Конструкция вагонов: тележки, технические требования к ним и браковка

1. Классификация тележек. Основные виды и конструкции тележек

В эксплуатации используется огромный и весьма разнообразный парк тележек, имеющих многочисленные конструктивные особенности

Классификация тележек

Несмотря на большое разнообразие существующих конструкций, тележки вагонов можно объединить по следующим основным признакам:

1. По назначению:

• грузовые (для грузовых вагонов)
• пассажирские (для пассажирских вагонов)

2. По количеству колесных пар:

• двухосные
• трехосные
• четырехосные

3. По системе подвешивания:

• с одинарным (центральным или буксовым)
• двойным
• тройным
• четверным

Наиболее распространены тележки с одинарным (центральным или буксовым) и двойным рессорным подвешиванием. 

4. По способу передачи нагрузки от кузова:

• с пятниковым устройством (пятник-подпятник)
• с опиранием на скользуны (полным или частичным – с подпружиниванием)

5. По технологии изготовления:

• с литыми боковыми рамами
• со штампованными или штампосварными боковыми рамами
• с надрессорными и соединительными балками или сварными рамами

Кроме того, тележки различают по системе взаимодействия отдельных элементов сборочных единиц и деталей.

Основные виды и конструкции тележек

Тележка типа 18-100 грузового вагона:

1.  — колёсная пара
2.  — боковая рама
3.  — рессорный комплект
4.  — клин фрикционный
5.  — букса
6.  — надрессорная балка

Тележка типа КВЗ-ЦНИИ пассажирского вагона:

1.  — тормозная колодка
2.  — буксовое рессорное подвешивание
3.  — скользун
4.  — подпятник
5.  — рама
6.  — букса
7.  — центральное рессорное подвешивание
8.  — гаситель колебаний.

1.1 Тележки грузовых вагонов

1. Современные грузовые вагоны магистрального и промышленного транспорта имеют двух-, трех- и четырехосные тележки.

Большегрузные транспортеры оснащены многоосными тележками, состоящими из набора перечисленных ранее конструкций.

2. У грузовых вагонов используются тележки с одноступенчатым ресорным подвешиванием.

Исключение составляют лишь изотермические и некоторые специализированные вагоны, предназначенные для перевозки грузов, требующих транспортировки с повышенными скоростями.

Основные типы тележек, эксплуатируемые под грузовыми вагонами, приведены ниже.

1.2 Тележки пассажирских вагонов

1. Под пассажирскими вагонами эксплуатационного парка находятся несколько основных типов тележек:

• ЦМВ
• КВЗ-5
• КВЗ-ЦНИИ

  и тележки для вагонов габарита 03-ВМ (РИЦ).

Тележки пассажирских вагонов имеют стальную сварную раму, которая соединяет все другие технические части тележки в единое целое.

Шкворень пассажирского вагона составной, он вставляется и убирается изнутри вагона.

2. Тележки пассажирских вагонов используются в конструкции изотермических вагонов (ИВ).

Вагоны рефрижераторных секций БМЗ установлены на две двухосные тележки типа КВЗ-И2 с допустимой нагрузкой на ось 22,0 тс с двухсторонним прижатием тормозных колодок.

Вагон-термос и переоборудованные в вагоны ИВ-термосы крытые вагоны оборудованы двумя двухосными тележками модели 18-100. Переоборудованные в вагоны ИВ-термосы грузовые вагоны рефрижераторных секций ЦБ-5 оборудованы двумя двухосными тележками типа ЦМВ-Дессау.

2. Требования и неисправности по тележкам

Запрещается постановка в поезда и следование в них вагонов, в тележках которых имеется хоть одна неисправность из перечисленных далее.

2.1 Грузовые тележеки

• Трещины в боковой раме.

• обрыв или отсутствие заклепок фрикционной планки
• трещины износостойкой фрикционной планки

Трещины в любой части надрессорной балки:

• подпятниках
• пятниках
• поясах надрессорных брусьев
• буртах, ограничивающих перемещения фрикционного клина 

Зазор между шкворневой балкой и боковой рамой тележки у груженых цистерн менее 30 мм.

