ОПОРНО-ВОЗВРАЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Опорно-возвращающее устройство воспринимает вес надтележечного строения, обеспечивает устойчивое положение кузова при движении тепловоза на прямых участках пути, создает необходимые условия, возвращающие кузов тепловоза в первоначальное положение при движении в кривых. Тяговые усилия от тележки к раме кузова передаются через буксовые поводки и шкворневые балки рамы тележки.

Устройство состоит из шкворневого узла и четырех роликовых опор качения, на которые установлены блоки резинометаллических элементов.

На тепловозе устанавливаются роликовые опоры со штампованным или литым корпусом, которые отличаются конструкцией подвижного роликового механизма. Для равенства нагрузок от колесных пар тележек на рельсы, передние опоры расположены вокруг шкворня по окружности радиусом
1632 мм, задние - радиусом 1232 мм.

Роликовая опора со штампованным корпусом устанавливается на боковине рамы тележки по касательной к радиусу ее поворота, крепится к раме болтами и фиксируется скобой. Внутри корпуса, на закрепленную фиксатором плиту, устанавливается сепаратор с роликами и плита. Плиты имеют профильные рабочие поверхности с наклоном к горизонтали 2°. На плиту устанавливается проставка под блок резинометаллических элементов и опора.

На прямом участке пути ролики занимают среднее положение между наклонными плоскостями опор. При повороте тележки относительно кузова, ролики накатываются на наклонные поверхности опор. При этом возникают горизонтальные силы, создающие на радиусе опор возвращающий момент, за счёт чего на радиусе опор создаётся возвращающий момент, а в опоре возникает момент сил трения, который способствует уменьшению колебаний тележки.

Кроме того, при вписывании в кривые участки пути плита перемещается в направляющих планках сепаратора до упора проставки 8 в выборки сепаратора. Перемещение сепаратора по нижней плите ограничивается упором сепаратора в фиксатор.

Внутренняя полость корпуса заполняется маслом и закрывается чехлом, который крепится хомутом.

Роликовая опора с литым корпусом устанавливается на боковине рамы тележки по касательной к радиусу ее поворота. Внутри корпуса помещен подвижный механизм, расположенный на нижней опоре, включающий в себя цилиндрические ролики, связанные между собой обоймами и верхнюю опору. К боковым стенкам корпуса приварены накладки, служащие направляющими при перемещениях подвижного механизма. Поверхности качения верхней и нижней опор выполнены наклонными под углом 2°.Работа подвижного роликового механизма опоры аналогична описанной выше.

Через пробку внутренняя полость опоры заполняется осевым маслом. Слив масла производится через пробку. Опора закрывается крышкой, под которую устанавливается прокладка. Чехол защищает опору от попадания посторонних предметов.

Упругая ступень опоры состоит из семи резинометаллических элементов, расположенных между проставкой и опорой или элементов, расположенных между опорами. Упругий элемент представляет собой резиновую шайбу, привулканизированную к стальным пластинам, имеющим выштампованные кольцевые зацепы для исключения поперечного сдвига элементов в комплекте и в соединениях с опорами.

Для одной тележки отклонение по высоте комплектов допускается не более 1 мм и обеспечивается установкой регулировочных шайб под опорный стакан или шайб.

Устройство передачи силы тяги с тележки на кузов выполнено шкворневым с поперечной свободно-упругой подвижностью ±40 мм для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной динамики при движении тепловоза, а также уменьшения рамных давлений на рельс и обратного воздействия веса тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости.

Литой шкворень приварен к главной раме тепловоза. При установке надтележечного строения тепловоза на тележки, нижняя часть шкворня с приваренной стальной втулкой входит по легкоходовой посадке во втулку ползуна, к пяти поверхностям которого (нижнему основанию, поверхностям, перпендикулярным и параллельным оси тележки) приварены планки, изготовленные из стали 60Г и термообработанные. Ползун вмонтирован в гнездо литой шкворневой балки рамы тележки. К внутренним поверхностям гнезда шкворневой балки перпендикулярно продольной оси тележки и днищу приварены планки, также изготовленные из стали 60Г и термообработанные. Между планками установлен (с зазором 0,14-1,42 мм) ползун, перемещающийся в гнезде в поперечном направлении на 40 мм в каждую сторону.

При поперечном перемещении шкворня, ползун упирается вупор, который передвигается во втулке, запрессованной в·гнездо и своим буртом сжимает пружину, помещенную в боковойцилиндрический стакан, закрепленный снаружи гнездашкворневой балки. На противоположной стороне гнезда шкворневойбалки установлено аналогичное упорно-возвращающее шкворневоеустройство. Каждый стакан закреплен четырьмя болтамиМ24, которые попарно законтрены проволокой. Пружины установленыбез создания предварительного усилия на упор (с зазором0,5 мм). Жесткость пружин составляет 40·10⁵ Н/м
(400 кгс/мм).

