ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2012 года по МПК B61F5/02 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции тележки железнодорожного транспортного средства.

Известна конструкция тележки, содержащая колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины, опоры кузова и устройство связи кузова с рамой, выполненное в виде шкворневой шаровой связи, например электровозов ВЛ10, и расположенное между колесными парами тележки (В.К.Калинин. Электровозы и электропоезда. - М.: Транспорт, 1991, с.48, рис.22).

Расположение шкворневой шаровой связи между колесными парами требует определенного пространства при компоновке тележки, что увеличивает габариты и базу тележки.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является экипажная часть локомотива (тележка рельсового транспортного средства), имеющая колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины и состоящую из продольных боковин и поперечных балок, опоры кузова и устройство связи кузова с рамой. Устройство продольной связи кузова с рамой тележки выполнено в виде одной наклонной тяги, расположенной в продольной плоскости, проходящей через середину тележки, шарнирно связанной с кронштейнами, установленными на кузове и на концевой поперечной балке рамы тележки, и имеющей упругие элементы (патент РФ №2320508 С1, МПК B61F 5/22, опубл. 27.03.2008).

Конструкция тележки с такой продольной связью кузова с рамой недостаточно надежна и требует для страховки еще и шкворневого устройства, не работающего в штатном режиме из-за наклонного расположения тяги, что связано с высокими паразитными динамическими нагрузками, возникающими при колебаниях кузова и тележки. Наличие шкворня в габаритах тележки не позволяет реализовать высокую осевую мощность в тележке с приемлемыми габаритными размерами и базой. Кроме того, такая конструкция требует больших по размеру и весу поперечных балок рамы тележки, способных воспринимать эти нагрузки, что влечет увеличение габаритов тележки и ее массы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности, осевой мощности, уменьшение базы и массы тележки.

Технический результат достигается тем, что в тележке рельсового транспортного средства, содержащей колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины и состоящую из продольных боковин и поперечных балок, опоры кузова, устройство связи кузова с рамой выполнено в виде двух шкворней, расположенных за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закрепленных на кузове, двух, расположенных горизонтально, продольных тяг и шарнирно-рычажного механизма, содержащего два двуплечих рычага, каждый из которых установлен на соответствующем шкворне с возможностью поворота вокруг его вертикальной оси, причем продольными плечами двуплечие рычаги шарнирно связаны между собой при помощи поперечной тяги, а поперечными плечами - с продольными тягами, которые соединены с концевыми частями соответствующих боковин и с двуплечими рычагами при помощи сферических шарниров.

Кроме того, продольные тяги расположены на уровне центра масс обрессоренной части тележки.

Пальцы сферических шарниров, связывающих продольные тяги с двуплечими рычагами, расположены вертикально.

Полости сферических шарниров закрыты резиновыми уплотнениями, имеющими в сечении S-образную форму, и заполнены смазкой.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой тележки в трехосном исполнении; на фиг.2 - вид сверху тележки на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху на тележку при прохождении локомотивом кривых участков пути; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1.

Тележка (фиг.1) состоит из рамы 1, которая опирается на буксы 2 колесных пар 3 с тяговыми электродвигателями 4 через буксовые пружины 5. Рама (фиг.2) состоит из продольных боковин 6 и 7 и поперечных балок 8, 9, 10, 11. Кузов 12 опирается на тележку через опоры кузова 13. Связь кузова с тележкой выполнена при помощи двух продольных тяг 14 и 15, расположенных горизонтально на уровне центра масс обрессоренной части тележки и связанных при помощи сферических шарниров 16, установленных на пальцах 17, с концевой частью боковины (фиг.4), а при помощи сферических шарниров 18, установленных на пальцах 19, с двуплечими рычагами 20 и 21 шарнирно-рычажного механизма, вынесенного за габариты тележки (фиг.5). Двуплечие рычаги имеют продольные Д и поперечные Е плечи и установлены на шкворнях 22 и 23. Шкворни расположены за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закреплены на кузове 12. Рычаги имеют возможность поворачиваться только вокруг вертикальной оси своего шкворня. Между собой рычаги 20 и 21 продольными плечами Д шарнирно связаны при помощи поперечной тяги 24. Полости сферических шарниров герметично закрыты резиновыми уплотнениями 25, имеющими в сечении S-образную форму (фиг.4).

