ШЕСТИОСНОЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ТЯГОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК B61F5/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к шестиосным грузовым, маневровым и пассажирским электровозам и тепловозам, и касается конструкции их экипажа, механизмов продольной связи тележек с кузовом и радиальной установки осей колесных пар.

Известно шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство, содержащее кузов, раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели с подвесками, тяговые редукторы, поводки, устройства передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства, гасители колебаний, в которых 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 (Патент на изобретение №2207276, В61F 5/38, Российская Федерация).

Недостатками такой конструкции при выполнении шестиосного железнодорожного тягового транспортного средства с двумя трехосными тележками является увеличенный габарит букс и тележек по длине за счет установки рычагов на буксы и переноса поводков первой и третьей колесных пар с их букс на рычаги, установленные на буксы, что приводит к соответствующему увеличению габарита транспортного средства или к уменьшению подкузовного пространства для подкузовного оборудования, увеличенная необрессоренная масса первой и третьей колесных пар каждой тележки за счет роста габаритов букс и установленных на них рычагов, отсутствие унификации между буксами первой, третьей и второй колесных пар, все это приводит к увеличению массы транспортного средства, снижению его динамических качеств и скорости движения и, следовательно, к увеличению стоимости и снижению эксплуатационных качеств железнодорожного тягового транспортного средства.

Техническим результатом изобретения является снижение габарита букс, тележек и транспортного средства, снижение необрессоренных масс колесных пар и тележек в целом, снижение динамических нагрузок в узлах и деталях экипажа при движении, увеличение скорости движения, обеспечение радиальной установки осей колесных пар, снижение массы тележек и транспортного средства, обеспечение унификации между буксами первой, второй и третьей колесных пар, снижение износов деталей экипажа, что в свою очередь приводит к снижению стоимости шестиосного железнодорожного тягового транспортного средства и повышению его эксплуатационных качеств.

Технический результат достигается тем, что в шестиосном железнодорожном тяговом транспортном средстве, содержащем кузов, раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели с подвесками, тяговые редукторы, поводки, устройства передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства, гасители колебаний, его рама снабжена двумя боковыми кронштейнами на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, шарнирно соединенными связями, расположенными горизонтально и параллельно продольным осям тележек или под углами к горизонту и их продольным осям, с верхними концами двуплечих рычагов шарнирно с обеспечением вращения относительно поперечных осей установленных на рамах тележек по два на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары их средней частью для первой и шестой колесных пар и своими нижними концами для третьей и четвертой колесных пар, при этом буксы этих колесных пар поводками или тягами, расположенными ниже или выше, или соответственно выше и ниже, или ниже и выше осей колесных пар, жестко или шарнирно соединены соответственно с нижними концами и средними частями этих рычагов, кроме того, связи выполнены энергопоглощающими, кроме того, буксовые пружины первой и шестой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, буксовые пружины третьей и четвертой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, соединение двуплечих рычагов с рамами тележек выполнено резинометаллическими шарнирами, кроме того, между буксами первой и шестой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний, кроме того, между буксами третьей и четвертой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний, и каждая тележка снабжена не менее чем одним или рама кузова снабжена не менее чем одним на каждую тележку пневмоцилиндром или гидроцилиндром управления поворотом тележек, штоки которых шарнирно соединены соответственно с рамой кузова или рамами тележек.