• трещина в верхнем скользуне
• отсутствие или излом колпака скользуна тележки типа 18-100 или планки скользуна трехосных тележек
• отсутствие болта крепления колпака скользуна тележки типа 18-100

Разность диаметров колес по кругу катания:

• в одной колесной паре – более 1 мм
• в одной тележке – более 20 мм
• в двух тележках, подкаченных под вагон – более 40 мм

Суммарный зазор между скользунами с обеих сторон тележки.

Допускается:

• отсутствие зазоров между скользунами одной стороны тележки, за исключением вагонов-самосвалов (думпкаров), для которых величина зазора должна быть не менее 3 мм
• отсутствие зазоров между скользунами по диагонали вагона не допускается, кроме вагонов на тележках, оборудованных скользунами постоянного контакта

Отсутствие или излом шкворня в тележках всех типов вагонов, смещение пятника относительно подпятника (выскакивание на наружный бурт подпятника).

У восьмиосных цистерн суммарный зазор:

• между скользунами соединительной и шкворневой балок с обеих сторон одного конца цистерны – менее 4 и более 15 мм
• между соединительной и надрессорной балками с обеих сторон одной двухосной тележки – менее 4 и более 20 мм

Не допускается отсутствие зазоров:

• в двух любых скользунах одной четырехосной тележки с одной стороны цистерны
• по диагонали цистерны между скользунами соединительной и шкворневой балок
• по диагонали четырехосной тележки между скользунами надрессорной и соединительной балок

Обрыв (отсутствие) хотя бы одного болта, соединяющего шкворневую с поперечными или надрессорными балками трехосных тележек.

Отсутствие хотя бы одного из валиков, соединяющих балансиры с хоботами боковин трехосных тележек или подкладок боковин.

Трещина в корпусе фрикционного гасителя колебаний тележек типов КВЗ-1, КВЗ-1М, УВЗ-9М.

У цистерн для перевозки газов:

• суммарные зазоры в скользунах – менее 4 и более 14 мм
• отсутствие зазоров хотя бы с одной стороны одной тележки

Вагон должен быть отцеплен для проверки износов пятника и подпятника.

Зазоры грузовладельцы проверяют перед и после загрузки газовых цистерн.

Свободные (ненагруженные) подклиновые пружины и клинья в порожних грузовых вагонах, а также:

• завышение фрикционного клина – более 8 мм
• занижение фрикционного клина – более 12 мм

Повреждения износостойких элементов:

• трещины, изломы, отколы чугунного фрикционного клина, составных планок фрикционных в узле гасителя колебаний
• изломы, трещины, механические повреждения, деформации чаш подпятника, скоб сменных в буксовом проеме

У тележек со скользунами постоянного контакта, а также тележек модели 18-100, модернизированных по проекту С 03.04:

Отсутствие элементов скользуна на тележке вагона

Зазор между колпаком скользуна и износостойкой планкой верхнего скользуна, расположенной на раме вагона

Трещины, изломы демпфера в видимой части

Трещины, излом, деформация корпуса скользуна в видимой для осмотрщика-ремонтника зоне

Отсутствие колпака скользуна, трещины, излом или деформация в видимой для осмотрщика-ремонтника зоне 

Ослабление резьбового крепления корпуса скользуна и износостойкой планки

Трещины или излом верхнего скользуна 

Трещины клина

Необычный износ клина или его вертикальная поверхность не прилегает к фрикционной планке

Смятие, трещины, задиры, выдавливание, излом в видимой части, или отсутствие полиуретановой накладки наклонной поверхности фрикционного клина 

У грузовых вагонов, оборудованных кассетными подшипниками и адаптерами:

• трещины, отколы, разрывы вставки адаптера (1) в видимой части для осмотрщика-ремонтника вагонов зоне
• обрыв, отсутствие устройства для отвода статического электричества (3)
• ослабление крепления, отсутствие устройства, исключающего выход колесной пары из буксового проема (4)
• трещины, излом адаптера (2) в видимой для осмотрщика-ремонтника вагонов зоне

Неисправности пружин рессорного подвешивания:

Изломы, отколы, трещины витков, отсутствие хотя бы одной пружины

Протертости, коррозийные повреждения более 10% площади сечения витков

Смыкание витков пружин

Смещение опорных витков

Свободное состояние пружины в рессорном комплекте (не нагружена)

а так же Просевшие пружины, вызывающие перекос кузова или удары рамы о ходовые части.

