ЛОКОМОТИВ Российский патент 2005 года по МПК B61K3/02 

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано, например, в конструкции магистральных тепловозов.

Известен локомотив (тепловоз) 2ТЭ10Л, описанный и показанный на стр.3-7, рис.1 в книге «Конструкция и динамика тепловозов», изд.2, доп. под ред. Иванова В.Н. - М., Транспорт, 1974 г. Такой тепловоз состоит из кузова, в котором расположены силовая установка и другое оборудование, необходимые для его функционирования. Кузов установлен на две трехосные тележки, снабженные колесными парами, приводимыми во вращение тяговыми электродвигателями. Несмотря на достаточно высокую эффективность использования такого тепловоза, он обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что колеса его колесных пар, и в частности их гребни, имеют низкую долговечность, особенно в тех случаях, когда тепловоз эксплуатируется на участках пути, изобилующих кривыми (см., например, газету «Гудок» от 06.10.1990 г., «Стальной СПИД?»). Это происходит из-за того, что в конструкции тепловоза отсутствуют устройства, предназначенные для смазки зоны трения гребня с боковой поверхностью головки рельса. Поэтому локомотивные депо, эксплуатирующие подвижной состав в этих регионах, несут значительные материальные и трудовые затраты по замене колесных пар и восстановлению гребней их колес.

Известен также локомотив по А.С.СССР SU 1652154 А1, содержащий кузов, тележки с колесными парами, включающими оси и колеса с гребнями, силовую установку и вспомогательное оборудование, криволинейные пустотелые брусья, заполненные смазкой, закрепленные при помощи пружин на днище кузова и имеющие отверстия для истечения смазки при угловом повороте тележки, и ролики, покрытые материалом, обладающим капиллярными свойствами. Несмотря на свою эффективность использования предложенное устройство, предназначенное для смазки гребней колес локомотива и смонтированное на нем, обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что подача смазки в зону трения происходит тогда, когда кузов локомотива получит угловой крен при входе в кривую пути, при этом крен должен достигать значительных величин. Если же крен незначителен, то устройство может и не сработать.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение долговечности гребней колес колесных пар локомотива за счет стабильной подачи смазки в зону трения гребня колеса с рельсом, не зависящей от углов крена его кузова.

Поставленная цель достигается тем, что отверстия для истечения смазки находятся на обращенных к тележкам гранях брусьев, выполненных прямоугольной формы, подпружиненных пружинами сжатия, в отверстиях для истечения смазки подвижно размещены шарообразные тела качения, имеющие возможность вращения и утапливания в них во время контакта с подпружиненными относительно рам тележек роликами при угловом повороте тележки, а ролики имеют профиль качения, ответный профилям гребней колес и упомянутых шарообразных тел качения.

На фиг.1 показан общий вид локомотива, на фиг.2 - горизонтальный вид одной из тележек в сечении АА, на фиг.3 - вид на часть тележки локомотива по стрелке В, на фиг.4 - сечение части тележки и кузова локомотива по СС, на фиг.5 и 6 - увеличенные зоны контакта деталей устройства в сечении ДД, характеризующих его работу.

Локомотив состоит из кузова 1, размещенного на тележках 2 с помощью шкворня 3. Концентрично шкворню 3 на кузове 1 на пружинах сжатия 4 подвешены пустотелые брусья 5, содержащие жидкую смазку 6. Пустотелые брусья 5 снабжены отверстиями 7, в которых подвижно размещены шарообразные тела качения 8. На рамах тележек 2 с помощью шарниров 9 закреплены рычаги 10, подпружиненные пружинами сжатия 11 относительно тележек 2, и несущие ролики 12, снабженные войлочными кольцами 13. На тележках 2 установлены колесные пары 14 с колесами 15, снабженными гребнями 16.