Такой же технический результат достигается тем, что в шестиосном железнодорожном тяговом транспортном средстве, содержащем кузов, раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели с подвесками, тяговые редукторы, поводки, устройства передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства, гасители колебаний, его рама снабжена двумя боковыми кронштейнами на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, шарнирно соединенными связями, расположенными горизонтально и параллельно продольным осям тележек или под углами к горизонту и их продольным осям, с верхними концами двуплечих рычагов шарнирно с обеспечением вращения относительно поперечных осей установленных на рамах тележек по два на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары их средними частями, при этом буксы этих колесных пар поводками или тягами, расположенными ниже или выше, или соответственно выше и ниже, или ниже и выше осей колесных пар, жестко или шарнирно соединены соответственно первой и шестой колесных пар с нижними концами их рычагов, а третьей и четвертой колесных пар с нижними концами вторых двуплечих рычагов шарнирно с обеспечением вращения относительно поперечных осей установленных на рамах тележек по два на третью четвертую колесные пары, которые своими верхними концами шарнирно с обеспечением вращения относительно поперечных осей и продольных перемещений соединены с нижними концами их первых рычагов, кроме того, связи выполнены энергопоглощающими, кроме того, буксовые пружины первой и шестой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, буксовые пружины третьей и четвертой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей, кроме того, соединение двуплечих рычагов с рамами тележек выполнено резинометаллическими шарнирами, кроме того, между буксами первой и шестой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний, кроме того, между буксами третьей и четвертой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний, и каждая тележка снабжена не менее чем одним или рама кузова снабжена не менее чем одним на каждую тележку пневмоцилиндром или гидроцилиндром управления поворотом тележек, штоки которых шарнирно соединены соответственно с рамой кузова или рамами тележек.

Предлагаемое шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство представлено на чертежах, где:

на фиг.1 изображено шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство, общий вид;

на фиг.2 изображена трехосная тележка, общий вид;

на фиг.3 изображен вид сверху на фиг.2;

на фиг.4 изображен вид I на фиг.1;

на фиг.5 изображено сечение А-А на фиг.2;

на фиг.6 изображено сечение Б-Б на фиг.2.

Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство (фиг.1-6) состоит из кузова 1, рамы 2 с автосцепками 3, кабины машиниста 4, боковых кронштейнов 5, центрального рессорного подвешивания 6, тележек 7, рам тележек 8, боковин рам тележек 9, поперечных балок 10, первой и шестой колесных пар 11, третьей и четвертой колесных пар 12, второй и пятой колесных пар 13 тяговых электродвигателей 14 с подвесками 15 и тяговыми редукторами 16, букс 17 с кронштейнами 18 и с кронштейнами 19, связей 20 с шарнирами 21, поводков или тяг 22, буксовой ступени рессорного подвешивания 23, двуплечих рычагов 24 с верхними концами 25, средними частями 26 и нижними концами 27, двуплечих рычагов 28 с верхними концами 29, средними частями 30 и нижними концами 31, кронштейнов рам тележек 32 с шарнирами 33, кронштейнов рам тележек 34 с шарнирами 35, шарниров двуплечих рычагов 36, устройств передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства 37, шарниров буксового рессорного подвешивания 38, резинометаллических шарниров 39, продольных гасителей колебаний 40, пневмоцилиндров или гидроцилиндров 41.

Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство работает следующим образом. Машинист из кабины машиниста 4 производит пуск тягового транспортного средства и устанавливает необходимый режим его работы, при этом на тяговые электродвигатели 14, подвешенные подвесками 15 к рамам 8 тележек 7 или к раме 2, подается напряжение, от которого они начинают вращаться и создавать крутящие моменты, которые тяговыми редукторами 16 передаются на колесные пары 11-13, 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 17. Кронштейнами 18 или 19 букс 17 колесных пар 11 силы тяги поводками или тягами 22 передаются на нижние концы 27 двуплечих рычагов 24, которыми через шарниры 33 и 21 они частями передаются соответственно на кронштейны рам тележек 32, а с них на боковины 9 рам тележек 8, и через связи 20 и вторые шарниры 21 на раму 2. С колесных пар 12 силы тяги поводками или тягами 22 передаются на средние части 26 двуплечих рычагов 24, которыми через шарниры 33 и 21 они частями передаются соответственно на кронштейны рам тележек 32, а с них на боковины 9 рам тележек 8, и через связи 20 и вторые шарниры 21 на раму 2. Или с колесных пар 12 силы тяги поводками или тягами 22 передаются на нижние концы 31 двуплечих рычагов 28, своими верхними концами 29 шарнирами 36 соединенных с нижними концами 27 двуплечих рычагов 24 и далее через шарниры 33, 35 и 21 они частями передаются соответственно на кронштейны рам тележек 32 и 34, а с них на боковины 9 рам тележек 8, и через связи 20 и вторые шарниры 21 на раму 2. С колесных пар 13 силы тяги поводками или тягами 22 передаются непосредственно на боковины 9 рам тележек 8. С боковин 9 силы тяги передаются на одну из поперечин 10 рамы тележки 8, с которой устройствами передачи тяговых и тормозных сил 37 они передаются на раму 2 железнодорожного тягового транспортного средства и далее на автосцепку 3, при этом шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство вместе с прицепным составом приходит в движение.