2.1.1 Модели 18-9810 и 18-9855

В связи с конструктивными особенностями тележек моделей 18-9810 и 18-9855 к ним предъявляются дополнительные требования.

Запрещается постановка в поезда и следование в них грузовых вагонов на тележках моделей 18-9810 и 18-9855, в которых имеются следующие неисправности:

• полное завышение индикатора фрикционного клина относительно поверхности надрессорной балки или его отсутствие на видимой для осмотрщика вагонов стороне

• наличие сквозного зазора (а) между колпаком скользуна (1) и износостойкой пластиной (2) на опоре шкворневой балки рамы кузова, обусловленного изломом пружины

• Смещение корпуса скользуна за границы площадки, где он установлен на надрессорной балке, ослабление самостопорящейся гайки крепежа корпуса, обрывы крепежа корпуса, отсутствие колпака.

• Отсутствие блокиратора или крепежа блокиратора или ослабление самостопорящейся гайки, шайбы или болта в буксовом проеме боковой рамы.

2.2 Пассажирские тележки

В данном разделе мы с вами рассмотрим дефекты и неисправности деталей пассажирских тележек, с которыми запрещена дальнейшая эксплуатация вагонов без замены неисправных деталей

Их можно разделить на три группы:

• Трещины и изломы деталей тележки
• Неисправности гасителя колебаний тележки
• Зазоры в соединениях тележки

2.2.1 Трещины и изломы деталей тележки

•  изломы, отколы, трещины витков пружины
• отсутствие хотя бы одной пружины
• смыкание витков пружин
• смещение опорных витков
• свободное состояние пружины в рессорном комплекте (не нагружена)

• излом или трещина хомута, листа рессоры;
• сдвиг или перекос эллиптической рессоры, листа эллиптической рессоры, планок и пружин рессорного комплекта;
• излом или трещина наконечника эллиптической рессоры;
• излом или трещина в деталях центрального люлечного подвешивания

• трещины в балках, в сварных швах рамы

• трещины в пятниках и подпятниках

• трещины в деталях рессорного и люлечного подвешивания, а также в предохранительных устройствах

• трещины в вертикальных скользунах

2.2.2 Неисправности гасителя колебаний тележки

• Трещины, обрывы или погнутость кронштейнов крепления гасителей, отсоединение штока от верхней крепительной головки гасителя
• Трещины, смятие и изломы корпуса или защитного кожуха гасителя
• Отсоединение защитного кожуха от верхней головки
• Заклинивание гасителя
• Просроченные или заканчивающиеся в пути следования сроки ревизии гасителей колебаний
• Утечка масла из гасителей колебаний (в виде капель или сильного замасливания корпуса)
• Отсутствие или сильный износ резиновых и металлических втулок в головках гасителей колебаний
• Протертость корпуса гасителей колебаний глубиной более 2 мм
• Перекос головки гасителя колебаний свыше 5 мм
• Отсутствие фиксирующих шайб, шплинтов гасителя колебаний

2.2.3 Зазоры в соединениях тележки

Все зазоры следует проверять под тарой вагона, перед постановкой его в поезд, на прямолинейном участке пути

• Cуммарный зазор между горизонтальными скользунами с обеих сторон тележки (кроме тележки КВЗ-ЦНИИ) более 6 или менее 2 мм

Cуммарный зазор между вертикальными скользунами (с одной стороны тележки):

