ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ТЯГОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ДВУХОСНЫМИ ТЕЛЕЖКАМИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2007 года по МПК B61C9/50 B61F5/16 B61F5/38 

Изобретение относится к железнодорожным тяговым транспортным средствам, в частности к грузовым, пассажирским, маневровым электровозам, тепловозам, моторным вагонам электропоездов, моторным вагонам метро, и касается конструкции их экипажа, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар.

Известно тяговое транспортное средство, содержащее главную раму, оборудованную автосцепками, кузов, кабину, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, поводки, главная рама которого снабжена центральными кронштейнами, расположенными по его продольной оси и пропущенными между осями каждой тяговой тележки, и шарнирно соединенными тягами, расположенными горизонтально или под углом к горизонту в вертикальной срединной плоскости, с рамами этих тележек или с осями задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек, и четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены с кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек связями, расположенными под углом к горизонту или горизонтально, при этом буксы этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены с кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек связями, расположенными под углом к горизонту или горизонтально, при этом буксы этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными ниже их осей (Патент на изобретение №2229992, В61С 11/00, Российская Федерация).

Недостатками такой конструкции являются увеличенный за счет тяг габарит тележек, а следовательно, и тягового транспортного средства, сложность конструкции, большая масса тележек, обрессоренная только буксовой ступенью рессорного подвешивания, что приводит к высоким динамическим нагрузкам на тяговые электродвигатели и колесномоторные блоки из-за увеличения жесткости буксовой ступени при двухступенчатом рессорном подвешивании по сравнению с обычным, низкое расположение тяг, что создает трудности при изготовлении и обслуживании, отсутствие унификации в расположении поводков передних и задних колесных пар.

Техническим результатом изобретения является снижение габарита тележек и тягового транспортного средства с обеспечением максимальных тяговых качеств, снижение динамических нагрузок на тяговые электродвигатели и рамы тележек, увеличение за счет этого скорости движения, упрощение конструкции рам тележек, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар с повышением уровня их унификации, улучшение условий их эксплуатации, что в свою очередь приводит к снижению затрат на изготовление, снижению стоимости железнодорожного тягового транспортного средства, а также снижению затрат на его эксплуатацию и ремонт.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с двухосными тележками, содержащем раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, гасители колебаний, тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в одной точке с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства с обеспечением возможности относительного поперечного перемещения, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на рамах тележек, кроме того, шарнирные соединения тяг с рамами тележек и тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, и продольные связи выполнены энергопоглощающими.

Такой же технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с двухосными тележками, содержащем раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, гасители колебаний, тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в двух точках, лежащих на равном расстоянии от оси колесной пары, с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства с обеспечением возможности относительного поперечного перемещения, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме транспортного средства или на рамах тележек, кроме того, шарнирные соединения тяговых электродвигателей с рамами соответствующих тележек и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, шарнирные соединения тяг с рамами тележек и тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, и продольные связи выполнены энергопоглощающими.

Такой же технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с двухосными тележками, содержащем раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в одной точке с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства маятниковой подвеской, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме транспортного средства или на рамах тележек, кроме того, шарнирные соединения тяг с рамами тележек и тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, и продольные связи выполнены энергопоглощающими.

Такой же технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с двухосными тележками, содержащем раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в двух точках, лежащих на равном расстоянии от оси колесной пары, с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства маятниковой подвеской, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы соответствующих тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме транспортного средства или на рамах тележек, кроме того, шарнирные соединения тяговых электродвигателей с рамами соответствующих тележек и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, шарнирные соединения тяг с рамами тележек и тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, кроме того, съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими, и продольные связи выполнены энергопоглощающими.

Предлагаемое железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками представлено на чертежах, где:

на фиг.1 изображено железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками, общий вид;

на фиг.2 изображена двухосная тележка, общий вид;

на фиг.3 изображена двухосная тележка, вид сверху на фиг.2;

на фиг.4 изображена двухосная тележка, общий вид;

на фиг.5 изображена двухосная тележка, вид сверху на фиг.4;

на фиг.6 изображена расчетная схема тягового транспортного средства. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками (фиг.1 - 6) состоит из рамы 1 с автосцепками 2, центральных кронштейнов 3, тяг 4, боковых кронштейнов 5, кабины машиниста 6, рессорного подвешивания второй ступени 7, передней тележки 8, задней тележки 9, рам тележек 10, боковин рам тележек 11, поперечных балок 12, шарниров тяг 13, передних колесных пар 14, задних колесных пар 15, тяговых электродвигателей 16, соединений тяговых электродвигателей с рамой тележки 17, соединений тяговых электродвигателей с рамой тягового транспортного средства 18, букс 19 с кронштейнами 20, букс 21 с кронштейнами 22, буксовых шарниров 23, связей 24 с шарнирами 25, поводков 26, тяговых редукторов 27, маятниковых подвесок 28, буксовой ступени рессорного подвешивания 29, двуплечих рычагов 30, вертикальных гасителей колебаний 31, поперечных гасителей колебаний 32.

Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками работает следующим образом: машинист из кабины машиниста 6 производит пуск тягового транспортного средства и устанавливает необходимый режим его работы, при этом на тяговые электродвигатели 16 передней тележки 8 и задней тележки 9 подается напряжение, от которого они начинают вращаться и создавать крутящие моменты, которые тяговыми редукторами 27 передаются на колесные пары 14 и 15, которые в свою очередь начинают вращаться, при этом в зонах контакта колес с рельсами возникают силы тяги. Силы тяги с колес передаются на оси колесных пар, а с них на буксы 19 и 21. С букс силы тяги поводками 26 передаются на боковины рам тележек 11 рам 10 тележек 8 и 9, а с них поперечными балками 12 через шарниры тяг 13 на тяги 4. С тяг 4 через вторые шарниры 13 тяговые усилия центральными кронштейнами 3 передаются на раму 1 и далее на автосцепку 2, при этом тяговое транспортное средство вместе с прицепным составом приходит в движение.

Сила тяги, приложенная к автосцепке, создает относительно уровня верха головок рельсов опрокидывающий момент, равный М_опр=n·Т_T·Н_a,

где n - количество тележек; Т_T - сила тяги тележки;

Н_а - высота автосцепки над уровнем головок рельсов.

Опрокидывающий момент вызывает обезгруживание передней тележки и дополнительную нагрузку на заднюю тележку при двухтележечном экипаже на величину: Δ₁Q_T=2*Т_T*Н_а/L,

где L - база тягового транспортного средства.

В экипажах с двухступенчатым рессорным подвешиванием с большим статическим прогибом дополнительное обезгруживание первой оси передней тележки и дополнительная нагрузка на ее заднюю ось, шкворневым механизмом передачи тяги, без учета жесткости системы может быть определено: Δ₂Q_T=Т_T*Н_ш/l_T,

где Н_ш - высота шкворневого устройства над уровнем головок рельсов;

l_T - база тележки.

При этом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_T=Т_T*(Н_а/L,+Н_ш/l_T), коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-ΔQ_T/ Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*ψ*Q_сц·η,

где Q_сц - сцепной вес колесной пары.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей 16 с рамами тележек 10 и рамой тягового транспортного средства 1 приведенным в описании способом последние создают на раме тягового транспортного средства восстанавливающий момент равный: М_в=n*F_м*l_м=Т_T*r*l_м/l₀;

где F_м - усилие в маятниковых подвесках, определяемое по выражению:

F_м=0,5T_T*r/l₀;

l_м - расстояние между точками подвески тяговых электродвигателей к раме тягового транспортного средства;

L₀ - расстояние между соединениями тягового электродвигателя с рамами.

При этом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_T=Т_T*(Н_а/L-0.5*r*l_м/(l₀*L)+Н_ш/l_T), коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-ΔQ_T/Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*ψ*Q_сц*η.

Например, железнодорожное тяговое транспортное средство с двумя двухосными тележками с двухступенчатым рессорным подвешиванием и обычным шкворневым устройством передачи тяги с параметрами: Т_T=160 кН; Н_а=1,06 м; L=10 м; Н_ш=1,1 м; l_T=2 м; Q_сц=235 кН; ψ=0,385; r=0,525 м; L₁=3 м; L₂=5 м, l₀=1 м, l_м=4 м, будет иметь следующие параметры тяги:

полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_T=160*(1.06/10+1,1/2)=105 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-105/235=0,553, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*0,385*235*0,553=200 кН.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей с рамами 1 и 10 полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_T=160*(1,06/10-0,5*0,525*4/(1*10)+1,1/2)=88 кН,

коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-88/235=0,626, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*0,385*235*0,626=226 кН.

Таким образом, по сравнению с обычным шкворневым тяговым средством при высоте тяги 1,1 м в предлагаемом тяговом транспортном средстве сила тяги по сцеплению возрастает на (226-200)*100/200=13%.

