ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК B61F5/38 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тепловозам и электровозам, и касается конструкции устройств, предназначенных для обеспечения радиальной установки осей колесных пар трехосной или двухосной тележки при ее движении в кривых участках пути.

Известна трехосная тележка локомотива 2ТЭП6, содержащая раму, колесные пары с буксами, снабженными комплектами цилиндрических пружин одноступенчатого индивидуального рессорного подвешивания и поводками, тяговые электродвигатели опорно-осевой подвески (Тепловозы / Под редакцией Панова Н.И. М.: Машиностроение, 1978, с. 386).

Недостатками такой конструкции являются высокая жесткость подвески колесных пар в продольном и поперечном направлениях, отсутствие радиальной установки осей колесных пар при движении в кривых участках пути, что приводит к высоким боковым давлениям гребней колес на рельсы при движении в кривых участках пути, к большим боковым динамическим нагрузкам в системе колесо - рельс как при движении в кривых, так и на прямых участках пути, что приводит к увеличенному сопротивлению движения и расходу топлива, к повышенным износам колес и рельсов.

Известна также тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, установленные в ней с возможностью продольного перемещения колесные пары с буксами, соединенными ниже осей колесных пар с продольными стержнями, связанными между собой через закрепленный на раме рычажный механизм, снабженная вертикальными стержнями, шарнирно связанными концами с соответствующими продольными стержнями и с расположенными со стороны их приливами букс, причем шарниры соединения вертикальных стержней с продольными стержнями выполнены с зазором в вертикальном направлении (авт. св. 1724499, кл. В 61 F 5/38).

Недостатками такой конструкции являются ее сложность, отсутствие связи продольной и поперечной жесткости буксовых пружин с радиальной установкой осей колесных пар при движении в кривых участках пути и, как следствие, недостаточный поворот осей в кривых, что приводит к недостаточному снижению сопротивления движению и износу колес и рельсов при движении в кривых участках пути.

Техническим результатом изобретения является автоматическая установка осей колесных пар трехосной или двухосной тележки при ее движении в кривой по направлениям радиусов этой кривой, что приводит к снижению бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок в системе колесо - рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотивов, к снижению расхода топлива.

Технический результат достигается тем, что в трехосной или двухосной тележке локомотива, содержащей раму, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели опорно-осевой подвески, пружины буксовой ступени рессорного подвешивания, пружины второй ступени рессорного подвешивания, поводки, буксы первой колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своей средней частью шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а буксы последней колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими средними частями двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своими нижними концами шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными ниже оси колесной пары, кроме того, буксы последней колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые в средней части шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а верхними концами шарнирно соединены с концами двуплечих рычагов, которые в средней части шарнирно закреплены на раме тележки, а вторыми концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, кроме того, рама тележки или кузов локомотива снабжены не менее чем одним пневмоцилиндром или гидроцилиндром, шток которого соединен соответственно с кузовом локомотива или рамой тележки шарнирной связью.

Такое выполнение трехосной или двухосной тележки локомотива и, в частности, снабжение букс первой колесной пары шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своей средней частью шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, и снабжение букс последней колесной пары шарнирно соединенными с ними своими средними частями двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своими нижними концами шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными ниже оси колесной пары, кроме того, снабжение букс последней колесной пары шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые в средней части шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а верхними концами шарнирно соединены с концами двуплечих рычагов, которые в средней части шарнирно закреплены на раме тележки, а вторыми концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, кроме того, снабжение рамы тележки или кузова локомотива не менее чем одним пневмоцилиндром или гидроцилиндром, шток которого соединен соответственно с кузовом локомотива или рамой тележки шарнирной связью, приводит к автоматической установке осей колесных пар тележки при ее движении в кривой по направлениям радиусов этой кривой, что приводит к снижению бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок в системе колесо-рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, к снижению расхода топлива.

Предлагаемая тележка локомотива представлена на чертежах, где:
на фиг.1 изображена трехосная тележка локомотива, общий вид;
на фиг.2 изображена трехосная тележка локомотива, вид сверху;
на фиг.3 изображено сечение А-А на фиг.1;
на фиг.4 изображена двухосная тележка локомотива, общий вид;
на фиг.5 изображена двухосная тележка локомотива, вид сверху;
на фиг.6 изображено сечение Б-Б на фиг.5.

Тележка локомотива (фиг.1-6) состоит из рамы 1, боковин рамы 2, кронштейнов рамы 3, первой колесной пары 4, букс 5, двуплечих рычагов 6, поводков 7, податливых продольных связей 8, средней колесной пары 9, букс 10, тяговых электродвигателей 11, буксовых пружин 12, поводков 13, кронштейнов рамы 14, последней колесной пары 15, букс 16, двуплечих рычагов 17, двуплечих рычагов 18, осей 19, средних поводков 20, пневмоцилиндра 21, шарнирных связей 22, пружин второй ступени рессорного подвешивания 23, рамы локомотива 24, кронштейнов 25, кронштейнов 26.