• у тележки типа ЦМВ более 16 мм;
• у тележки типа КВЗ-5 более 8 мм;
• у тележек типов КВЗ-ЦНИИ и ТВЗ-ЦНИИ-М более 30 мм, при этом зазор между вертикальными скользунами поперечной балки и рамы надрессорной балки должен быть не менее 5 мм;
• у тележек типа 68-4075 и 68-4076 скользун должен равномерно выступать из коробки на высоту не менее 5 мм

Превышение кромки вкладыша-скользуна над кромкой коробки надрессорной балки тележек КВЗ-ЦНИИ менее 11 мм

Зазор между упорной кромкой подпятника и пятником в тележках КВЗ-ЦНИИ менее 9 мм

• наличие зазора между втулкой шпинтона и затянутой корончатой гайкой
• ослабление крепления фрикционных гасителей
• отсутствие или неправильная установка тарельчатых пружин между втулкой и корончатой гайкой
• отсутствие корончатой гайки или ее шплинта

Зазор между надрессорной балкой и рамой тележки или планкой на раме тележки типа КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ менее 20 мм и более 100 мм

Зазор между рамой тележки и потолком буксы:

• у тележек типа КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, ТВЗ-ЦНИИ-М – менее 56 мм
• у тележки типа ЦМВ – менее 43 мм

Отсутствие зазора между опорной шайбой предохранительного болта и сферой для поддона тележек КВЗ-ЦНИИ и ТВЗ-ЦНИИ-М

Зазор между опорной балкой и подвеской надрессорной балки тележек типа ЦМВ менее 20 мм

Зазор между корпусом гасителя колебаний и кронштейном надрессорной балки менее 7 мм

А также:

• ослабление крепления или разрушение резиновых пакетов поводков тележек КВЗ-ЦНИИ и ТВЗ-ЦНИИ-М
• зазор между накладкой продольной балки рамы и опорным листом надрессорного бруса у тележек ТВЗ-ЦНИИ-М менее 25 мм
• разность зазоров, относящихся к одной продольной балке более 6 мм
• зазор в тележке ТВЗ-ЦНИИ-М между верхней накладкой (скользуном) на продольной балке и скользуном на надрессорном 

3. Места наибольшей вероятности возникновения трещин в деталях тележки

При осмотре вагонов следует особо тщательно осматривать несущие литые детали тележек грузовых вагонов, т.к. их разрушение на ходу поезда всегда ведет к тяжелым последствиям.

Причинами изломов являются развитие старых трещин, наличие литейных дефектов, не выявленных при изготовлении и плановых видах ремонта вагонов.

Боковая рама тележки

  Чаще всего трещины возникают в невидимой для осмотрщика вагонов зоне (опорные поверхности подпятника, наклонные опорные поверхности надрессорного бруса, опорные поверхности боковых рам), но при своем развитии они всегда выходят в видимую для осмотра зону.

Места наибольшей вероятности возникновения трещин боковой рамы тележки:

• в буксовых проемах – вследствие неравномерного прилегания направляющих к корпусу буксы и наличия пороков, раковин в металле 
• в буксовых проемах – на радиусе 55 мм, а также в местах по направлению к отверстию, находящемуся над буксовым проемом, если имеются раковины, вырубки, при наличии сварки
• на внутреннем поясе от боковой стенки смотрового окна к технологическому отверстию под буксовым проемом
• в вертикальном поясе боковины
• в верхнем поясе над технологическим проемом при наличии раковин, брака в литье, в местах уменьшения толщины боковой стенки смотрового окна

Признаки наличия трещин:

Скопление валика пыли летом (в трещину забивается пыль, к которой прилипают следующие слои) 

Появление коррозии и ржавых подтеков летом

Скопление инея зимой 

В месте образования свежей трещины всегда тень, что хорошо видно при освещении их фонарем в темное время суток 

Надрессорная балка

При осмотре особое внимание необходимо обращать на надрессорные балки со сроком службы 20 и более лет.

Чаще всего трещины в надрессорных балках появляются:

• в наклонных опорных поверхностях (1), в буртах (2), ограничивающих поперечные перемещения фрикционного клина

• в скользунах (4) и опорной поверхности подпятника (3)