ТРЕХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА С РАДИАЛЬНО УСТАНАВЛИВАЮЩИМИСЯ КОЛЕСНЫМИ ПАРАМИ Российский патент 2002 года по МПК B61F5/38 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно конструкции трехосных тележек любых тележечных экипажей, и может быть использовано, в частности, на грузовых локомотивах.

Известна трехосная тележка, содержащая шарнирно-рычажные механизмы, расположенные по обеим сторонам тележки, каждый из которых включает продольные штанги, шарнирно соединяющие концы осей (буксы) крайних колесных пар, имеющих возможность поворота в горизонтальной плоскости относительно рамы, с вертикальным двуплечим рычагом, шарнирно установленным на буксе средней колесной пары. При входе в кривую первая колесная пара известной тележки стремится к радиальной установке и через штанги и двуплечий рычаг устанавливает в противофазе заднюю колесную пару (SU, Авторское свидетельство 1708682, кл. В 61 F 5/38, 5/26, опубл. 1992 г.).

Недостатками известной тележки являются затруднение обслуживания буксовых узлов и неудовлетворительная горизонтальная динамика при движении с высокими скоростями в прямых за счет повышенных колебаний виляния крайних колесных пар.

Известна трехосная тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, принятая за прототип, содержащая раму, опертую на пружины буксового рессорного подвешивания, установленные в раме среднюю колесную пару с тяговым электродвигателем и буксами, связанными продольными поводками с рамой тележки, и крайние колесные пары с тяговыми электродвигателями и буксами, связанными продольными поводками с поперечными направляющими балансирами, шарнирно закрепленными на поперечных балках рамы. Поперечные направляющие балансиры снабжены трубами, передающими крутящий момент при повороте балансиров. Трубы имеют в верхней части рычаги, связанные между собой штангой, расположенной поверх среднего тягового электродвигателя для обеспечения самоустанавливающегося поворотного движения крайних колесных пар в противофазе и с равными величинами. Перемещение букс крайних колесных пар относительно рамы осуществляется за счет деформации сдвига опорных витков пружин (US, Патент 4765250, кл. В 61 F 5/38, 1988 г.).

Недостатком известной конструкции является недостаточная эффективность работы механизма радиальной установки за счет высокой жесткости продольной связи букс с рамой тележки. Пружины первичного рессорного подвешивания, особенно на локомотивах, воспринимают большие вертикальные нагрузки от массы надрессорного строения. Для обеспечения необходимого статического прогиба и удовлетворения условиям прочности их жесткость на сдвиг гораздо выше оптимальной для эффективной работы устройства радиальной установки.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение динамических качеств тележки и эффективности работы устройства радиальной установки колесных пар в кривых участках пути за счет совершенствования конструкции шарнирно-рычажного механизма и рессорного подвешивания.

Указанный технический результат достигается тем, что трехосная тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, опертую на пружины буксового рессорного подвешивания, установленные в раме среднюю колесную пару с тяговым электродвигателем и буксами, связанными продольными поводками с рамой тележки, и крайние колесные пары с тяговыми электродвигателями и буксами, связанными продольными поводками с поперечными направляющими балансирами, шарнирно закрепленными на поперечных балках рамы, шарнирно-рычажные механизмы, расположенные по обеим сторонам тележки, каждый из которых включает продольные штанги, шарнирно соединяющие концы поперечных направляющих балансиров с вертикальным двуплечим рычагом, шарнирно установленным на боковине рамы, снабжена ножевыми шарнирами и гидравлическими демпферами виляния крайних колесных пар, ее рама оперта на пружины буксового рессорного подвешивания через ножевые шарниры, ориентированные для крайних колесных пар перпендикулярно продольной оси тележки, для средней колесной пары - параллельно продольной оси тележки, а к одному из плеч вертикального двуплечего рычага с каждой стороны тележки присоединен гидравлический демпфер, второй конец которого шарнирно закреплен на раме.

На фиг. 1 изображен вид тележки сбоку, на фиг.2 - в виде схемы вид А на фиг.1, на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1 (узел опирания рамы на пружину буксового рессорного подвешивания крайних колесных пар в разрезе).