Гнездо шкворневой балки заполняют осевым маслом и закрываютсверху неподвижной крышкой, имеющей четыре направляющихкронштейна, в которых перемещается подвижная крышка.Уровень масла контролируют по уровню в масленке на трубе, подводящеймасло.

Конструкция шкворневого узла позволяет, при вписывании тележкитепловоза в кривой участок пути, перемещаться шкворню на40 мм в одну и другую сторону в поперечном направлении, причём при перемещении до 20 мм возвращающая сила возникает толькоза счет поперечного сдвига комплектов резинометаллических элементовкомбинированных опор, а при дальнейшем перемещении – она растет в результате включения в работу пружины шкворневогоузла. При перемещении шкворня на 40 мм (сжатие пружины20 мм), возвращающее усилие пружины равно 80 к Н (8 тс). Такаяшкворневая связь кузова с тележками в сочетании с комбинированными опорами, а также упругой связью колесных пар с тележками делает меньшими рамные давления на рельс и обратное .воздействиевеса тележки на кузов по сравнению с тепловозами с жесткими опорами и не имеющими свободно-упругого разделения масс кузова и тележек. Динамические испытания тепловоза и испытанияпо воздействию на путь позволили установить, что максимальныйкоэффициент горизонтальной динамики составляет 0,26(по условию устойчивости поперечному сдвигу рельсо-шпальнойрешетки на щебеночном балласте должен быть не более 0,4); наибольшийкоэффициент вертикальной динамики равен 0,3 (допустимоезначение для новых локомотивов 0,35); улучшились показатели горизонтальной динамики по воздействию на путь. Это позволилоувеличить допустимую скорость движения тепловоза по стрелочнымпереводам.

Контрольные размеры

Контролируемый параметр	Значение параметра, мм
чертежное	допускае-мое при выпуске из ТР и СР	браковочное при выпуске из ТР и из непланового
Опора с литым корпусом
Толщина верхней опоры (над роликами) в наименьшем сечении при сохранении слоя цементации более 1 мм	35-0,28	33,5	менее 31,0
Толщина нижней опоры в наименьшем сечении при сохранении слоя цементации более 1 мм	25-0.28	23 min
Толщина обоймы для роликов		24,0 min	23,0
Диаметр ролика	60-0,06	57,0min	56,0
Разница диаметров роликов одной опоры	0,06 max	0,06 max	более 0,1
Конусность и овальность роликов	0,02 max	0,03 max	более 0,1
Диаметр цапф ролика		28,5 max	27,5
Диаметральный зазор между втулками обойм и цапфами ролика	0,06-0,175	0,35 max	более 0,5
Толщина планки корпуса опоры	6-0,1	5 min	3,0
Суммарная толщина регулировочных прокладок установленных в резинометаллической опоре	7,0 max	10,0 max	более 10,0
Разница в высотах резинометаллических опор рамы одной тележки (под статической нагрузкой) от опорной поверхности корпусов опор до плоскостей, контактирующих с днищами стаканов (с учетом компенсирующих элементов)	1 max	2 max	более 3
Высота комплекта резинометаллических элементов при статической нагрузке 110±3 кН (11000±300) кгс с регулировочными шайбами	261-272	261-272	более 272,0
Опора со штампованным корпусом
Толщина верхней и нижней опорных плит в наименьшем сечении (при сохранении слоя цементации более 1 мм)	27-0,13	25,8 min	менее 24,5
Расстояние между планками паза сепаратора	185+0,29	186,3 max	более 186,3
Диаметр ролика	60-0,06	57,0 min	менее 56,0
Разница диаметров роликов одной опоры	0,06 max	0,06 max	более 0,1
Конусность и овальность роликов	0,02 max	0,03 max	более 0,1
Диаметр цапф ролика		48,5 max	47,5
Разница в высотах резинометаллических опор рамы одной тележки (под статической нагрузкой) от опорной поверхности корпусов опор до плоскостей, контактирующих с днищами стаканов (с учетом компенсирующих элементов)	1 max	2 max	более 3
Высота комплекта резинометаллических элементов при статической нагрузке 110±3 (11000±300) кН (кгс) с регулировочными шайбами	261-272	261-272	более 272,0
Расстояние между фланцем шкворня и верхним торцем втулки ползуна шкворневого узла	18 min	18 min	менее 8
Высота пружины шкворневого узла в свободном состоянии	150±0,1	147-150
Суммарный зазор между планками гнезда шкворневой балки и ползуна	0,14-1,42	0,14-2,5
Толщина планки (боковой) ползуна	6-0,1
Толщина планки (нижней) ползуна	4-0,1
Зазор между хвостовиком упора и втулкой шкворневой балки	0,19-0,89	2 max	более 2
Износ бурта и хвостовика упора шкворневого узла	-	1 max	более 1
Износ дна стакана шкворневой балки	-	3 max	более 3