При понижении шкворневого узла до Н_ш=0,525 м полное обезгруживание передней оси передней тележки с обычным шкворневым устройством составит: ΔQ_T=160*(1.06/10+0,525/2)=59 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-59/235=0,749, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*0,385*235*0,749=271 кН.

При этом в предлагаемом тяговом транспортном средстве обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_T=160*(1,06/10-0,5*0,525*4/(1*10)+0,525/2)=42,2 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-42,2/235=0,821, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*0,385*235*0,821=297 кН.

Снабжение тягами поперечных балок рам тележек, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, создает дополнительный восстанавливающий момент на раме тележки равный:

M_вт=T_T(r+(0,5*l_T+S)*sinα-H_ш);

где S - расстояние от нижнего шарнира тяги до оси колесной пары.

При этом обезгруживание первой оси составит:

ΔQ_T=T_T*(H_a/L-0.5*r*l_м(l₀*L)-r/l_T-0,5*sibα-S*sinα/l_T+2*H_ш/l_T).

При S=0.8 м и Н_ш=0,45 м и α=5° обезгруживание передней оси составит: ΔQ_T=160*(1,06/10-0,5*0,525*4/(1*10)-0,525/2-0,5*sin5-0,8*sin5/2+2*0.45/2)=17.6 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-17.6/235=0,925, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4*0,385*235*0,925=335 кН, что практически соответствует теоретическим максимальным значениям η и F_сц для принятого транспортного средства.

Компьютерное моделирование такого железнодорожного тягового транспортного средства с двухосными тележками с учетом жесткости системы при статическом прогибе буксовой ступени рессорного подвешивания 50 мм и 100 мм второй ступени при Н_а=1,06 м; L=9,46 м; l_T=2,4 м; Q_сц=235 кН; ψ=0,385; r=0,525 м, l₀=1 м, l_м=0,4, S=0.5 м показывает, что полученные выше результаты η=0,925 и F_сц=335 кН могут быть достигнуты при тяге над уровнем головок рельсов Н_ш=0,4 м под углом α=14,5°.

При подвеске тяговых электродвигателей маятниковыми подвесками к раме тягового транспортного средства уменьшается масса рамы тележки на массу ее узлов, обеспечивающих их подвеску к раме в обычных конструкциях, кроме того, можно считать, что половина массы тяговых электродвигателей и маятниковых подвесок снимается с рам тележек и передается непосредственно на раму тягового транспортного средства. Принимая, что коэффициент вертикальной динамики буксовой ступени рессорного подвешивания составляет 0,4, а рессорного подвешивания в целом 0,2, можно сказать, что снижение динамической нагрузки на тяговый электродвигатель составит: ΔF_д=0,5*(0,4-0,2)*М_д. При массе двигателя, например, 3000 кг снижение динамической нагрузки на тяговый электродвигатель и тележку составит не менее: ΔF_д=0,5*(0,4-0,2)*3000*9,81=2943 Н=2,9 кН.

При движении тягового транспортного средства в кривых, тележки 8 и 9 поворачиваются относительно рамы 1 при этом своими кронштейнами 5 рама 1 воздействует на связи 24 с шарнирами 25, создавая в них парные усилия растяжения-сжатия, которые попарно воздействуют на кронштейны 20, поводки 26 и буксы 19 передней колесной пары 14 и кронштейны 22, поводки 26 и буксы 21 задней колесной пары 15.

Эти усилия, оказываемые на буксы, создают на осях колесных пар разворачивающие их моменты. При разноименном смещении буксовых поводков 26 передней колесной пары 14 и задней колесной пары 15 относительно их осей или при их одноименном смещении, но с применением для одной из них двуплечих рычагов 30, эти разворачивающие моменты разворачивают передние и задние колесные пары в разные стороны, и устанавливают их в радиальное положение.

Установка шарниров 23 в соединении буксовых кронштейнов 20 и 22 с буксами соответственно 19 и 21 приводит к снижению усилий в связях 24 и поводках 26, необходимых для установки осей в радиальное положение.

Обеспечение возможности поперечного перемещения соединений 18 и применение маятниковых подвесок 28, соединяющих тяговые электродвигатели с рамой 1, приводит к снижению величины поперечных усилий, воздействующих на тяговые электродвигатели 16.

Вертикальные гасители колебаний 31 и поперечные 32 гасят все возникающие при взаимодействии колес с рельсами колебания, обеспечивая железнодорожному тяговому транспортному средству необходимую плавность хода.

