УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВА В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ Российский патент 1997 года по МПК B61F5/38 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек железнодорожного подвижного состава для уменьшения направляющих усилий набегающих колес локомотива на рельсы.

Известна тележка железнодорожного подвижного состава, содержащая раму с установленными в ней колесными парами, на осях которых смонтированы буксы, связанные между собой упругими стержнями в продольном и диагональном направлениях, а концы этих стержней соединены с буксами вертикальными болтами (SU, авт.св. N 297163, кл. B 61 F 3/02, 1971).

Недостатком известной тележки является то, что применение данной схемы возможно лишь на двухосных тележках вагонов малой грузоподъемностью до 10 т, т.к. применение диагональных стержней невозможно на двухосных тележках большой грузоподъемности (до 30 т) и трехосных тележках, а также тележках локомотивов из-за размеров деталей самой тележки (их габаритов и сложности) и, кроме того, для обеспечения поворота колесных пар упругие связи, соединяющие буксы колесных пар с виброгасящими вставками в продольном направлении, требуют дополнительной доработки узлов соединений стержней с буксой и самих виброгасителей, т. к. нагрузка, возникающая на буксе, достигает величины до 12 т, что заставляет усилить прочностные характеристики приводимой системы.

Необходимо отметить, что данная система срабатывает от величины направляющего усилия, возникающего между рельсом и гребнем бандажа колеса, а значит относится к пассивным системам поворота колесных пар на кривых участках железнодорожного пути. Но, как известно, пассивная система не обеспечивает пропорционального поворота колесных пар радиусу кривой, и данные системы в прямых участках пути не фиксируют колесные пары строго параллельно рельсам, что приводит к вилянию экипажа и колесных пар в отдельности. Это приводит к увеличению износа рельсов и колесных пар, а также снижению безопасности движения вагонов.

В данном изобретении рассматриваются аналоги только с механическими системами, т. к. системы гидравлического и пневматического поворота колесных пар раздельно очень громоздки, трудоемки и ненадежны в эксплуатации, кроме того, требуют дополнительных энергозатрат и применимы только на вагонных тележках.

Известно устройство для радиальной установки колесных пар локомотива на кривых участках пути, содержащее размещенные с обеих сторон рамы тележки поводки, соединенные с буксами колесных пар и консолями рамы тележки, расположенными с обеих сторон крайних колесных пар тележки (SU, авт.св. N 1438999, кл. В 61 F 5|38, 1988).

Недостатком известного устройства является то, что в тележке с пассивной системой установки колесных пар в железнодорожной колее с одним из возможных вариантов экипажа с улучшенными динамическими качествами экипажа делается попытка улучшить динамические качества экипажа, но это не решает возникающей проблемы фиксации колесных пар в колее, т.к. колесные пары будут устанавливаться в перекос, т.е. не фиксироваться в колее.

Техническим результатом изобретения является улучшение вписывания тележки локомотива в кривые, повышение эффективности при движении на прямых участках пути путем автоматической установки колесных пар в рельсовой колее.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для радиальной установки колесных пар локомотива на кривых участках пути, содержащем размещенные с обеих сторон рамы тележки поводки, соединенные с буксами колесных пар и консолями рамы тележки, расположенными с обеих сторон крайних пар тележки, поводки с консолями рамы тележки соединены при помощи рычагов, которые шарнирно закреплены на соответствующих консолях и тягами соединены с закрепленными с обеих сторон рамы локомотива соответствующими кронштейнами.

На чертеже изображена схема экипажа локомотива с устройством для установки колесных пар на кривых участках пути.

Первая (левая) колесная пара 1, центральная колесная пара 2 и третья (правая) колесная пара 3 крепятся к раме 5 тележки, на которой через кронштейн 6 кузова установлена главная рама локомотива-кузова 4. Колесная пара 1 через буксовые поводки связана с левым 11 и правым 9 рычагами, установленными соответственно на левой 17 и правой 15 консолях рамы 5 тележки. Колесная пара 3 через буксовые поводки 19 связана с правым 10 и левым 12 рычагами, установленными соответственно на левой 18 и правой 20 консолях рамы тележки.

Тяга 13 соединяет левый 11 и правый 9 рычаг первой колесной пары с помощью шарниров. Тяга 14 соединяет правый 10 и левый 12 рычаги второй колесной пары с помощью шарниров. В свою очередь, тяги 13 и 14 шарнирно соединены с кронштейном 6 кузова 4 посредством главных продольных тяг 7 и 8. Кронштейн 6 кузова приварен к раме локомотива, имеет два отверстия для шарнирного крепления главных продольных тяг 7 и 8.

На чертеже представлена кинематическая система рычагов и тяг, расположенных с одной стороны тележки. Такая же система устанавливается с другой стороны тележки.

Поводки 19, рычаги 9 12, соединяющие поводки 19 с консолями 15 18 рамы 5 тележки и тяги 13 и 14 образуют устройство для радиальной установки колесных пар локомотива на кривых участках пути.

Устройство работает следующим образом.

При движении локомотива в кривой железнодорожного пути тележки проворачиваются относительно кузова локомотива, на котором по бокам напротив центров тележек приварены кронштейны 6, к которым шарнирно с помощью резино-металлических втулок прикреплены главные продольные тяги 7 и 8, которые передают перемещение кронштейна 6 на рычаги 10 и 11 с учетом шарнирных опор 20 рычагов, закрепленных на консолях рам тележек 15 18, передают перемещение на буксовые поводки 19, концы которых закреплены на буксах крайних колесных пар 1 и 3 и в зависимости от кривой и ее радиуса устанавливают колесные пары радиально, т.е. на внутреннем рельсе колеса сходятся, а на наружном расходятся, колесные пары принимают вид чистого качения.

Устройство может быть установлено на любом подвижном составе (локомотиве или вагоне), имеющем минимум две трехосные тележки и работает в любом диапазоне эксплуатационной скорости.

Устройство унифицировано, спроектировано с учетом тяговых агрегатов, расположенных на тележках локомотива без их изменений и нарушения габарита подвижного состава. Устройство обеспечивает устойчивое движение экипажа в кривом и прямом участках железнодорожного пути, что обеспечивает безопасность движения. Кроме того, эксплуатационные показатели взаимодействия экипажа и пути, к которым относятся износ бандажей колес, экипажной части локомотива, износ верхнего строения пути и призмы балластного слоя существенно снижены (не менее чем в 12 раз), что значительно улучшает эксплуатационные характеристики железнодорожных экипажей с механизмом радиальной установки колесных пар.

Использование: в конструкциях тележек железнодорожного подвижного состава. Сущность изобретения: устройство содержит поводки, соединенные с буксами колесных пар и размещенных с обеих сторон рамы тележки, имеющей консоли. Поводки с консолями соединены при помощи рычагов, которые шарнирно закреплены на соответствующих консолях и тягами соединены с закрепляемыми с обеих сторон рамы локомотива кронштейнами. 1 ил.

Устройство для радиальной установки колесных пар локомотива в кривых участках пути, содержащее размещенные с обеих сторон рамы тележки поводки, соединенные с буксами колесных пар и консолями рамы тележки, расположенными с обеих сторон крайних колесных пар тележки, отличающееся тем, что поводки с консолями рамы тележки соединены при помощи рычагов, которые шарнирно закреплены на соответствующих консолях и тягами соединены с закрепляемыми с обеих сторон рамы локомотива соответствующими кронштейнами.