Тележка локомотива работает следующим образом. При входе локомотива в кривую колесо первой колесной пары 4 начинает набегать на наружный рельс криволинейного участка пути, при этом на гребне этого колеса возникает боковое давление со стороны головки наружного рельса. Боковое давление с гребня колеса через буксы 5, буксовые пружины 12 передается на боковины 2 рамы 1 тележки, и на пружинах второй ступени рессорного подвешивания 23 разворачивает тележку относительно кузова локомотива 24 в сторону центра кривой. При повороте тележки в кривой кронштейны кузова 25 растягивают податливые пассивные продольные связи 8, расположенные над первой колесной парой 4 с наружной стороны кривой, а над последней колесной парой 15 - с внутренней стороны кривой, и сжимают податливые пассивные продольные связи 8, расположенные с противоположной стороны. Усилия растяжения и сжатия связями 8 передаются на верхние концы соответствующих двуплечих рычагов 6, 17 и 18, что приводит к их перемещениям во взаимно противоположных направлениях. Используя поводки 7, как опорные точки, двуплечие рычаги 6 и 17 это перемещение через оси 19 передают на буксы 5 и 16 соответствующих колесных пар 4 и 15 и разворачивают их в противоположные стороны, при этом оси этих колесных пар устанавливаются по направлениям радиусов кривой. Так как угол поворота тележки относительно кузова пропорционален радиусу кривой, усилия в податливых продольных связях и их перемещения также будут пропорциональны величине этого радиуса, что и будет обеспечивать автоматическое соответствие углов поворота осей соответствующему радиусу кривой.

Установка управляемых податливых продольных связей 8 или пассивных податливых продольных связей 8 в совокупности с установкой пневмоцилиндра или гидроцилиндра 21 позволит в процессе входа в криволинейный участок пути производить управляемый принудительный поворот тележки относительно кузова в соответствии с радиусом кривой, что практически устранит боковое давление гребней набегающих колес на головки рельсов, при этом разворот колесных пар и установка их осей по направлениям радиусов кривой будет происходить в полном соответствии со схемой, описанной выше для пассивных связей.

Все это и приведет к снижению бокового давления гребней колес на рельс, снижению боковых динамических нагрузок в системе колесо - рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, к снижению расхода топлива.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тепловозам и электровозам, и касается конструкции устройств, предназначенных для обеспечения радиальной установки осей колесных пар в кривых участках пути. Технический результат - автоматическая установка осей колесных пар при движении в кривой, снижение бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок, уменьшение сопротивления движению в кривой, снижение износа колес и рельсов. Новым в устройстве является то, что буксы первой колесной пары шарнирно соединены с нижними концами двуплечих рычагов. Двуплечие рычаги соединены верхними концами с рамой или кузовом локомотива, а средней частью - с рамой тележки. Буксы последней колесной пары шарнирно соединены со средней частью двуплечих рычагов, которые верхними концами соединены с рамой или кузовом локомотива, а нижними концами - с рамой тележки. Как вариант буксы последней колесной пары могут быть шарнирно соединены с нижними концами двуплечих рычагов, средняя часть которых шарнирно соединена с рамой тележки, а верхними концами - с дополнительньми двуплечими рычагами. Дополнительные двуплечие рычаги средней частью шарнирно соединены с рамой тележки, а вторыми концами - с рамой или кузовом локомотива. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Тележка локомотива, содержащая раму, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели опорно-осевой подвески, пружины буксовой ступени рессорного подвешивания, пружины второй ступени рессорного подвешивания, поводки, отличающаяся тем, что буксы первой колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своей средней частью шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а буксы последней колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими средними частями двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своими нижними концами шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными ниже оси колесной пары. 2. Тележка локомотива по п.1, отличающаяся тем, что рама тележки или кузов локомотива снабжены не менее чем одним пневмоцилиндром или гидроцилиндром, шток которого соединен соответственно с кузовом локомотива или рамой тележки шарнирной связью. 3. Тележка локомотива, содержащая раму, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели опорно-осевой подвески, пружины буксовой ступени рессорного подвешивания, пружины второй ступени рессорного подвешивания, поводки, отличающаяся тем, что буксы первой колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые своими верхними концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями, а своей средней частью шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а буксы последней колесной пары снабжены шарнирно соединенными с ними своими нижними концами двуплечими рычагами, пропущенными через боковины рамы тележки, которые в средней части шарнирно соединены с рамой тележки поводками, расположенными выше оси колесной пары, а верхними концами шарнирно соединены с концами двуплечих рычагов, которые в средней части шарнирно закреплены на раме тележки, а вторыми концами шарнирно соединены с рамой или кузовом локомотива податливыми пассивными или управляемыми продольными связями. 4. Тележка локомотива по п.3, отличающаяся тем, что рама тележки или кузов локомотива снабжены не менее чем одним пневмоцилиндром или гидроцилиндром, шток которого соединен соответственно с кузовом локомотива или рамой тележки шарнирной связью.