Трехосная тележка с радиально устанавливающимися колесными парами (фиг. 1, 2 и 3) состоит из рамы 1, опертой на пружины 2 буксового рессорного подвешивания, установленных в раме 1 средней колесной пары 3 с тяговым электродвигателем 4 и буксами 5, связанными продольными поводками 6 с рамой 1 тележки, и крайних колесных пар 7 и 8 с тяговыми электродвигателями 4 и буксами 5, связанными продольными поводками 6 с поперечными направляющими балансирами 9, шарнирно закрепленными на поперечных балках 10 рамы 1, шарнирно-рычажных механизмов, расположенных по обеим сторонам тележки, каждый из которых включает продольные штанги 11, шарнирно соединяющие концы поперечных направляющих балансиров 9 с вертикальным двуплечим рычагом 12, шарнирно установленным на боковине рамы 1. Рама 1 опирается на пружины 2 буксового рессорного подвешивания через ножевые шарниры 13, ориентированные для крайних колесных пар 7, 8 перпендикулярно продольной оси тележки, для средней колесной пары 3 - параллельно продольной оси тележки, а к одному из плеч вертикального двуплечего рычага 12 с каждой стороны тележки присоединен гидравлический демпфер 14, второй конец которого шарнирно закреплен на раме 1. Тележка предназначена для движения по рельсам 15.

На тележке могут быть применены любые конструкции узлов опирания кузова и связи с главной рамой.

Продольные штанги 11 могут включать амортизаторы для снижения динамических сил (на фиг. не показаны).

Тележка работает следующим образом.

При входе в кривой участок железнодорожного пути направляющая колесная пара 7 набегает на наружный рельс 15 и за счет сил взаимодействия ее колес с рельсами 15 разворачивается по направлению к центру кривой, занимая радиальное положение. Шарнирно-рычажный механизм тележки, состоящий из продольных штанг 11 и вертикальных двуплечих рычагов 12, обеспечивает равное и противоположно направленное перемещение задней колесной пары 8. Гидравлические демпферы 14 не препятствуют плавному повороту крайних колесных пар 7 и 8 при входе в кривые участки пути, но демпфируют их колебания виляния при движении в прямых и кривых участках пути, что улучшает динамические качества тележки. Ножевые шарниры 13 обеспечивают крайним колесным парам 7 и 8 мягкую продольную и жесткую поперечную связь с рамой 1 тележки. На средней колесной паре 3 ножевые шарниры 13, ориентированные параллельно продольной оси тележки, обеспечивают мягкую связь с рамой 1 в поперечном направлении, что улучшает условия вписывания тележки в кривые участки пути.

Применение ножевых шарниров 13 в местах опирания рамы 1 на пружины 2 буксового рессорного подвешивания позволит получить оптимальные характеристики упругих продольных и поперечных связей колесных пар 3, 7, 8 с рамой 1 тележки, что повышает эффективность работы устройства.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции трехосных тележек. Технический результат - повышение динамических качеств тележки и эффективности работы устройства радиальной установки колесных пар в кривых участках пути путем совершенствования конструкции шарнирно-рычажного механизма и рессорного подвешивания. Тележка содержит крайние колесные пары, связанные продольными поводками с поперечными направляющими балансирами, шарнирно закрепленными на поперечных балках рамы. В тележке имеются шарнирно-рычажные механизмы, расположенные по обеим сторонам тележки, которые включают продольные штанги. Продольные штанги шарнирно соединяют концы поперечных направляющих балансиров с вертикальным двуплечим рычагом. К одному из плеч вертикального рычага с каждой стороны тележки присоединен гидравлический демпфер, второй конец которого шарнирно закреплен на раме. Рама тележки опирается на пружины букс через ножевые шарниры. Шарниры крайних колесных пар ориентированы перпендикулярно продольной оси тележки, а средней колесной пары - параллельно. 3 ил.

Трехосная тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, опертую на пружины буксового рессорного подвешивания, установленные в раме среднюю колесную пару с тяговым электродвигателем и буксами, связанными продольными поводками с рамой тележки, и крайние колесные пары с тяговыми электродвигателями и буксами, связанными продольными поводками с поперечными направляющими балансирами, шарнирно закрепленными на поперечных балках рамы, шарнирно-рычажные механизмы, расположенные по обеим сторонам тележки, каждый из которых включает продольные штанги, шарнирно соединяющие концы поперечных направляющих балансиров с вертикальным двуплечим рычагом, шарнирно установленным на боковине рамы, отличающаяся тем, что тележка снабжена ножевыми шарнирами и гидравлическими демпферами виляния крайних колесных пар, ее рама оперта на пружины буксового рессорного подвешивания через ножевые шарниры, ориентированные для крайних колесных пар перпендикулярно продольной оси тележки, для средней колесной пары - параллельно продольной оси тележки, а к одному из плеч вертикального двуплечего рычага с каждой стороны тележки присоединен гидравлический демпфер, второй конец которого шарнирно закреплен на раме.