При движении тягового транспортного средства в кривых тележки 7 поворачиваются относительно кузова 1 и рамы 2, при этом боковыми кронштейнами 5 рама 2 через шарниры 21 воздействует на связи 20, создавая в них парные усилия растяжения-сжатия, которые попарно воздействуют на верхние концы 25 двуплечих рычагов 24 колесных пар 11 и 12, которые, соответственно своими нижними концами 27 и средними частями 26 опираясь через шарниры 33 на кронштейны рам тележек 32, воздействуют на поводки или тяги 22 и через кронштейны 18 или 19 на буксы 17 этих колесных пар. Или парные усилия растяжения-сжатия попарно воздействуют на верхние концы 25 двуплечих рычагов 24 колесных пар 11 и 12, при этом своими нижними концами 27 опираясь через шарниры 33 на кронштейны рам тележек 32, воздействуют на поводки или тяги 22 и через кронштейны 18 или 19 на буксы 17 колесных пар 11, а у колесных пар 12, своими нижними концами 27 опираясь через шарниры 35 на кронштейны рам тележек 34, воздействуют на верхние концы 29 двуплечих рычагов 28, которые, опираясь своими средними частями 30 через шарниры 33 на кронштейны рам тележек 32, воздействуют на поводки или тяги 22 и через кронштейны 18 или 19 на буксы 17 этих колесных пар.

Эти усилия, оказываемые на буксы, создают на осях колесных пар разворачивающие их моменты. Эти разворачивающие моменты разворачивают колесные пары 11 и 12 каждой тележки 7 относительно их поперечных осей в разные стороны и устанавливают их в радиальное положение.

Установка шарниров буксового рессорного подвешивания 38 в соединении пружин буксовой ступени рессорного подвешивания 23 колесных пар 11 и 12 и рамой тележки 8 или кронштейнами 18 и 19 букс 17 приводит к снижению усилий в связях 20 и поводках или тягах 22, необходимых для установки осей в радиальное положение.

Выполнение связей 20 энергопоглощающими и шарниров 33 и 35 резинометаллическими или установка между кронштейнами 18 или 19 букс 17 колесных пар 11 и 12 и рамами тележек 8 продольных гасителей колебаний 40 гасят возникающие при взаимодействии колес с рельсами продольные колебания, обеспечивая железнодорожному тяговому транспортному средству необходимую плавность хода и скорость движения.

Снабжение рам 8 тележек 7 или рамы 2 не менее чем одним пневмоцилиндром или гидроцилиндром управления поворотом тележек 41 приводит при движении в кривой к установке тележек в наиболее выгодное хордовое положение тележек при любой скорости движения и дополнительному снижению боковых давлений на гребни колес.

Все это и приводит к снижению габарита букс, тележек и транспортного средства, снижению необрессоренных масс колесных пар и тележек в целом, снижению динамических нагрузок в узлах и деталях экипажа при движении, увеличению скорости движения, обеспечению радиальной установки осей колесных пар, снижению массы тележек и транспортного средства, обеспечению унификации между буксами первой, второй и третьей колесных пар, снижению износов деталей экипажа, что в свою очередь приводит к снижению стоимости шестиосного железнодорожного тягового транспортного средства и повышению его эксплуатационных качеств.

