направлении за счет наклона подвесок. Возвращение тележек из отклоненного положения обеспечивается возвращающими устройствами.

Главная рама. Рама тепловоза служит для установки на ней основного и вспомогательного оборудования, кабин машинистов, а также для размещения ударно-тяговых устройств, а также передает продольные тяговые усилия от ведущих осей к составу.

Рис.8. Главная рама тепловоза: 1, 5 - стяжные ящики; 2, 4 - шкворни; 3 - ферма, усиливающая главную раму; 6 - желоб с крышкой для кабеля; 7 - хребтовая балка; 8 - стальная полоса усиления балки; 9 - крышка шкафа аккумуляторной батареи; 10 - стальное кольцо шкворня; 11 - специальный лист для установки верхней части опорно-возвращающего устройства.

Основными силовыми элементами главной рамы 2ТЭ116 являются - хребтовые двутавровые балки, верхняя и нижняя полки которых усилены приваренными полосами (рис.8). Горизонтальные настильные листы имеют вырезы для монтажа оборудования. В средней части рамы расположен поддон для установки дизель-генератора. Наружный контур рамы имеет обносные швеллеры, к которым крепится кузов. Концы хребтовых балок связаны при помощи стяжных ящиков, отлитых из специальной стали. В них размещены фрикционные аппараты ударно-тяговых средств. К нижнему листу рамы приварены усиливающие полосы, а к ним - шкворни (передний и задний), которые передают только горизонтальные усилия и не воспринимают вертикальных нагрузок. Вертикальные нагрузки от рамы на тележки передаются через восемь шаровых опор (по четыре опоры на каждую тележку). Для подъема рамы при ремонтах в передней и задней частях ее размещены специальные кронштейны.

Рама испытывает не только статические нагрузки от воздействия масс установленного на ней оборудования и тягово-тормозных усилий, но и наиболее опасные ударные нагрузки при сцеплении с составом и ведении поезда, а также различные вибрационные нагрузки. В связи с этим рама должна обладать значительной жесткостью и достаточной усталостной прочностью.

Кузов. На маневровых и поездных тепловозах применяются кузова с несущей рамой и съемным кузовом (рис.9). Съемный кузов может быть вагонного или капотного типа.

Рис.9. Кузов тепловоза 2ТЭ116: 1 - главная рама; 2 - кабина машиниста; 3 - аппаратная камера; 4, 5, 6, 8, 10 - съемные секции; 7 - кузов дизельного помещения; 9 - холодильная камера.

При использовании кузова вагонного типа локомотивная бригада имеет доступ к силовому оборудованию во время движения без выхода из кузова, что улучшает условия работы бригады; кроме того, кузов вагонного типа имеет хорошую аэродинамику. Поэтому кузовами вагонного типа оборудуются поездные локомотивы. Кузов капотного типа боковыми стенками и крышей закрывает лишь силовые агрегаты, что обеспечивает хороший обзор пути из кабины машиниста. Локомотивы с таким типом кузова используются в основном для маневровой работы.