Работает локомотив следующим образом. При прямолинейном движении локомотива его кузов 1 и тележки 2 находятся в таком положении, как это показано на фиг.1, и их продольные оси симметрии совпадают с осью симметрии железнодорожного пути. В то же время ролики 12 расположены на стыке пустотелых брусьев 5, которые в этой зоне имеют радиусы R (см. фиг.3), эквивалентные радиусам войлочных колец 13, при этом последние не имеют контакта ни с шарообразными телами качения 8, ни с гребнями 16 колес 15 (см. фиг.3, 1 и 5). При таком движении локомотива все шарообразные тела качения 8 под действием собственного веса, действующего по стрелке Е (фиг.5), прикрывают отверстия 7 и поэтому смазка 6, находящаяся в пустотелых брусьях 5, из последних не истекает. Как только локомотив войдет в кривую пути, тележки 2 получают угловой поворот, например по стрелке G (фиг.2), относительно кузова 1 и тогда ролики 12, утапливаясь по стрелке F, входят в контакт своими войлочными кольцами 13 с вращающимися гребнями 16 колес 15, также получая вращение вокруг собственной оси при этом пружины сжатия 11 сжимаются за счет углового поворота рычагов 10 в шарнирах 9 (фиг.4) в направлении стрелки Q. Одновременно, как только ролики 12 начнут вращаться, происходит контакт их войлочных колец 13 с одними из первых шарообразных тел качения 8, которые, во-первых, не препятствуют вращению роликов 12, так как сами имеют возможность вращения в отверстиях 7, и, во-вторых, утапливаются по стрелке М, что способствует нанесению смазки 6 на поверхность войлочных колец 13, так как отверстия 7 в нижней части пустотелых брусьев 5 откроются и смазка 6, захватываемая вращающимися шарообразными телами качения 8, будет постоянно наноситься на поверхность роликов 12 (см. фиг.4 и 6). В дальнейшем, в зависимости от радиуса кривизны рельсового пути, ролики 12, своей поверхностью (войлочные кольца 13) будут переходить от одного шарообразного тела качения 8 к другому, которые располагают как можно ближе друг к другу, причем предыдущие шарообразные тела качения 8, контакт с которыми ролики 12 прекращают, под действием собственного веса снова переместятся по стрелке Е и закроют свои отверстия 7, исключая вытекание смазки 6 и предотвращая тем самым ее ненужный расход. После выхода локомотива из кривой пути, ролики 12 возвращаются в исходное положение такое, как это показано на фиг.2 и 3. Наличие же смазки 6, которой пропитаны войлочные кольца 13, роликов 12 обеспечивает ее попадание на гребни 16 колес 15, которая затем оказывается в зоне трения гребней 16 с боковыми поверхностями головок рельс (на чертежах рельс не показан). При повороте тележек 2 в противоположную сторону стрелки G процесс смазки гребней 16 колес 15 аналогичен вышеописанному. В случае остановки локомотива в кривой пути истекания смазки 6 (фиг.6) через отверстие 7 происходить не будет, так как его шарообразные тела качения 8 не получают вращения, а следовательно, она не может наноситься на войлочные кольца 13 невращающихся роликов.

Технико-экономическое преимущество предположенного технического решения в сравнении с прототипом очевидно, так как оно за счет смазки гребней колес колесных пар в кривой пути снижает износ гребней и тем самым повышает их долговечность, а истекание смазки не зависит от крена кузова локомотива.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к смазке гребней колес колесных пар локомотива. На днище кузова 1 локомотива расположены криволинейные формы емкости 5 со смазкой, которые снабжены телами качения в виде шариков 8 и контактируют с роликами 12, переносящими смазку на гребни 16 колес колесных пар 14 при входе локомотива в кривую пути. Технический результат - повышение долговечности гребней колес колесных пар локомотивов. 6 ил.

Локомотив, содержащий кузов, тележки с колесными парами, включающими оси и колеса с гребнями, силовую установку и вспомогательное оборудование, криволинейные пустотелые брусья, заполненные смазкой, закрепленные при помощи пружин на днище кузова и имеющие отверстия для истечения смазки при угловом повороте тележки, ролики, покрытые материалом, обладающим капиллярными свойствами, отличающийся тем, что отверстия для истечения смазки находятся на обращенных к тележкам гранях брусьев, выполненных прямоугольной формы, подпружиненных пружинами сжатия, в отверстиях для истечения смазки подвижно размещены шарообразные тела качения, имеющие возможность вращения и утапливания в них во время контакта с подпружиненными относительно рам тележек роликами при угловом повороте тележки, а ролики имеют профиль качения, ответный профилям гребней колес и упомянутых шарообразных тел качения.