Конструкция, ремонт, эксплуатация и смазка карданных валов вагонов подвижного состава трамвая

Назначение карданных валов трамвайных вагонов заключается в передаче вращающего момента от вала тягового двигателя к валу редуктора при наличии переменных углов между соединяемыми валами. Соединение этих валов двойными универсальными шарнирами называется карданным (рис. 1). В трамвайных вагонах двигатели подвешиваются к раме тележки (вагоны МТВ-82, ЛМ-49, РВЗ) или кузова (КТМ-1), а редукторы располагаются на подрессоренной оси. Поэтому при различных весовых загрузках кузова и движении вагонов вал редуктора постоянно перемещается по отношению к валу якоря двигателя. В таких случаях для передачи вращения применяют карданные валы.

Рис. 1. Карданное сочленение трамвайного вагона.

Особенностью указанного соединения является зависимость неравномерности вращения вала ведущего 1 и вала ведомого 2 от соотношения углов α₁ и α₂, образуемых валами 1 и 2 с валом 3 и плоскостями, проходящими через оси а–а и б–б вилок 4 и 5.

В вагоне трамвая конструкция двойного универсального шарнирного соединения выполняется таким образом, чтобы углы α₁ и α₂ были равны или незначительно отличались, а оси а–а и б–б вилок лежали в одной плоскости. Тогда валы 1 и 2 будут вращаться равномерно, а вал 3 – неравномерно. Так как момент инерции вала 3 незначительный, то и динамические инерционные усилия будут малыми. При неправильной конструкции или сборке углы α₁ и α₂ окажутся неравными и оси вилок а–а и б–б сместятся.

В этом случае валы 1 и 2 трамвайного вагона будут вращаться неравномерно. Ввиду того, что инерция вращающихся частей, соединенных с валами 1 и 2, значительна, могут возникнуть большие динамические инерционные нагрузки, что приведет к усиленному износу или поломке соединения.

Для силовой передачи вагона КТМ-1 применено универсальное двойное шарнирное соединение автомобильного типа МАЗ.

Устройство соединений с двойными универсальными шарнирами в вагонах трамваев МТВ-82 и КТМ-1 почти аналогично, разница лишь в некоторых деталях.

На вагонах МТВ-82 применяются такие же соединения, что и в троллейбусах только укороченного типа или автомашинах ЗИЛ-150.

Ремонт и ревизия карданного вала

Детали карданного вала трамвайного вагона должны быть целиком взаимозаменяемы, кроме обойм игольчатых подшипников, комплектуемым при сборке.

Иголки одного подшипника не должны отличаться друг от друга по длине – более 0,2 мм и по диаметру – более 0,005 мм.

Вращение вилок вокруг крестовины в собранном вале должно осуществляться свободно, без заеданий. Это проверяется во время закреплении карданного вала трамвая с одной стороны. Оси отверстий, предназначенных под обоймы подшипников правой и левой шлицевых и фланцевых вилок, должны лежать в одной плоскости попарно. Возможно их угловое смешение на не более, чем 5°

Предельное возможное отклонение шлицевых вилок по отношению к продольной оси карданного вала трамвая допускается не менее 15°. В собранном карданном вале суммарный радиальный зазор вдоль крестовины – от 0,05 до 0,12 мм.

Карданные валы вагонов, имеющих пробег 50 тыс. км, подлежат ревизии с полной их разборкой. Валы трамваев, прошедшие менее 50 тыс. км, контролируются с полной разборкой лишь в том случае, если они имеют:

а) суммарный радиальный зазор вдоль крестовины, превышающий 0,2 мм;

б) радиальный зазор в подшипнике игольчатом, ощутимый при покачивании;

в) частичное или полное заедание (неравномерное вращение) в игольчатых подшипниках.

Измеренный по наружному диаметру фланцевой вилки, зазор в поперечном сечении шлица не должен быть больше 1,75 мм.

Крестовины и обоймы, имеющие следы от иголок на беговых дорожках; обоймы и диски, ограничивающие иголки со стороны уплотнения и имеющие следы от торцов иголок, а также крышки подшипников с выработкой по торцу для дальнейшей эксплуатации не годятся.

Старые иголки, вынутые из карданных валов трамвайных вагонов, могут быть повторно использованы лишь после тщательной отбраковки в том случае, если они отвечают требованиям ГОСТ 6870–54.

При ревизии карданных валов ставятся новые кольца уплотнений; разукомплектовывать шлицевые соединения не разрешается.

Эксплуатация карданного вала

В процессе эксплуатации карданного вала вагона трамвая ведутся наблюдения:

1. При каждом ежедневном осмотре – за состоянием крепежных деталей (болтов, крепящих фланцы карданов, болтов игольчатых подшипников), креплением масленок, фланцев на концах валов;

2. При ревизионном ремонте № 1 – за величиной радиального зазора в игольчатых подшипниках, суммарным радиальным зазором вдоль крестовин, за зазором в шлицевом соединении.

Нельзя эксплуатировать трамвайные карданные валы с отсутствующими или поломанными деталями или ослабшими крепежными деталями, с суммарным радиальным зазором вдоль крестовин более 0,25 мм, с радиальным зазором в игольчатом подшипнике более 0,1 мм, с зазором в шлицевом соединении, дающем в плоскости поперечного сечения замер по наружному диаметру шлицевой вилки более 2,5 мм.

Смазка карданного вала

На трамвайных вагонах игольчатые подшипники карданного вала смазываются веретенным маслом № 3 по ГОСТ 1707–51. Смазка подается через шариковые масленки шприцем. При сборке игольчатых подшипников для удержания иголок разрешается подклейка их веретенным маслом № 3 с добавлением смазки 1–13 по ГОСТ 1631–52 до полужидкого состояния. На каждую из крестовин карданного вала подается 30–35 г смазки.

Для смазывания шлицевых соединений карданного вала трамвая употребляется смазка 1–13 (ГОСТ 1631–52), которую продавливают через шариковые масленки шприцем (при собранном карданном вале) или непосредственно накладывают на шлицы (при разобранном карданном вале).

В эксплуатации игольчатые подшипники карданного вала вагона смазывают не реже одного раза в 6 дней, а шлицевые соединения – при каждом ревизионном ремонте № 1.

Открытые обработанные места карданного вала смазываются консистентной смазкой, предохраняющей от коррозии (графитная смазка ГОСТ 3333–55).

Нормы и допуски для ремонта редукторов и карданных валов вагонов трамваев приведены в табл. 1 и 2.