По первому варианту рама шестиосного железнодорожного тягового транспортного средства, содержащего две трехосные тележки, снабжена двумя боковыми кронштейнами (5) на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, шарнирно соединенными связями с верхними концами двуплечих рычагов (24), шарнирно установленных на рамах тележек по два на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, их средней частью для первой и шестой колесных пар и своими нижними концами для третьей и четвертой колесных пар. Буксы (17) этих колесных пар соединены соответственно с нижними концами и средними частями этих рычагов. По второму варианту буксы соединены соответственно первой и шестой колесных пар с нижними концами их рычагов, а третьей и четвертой колесных пар с нижними концами вторых двуплечих рычагов, шарнирно установленных на рамах тележек по два на третью четвертую колесные пары, которые своими верхними концами шарнирно соединены с нижними концами их первых рычагов. Снижаются габариты и массы тягового транспортного средства, динамические нагрузки в его узлах и деталях при движении, увеличивается скорость движения, обеспечивается радиальная установка осей колесных пар. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Щестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство, содержащее кузов, раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели с подвесками, тяговые редукторы, поводки, устройства передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства, гасители колебаний, отличающееся тем, что его рама снабжена двумя боковыми кронштейнами на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, шарнирно соединенными связями, расположенными горизонтально и параллельно продольным осям тележек или под углами к горизонту и их продольным осям, с верхними концами двуплечих рычагов, шарнирно, с обеспечением вращения относительно поперечных осей, установленных на рамах тележек по два на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары их средней частью для первой и шестой колесных пар и своими нижними концами для третьей и четвертой колесных пар, при этом буксы этих колесных пар поводками или тягами, расположенными ниже или выше, или соответственно выше и ниже, или ниже и выше осей колесных пар, жестко или шарнирно соединены соответственно с нижними концами и средними частями этих рычагов.2. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что связи выполнены энергопоглощающими.3. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.2, отличающееся тем, что буксовые пружины первой и шестой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.4. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что буксовые пружины третьей и четвертой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.5. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.4, отличающееся тем, что соединение двуплечих рычагов с рамами тележек выполнено резинометаллическими шарнирами.6. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.5, отличающееся тем, что между буксами первой и шестой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний.7. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.6, отличающееся тем, что между буксами третьей и четвертой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний.8. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.7, отличающееся тем, что каждая тележка снабжена не менее чем одним или рама кузова снабжена не менее чем одним на каждую тележку пневмоцилиндром или гидроцилиндром управления поворотом тележек, штоки которых шарнирно соединены соответственно с рамой кузова или рамами тележек.9. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство, содержащее кузов, раму с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели с подвесками, тяговые редукторы поводки, устройства передачи тяговых и тормозных сил на раму транспортного средства, гасители колебаний, отличающееся тем, что его рама снабжена двумя боковыми кронштейнами на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары, шарнирно соединенными связями, расположенными горизонтально и параллельно продольным осям тележек или под углами к горизонту и их продольным осям, с верхними концами двуплечих рычагов, шарнирно, с обеспечением вращения относительно поперечных осей, установленных на рамах тележек по два на первую, третью, четвертую и шестую колесные пары их средними частями, при этом буксы этих колесных пар поводками или тягами, расположенными ниже или выше, или соответственно выше и ниже, или ниже и выше осей колесных пар, жестко или шарнирно соединены соответственно первой и шестой колесных пар с нижними концами их рычагов, а третьей и четвертой колесных пар с нижними концами вторых двуплечих рычагов, шарнирно, с обеспечением вращения относительно поперечных осей, установленных на рамах тележек по два на третью и четвертую колесные пары, которые своими верхними концами шарнирно с обеспечением вращения относительно поперечных осей и продольных перемещений соединены с нижними концами их первых рычагов.10. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.9, отличающееся тем, что связи выполнены энергопоглощающими.11. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.10, отличающееся тем, что буксовые пружины первой и шестой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.12. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.11, отличающееся тем, что буксовые пружины третьей и четвертой колесных пар соединены с рамами тележек или с буксами шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.13. Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.12, отличающееся тем, что соединение двуплечих рычагов с рамами тележек выполнено резинометаллическими шарнирами.

14 Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.13, отличающееся тем, что между буксами первой и шестой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний.

15 Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.14, отличающееся тем, что между буксами третьей и четвертой колесных пар и рамами тележек установлены продольные гасители колебаний.

16 Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство по п.15, отличающееся тем, что каждая тележка снабжена не менее чем одним или рама кузова снабжена не менее чем одним на каждую тележку пневмоцилиндром или гидроцилиндром управления поворотом тележек, штоки которых шарнирно соединены соответственно с рамой кузова или рамами тележек.