Главная рама тепловоза (рис. 138) предназначена для передачи через автосцепку тяговых, ударных и тормозных сил, а также вертикальных нагрузок на рельсы от массы установленного на ней и подвешенного снизу оборудования. Основой рамы являются две продольные балки 1 из прокатного профиля двутаврового сечеиия № 45 (ГОСТ 8239-72), усиленные сверху приваренными поясами 2 поперечным сечением 14X340 мм, а снизу - поясами 13 поперечным сечением 22x300 мм. Продольные балки связаны между собой поперечными перегородками, а по концам - литыми стяжными ящиками 3, которые приварены и приклепаны к нижним поясам 18 заклепками диаметром 30 мм. Пространство между поясами балок закрыто сверху и снизу стальными листами толщиной от 6 до 20 мм.
В средней части рамы выполнен сквозной проем для установки гидропередачи. В этом проеме имеется поддон для дизеля, в который собираются утечки нефтепродуктов и воды, отводимые наружу по специальной трубе. Внутри в раму вварены трубы (кондуиты) для электрических проводов, а в пространство между поперечными перегородками уложено 12 т чугунного балласта, обеспечивающего равномерную нагрузку на тележки и необходимую сцепную массу тепловоза. По бокам раму опоясывают обносные швеллеры № 14 (ГОСТ 8240-72), соединенные с продольными балками фигурными кронштейнами 6- по шесть с каждой стороны рамы, а также сварными кронштейнами 4, которыми рама опирается на тележки К первому и шестому фигурным кронштейнам с обеих сторон рамы болтами прикреплены ступеньки для составителей поездов, а ко второму и пятому, а также к кронштейнам 9- топливные баки.
Для увеличения жесткости рамы, а также для удобства обслуживания оборудования в кузове на раме тепловоза сделаны надстройки из двух швеллеров № 14, устанавливаемых на верхние пояса балок, и двух Г-образных профилей, закрепляемых на обносных швеллерах. Пространство между ними закрыто рифлеными листами толщиной 4 мм. Образованные ими площадки служат для обслуживания тепловоза. Для обеспечения безопасности по периметру к раме прикреплены поручни.
Продольные и поперечные горизонтальные силы от тележек на раму тепловоза передаются через шкворни 8. В местах рамы, где приварены шкворни, сделаны усиления коробчатого сечения. Шкворни диаметром 200 мм отлиты из стали 25Л11. На них напрессованы и приварены прерывистым швом сменные втулки 10 с наружным диаметром 215 мм, термически обработанные до твердости 255-300 НРХ.
Вертикальные нагрузки от рамы тепловоза на тележки передаются через шаровые опоры 12, расположенные вокруг шкворней в расточках кронштейнов 4. Вершины шаровых опор, сгруппированных вокруг одного шкворня, должны лежать в одной плоскости, допускаемое отклонение не более 1 мм. Регулировку осуществляют при помощи прокладок. Между опорной плоскостью кронштейна на раме тепловоза и фланцем шаровой опоры установлен резиновый амортизатор 11, который служит для уменьшения разности нагрузок по опорам, а также для снижения шума и вибрации, передаваемых от ходовой части к раме и наоборот.
К четырем кронштейнам опор приварены литые кронштейны 5, предназначенные для подъема тепловоза тросами или домкратами. Между кронштейнами опор вварены четыре песочных бункера 7.
Ударно-тяговые приборы. На тепловозах выпуска до 1985 г. устанавливалась модернизированная автосцепка конструкции Урал-вагонзавода (рис. 139, а). Поглощающий аппарат 6 автосцепки может сжиматься на ПО мм, поэтому расстояние от упора головы автосцепки 1 до розетки составляет 116 мм. Хвостовик автосцепки соединяется с тяговым хомутом 5 валиком 2. Поверхность упорной плиты 4, соприкасающаяся с автосцепкой, сферическая. От выпадания валик предохраняется плитой. Для обеспечения вертикальных помещений автосцепки при прохождении горба сортировочной горки, когда оси сцепленных автосцепок располагаются под углом друг к другу в продольной плоскости, служит центрирующий прибор с подпружиненной опорой для хвостовика автосцепки. Прибор содержит маятниковые подвески 11 и центрирующую балочку 9, в средней части которой находятся цилиндрические карманы для размещения пружин 8. На пружины сверху установлена опора 7, несущая хвостовик автосцепки 12. Пневмоцилиндр с рычажной системой предназначен для расцепа по команде из кабины машиниста.
В эксплуатации можно заменить описанную автосцепку и ее поглощающий аппарат на автосцепку и поглощающий аппарат СА-3, для чего необходимо сменить голову и закрепить направляющий кронштейн центрирующей балочки 9 на стяжном ящике.
Унифицированная автосцепка СА-3 (рис. 139, б) устанавливается на тепловозах с 1985 г. Поглощающий аппарат 6 автосцепки смягчает удары и рывки, предохраняя подвижной состав от вредных динамических воздействий. Тяговый хомут 7, связанный с хвостовиком автосцепки, клином 2 передает поглощающему аппарату тяговое усилие от головы автосцепки. Центрующий прибор, содержащий две маятниковые подвески 8 и центрирующую балочку 9, возвращает автосцепку в центральное (исходное) положение после бокового отклонения. Поддерживающая планка 5 удерживает автосцепное устройство в горизонтальном положении и на определенной высоте, предусмотренной чертежом.