Все это и приводит к снижению габарита тележек и тягового транспортного средства с обеспечением максимальных тяговых качеств, снижению динамических нагрузок на тяговые электродвигатели и рамы тележек, увеличению за счет этого скорости движения, упрощению конструкции рам тележек, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар с повышением уровня их унификации, улучшению условий их эксплуатации, что в свою очередь приводит к снижению затрат на изготовление, снижению стоимости железнодорожного тягового транспортного средства, а также снижению затрат на его эксплуатацию и ремонт.

Железнодорожное тяговое транспортное средство содержит двухосные тележки с тяговыми электродвигателями с редукторами, шарнирно или маятниковыми подвесками в двух или трех точках закрепленными на рамах тележек и раме железнодорожного тягового транспортного средства. Поперечные балки тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек и раму железнодорожного тягового транспортного средства, которая снабжена боковыми кронштейнами, соединенными с кронштейнами букс, в свою очередь соединенными с рамами тележек. Снижается габарит тележек и железнодорожного тягового транспортного средства, обеспечиваются максимальные тяговые качества и снижение динамических нагрузок на тяговые электродвигатели и рамы тележек, упрощается конструкция рам тележек, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар, повышается уровень их унификации, уменьшается износ бандажей. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками, содержащее раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в одной точке с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства с обеспечением возможности относительного поперечного перемещения, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой железнодорожного тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы железнодорожного тягового транспортного средства продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на рамах тележек.2. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.1, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяг с рамами тележек и тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.3. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.2, отличающееся тем, что съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.4. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.3, отличающееся тем, что шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.5. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.4, отличающееся тем, что продольные связи выполнены энергопоглощающими.6. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками, содержащее раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в двух точках, лежащих на равном расстоянии от оси колесной пары, с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства с обеспечением возможности относительного поперечного перемещения, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой железнодорожного тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы железнодорожного тягового транспортного средства продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме железнодорожного тягового транспортного средства или на рамах тележек.7. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.6, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяговых электродвигателей с рамами соответствующих тележек и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.8. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.7, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяг с рамами тележек и железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.9. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.8, отличающееся тем, что съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.10. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.9, отличающееся тем, что шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.11. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.10, отличающееся тем, что продольные связи выполнены энергопоглощающими.12. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками, содержащее раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в одной точке с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства маятниковой подвеской, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой железнодорожного тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей или рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы железнодорожного тягового транспортного средства продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме железнодорожного тягового транспортного средства или на рамах тележек.13. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.12, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяг с рамами тележек и железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.14. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.13, отличающееся тем, что съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.15. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.14, отличающееся тем, что шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.16. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.15, отличающееся тем, что продольные связи выполнены энергопоглощающими.17. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками, содержащее раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги, гасители колебаний, отличающееся тем, что тяговые электродвигатели с закрепленными на них корпусами тяговых редукторов установлены по два на каждую тележку, при этом каждый из них шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечной оси тележки соединен в двух точках, лежащих на равном расстоянии от оси колесной пары, с рамой этой тележки и в одной точке с рамой железнодорожного тягового транспортного средства маятниковой подвеской, при этом точки соединения тяговых электродвигателей с рамой железнодорожного тягового транспортного средства смещены в разные стороны относительно точек их соединения с рамой соответствующей тележки, при этом поперечные балки рам тележек снабжены тягами, шарнирно соединяющими рамы соответствующих тележек с рамой железнодорожного тягового транспортного средства в срединной продольной вертикальной плоскости ниже уровня осей колесных пар под углами к горизонту или горизонтально, причем рама тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек продольными связями, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или рама железнодорожного тягового транспортного средства снабжена четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на каждую буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс продольными связями, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы железнодорожного тягового транспортного средства продольными связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме железнодорожного тягового транспортного средства или на рамах тележек.18. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.17, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяговых электродвигателей с рамами соответствующих тележек и рамой железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.19. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.18, отличающееся тем, что шарнирные соединения тяг с рамами тележек и железнодорожного тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.20. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.19, отличающееся тем, что съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.21. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.20, отличающееся тем, что шарнирные соединения продольных связей с кронштейнами букс и рамой тягового транспортного средства выполнены резинометаллическими.22. Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными тележками по п.21, отличающееся тем, что продольные связи выполнены энергопоглощающими.