Тележка работает следующим образом. При движении локомотива по прямой происходят некоторые вертикальные и поперечные, а также небольшие угловые перемещения тележки относительно кузова. Конструкция устройства продольной связи тележки с кузовом позволяет практически беспрепятственно совершать все эти виды перемещений, связывая тележку с кузовом только в продольном направлении, обеспечивая передачу сил тяги и торможения между кузовом и тележкой. Угловые перемещения тележки относительно кузова при движении по прямым и особенно по кривым участкам пути обеспечиваются за счет поворота двуплечих рычагов 20 и 21 шарнирно-рычажного механизма вокруг вертикальной оси шкворней 22 и 23 (см. фиг.3). Причем при повороте двуплечего рычага 20 относительно шкворня 22 на угол α точно на такой же угол поворачивается двуплечий рычаг 21 относительно шкворня 23 за счет шарнирной связи между ними при помощи поперечной тяги 24. Для уменьшения динамических нагрузок, действующих в устройстве продольной связи кузова с тележкой, продольные тяги 14 и 15 расположены горизонтально на уровне центра масс обрессоренной части тележки. Для обеспечения необходимых углов поворота γ внутренней обоймы шарнира 18 относительно наружной (продольной тяги относительно двуплечего рычага), при проходе экипажем кривых малого радиуса, пальцы 19 сферических шарниров, связывающих продольные тяги с двуплечими рычагами шарнирно-рычажного механизма, расположены вертикально. Для уменьшения износа и повышения ресурса сферических шарниров их полости закрыты резиновыми уплотнениями 25, имеющими в сечении S-образную форму, и заполнены смазкой.

Таким образом, реализация предлагаемого технического решения позволяет создать надежную тележку приемлемой базы, габаритов и массы с тяговыми электродвигателями высокой мощности.

Тележка содержит колесные пары (3) с тяговыми электродвигателями (4), раму (1), которая опирается на буксы (2) колесных пар через пружины (5), опоры кузова (13), устройство связи кузова с рамой. Рама состоит из продольных боковин (6) и (7) и поперечных балок (8), (9), (10), (11). Устройство связи кузова с рамой выполнено в виде двух шкворней (22) и (23), которые расположены за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закреплены на кузове, двух продольных тяг (14) и (15), расположенных горизонтально, и шарнирно-рычажного механизма. Шарнирно-рычажный механизм вынесен за габариты тележки и содержит два двуплечих рычага (20) и (21). Двуплечие рычаги имеют продольные и поперечные плечи и установлены на шкворнях. Продольными плечами двуплечие рычаги шарнирно связаны между собой при помощи поперечной тяги (24), а поперечными плечами - с продольными тягами при помощи сферических шарниров (18). Продольные тяги при помощи сферических шарниров (16) связаны также с концевыми частями соответствующих боковин. Повышается надежность, осевая мощность, уменьшается база и масса тележки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Тележка рельсового транспортного средства, содержащая колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины и состоящую из продольных боковин и поперечных балок, опоры кузова и устройство связи кузова с рамой, отличающаяся тем, что устройство связи кузова с рамой выполнено в виде двух шкворней, расположенных за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закрепленных на кузове, двух расположенных горизонтально продольных тяг и шарнирно-рычажного механизма, содержащего два двуплечих рычага, каждый из которых установлен на соответствующем шкворне с возможностью поворота вокруг его вертикальной оси, причем продольными плечами двуплечие рычаги шарнирно связаны между собой при помощи поперечной тяги, а поперечными плечами - с продольными тягами, которые соединены с концевыми частями соответствующих боковин и с двуплечими рычагами при помощи сферических шарниров.

2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что продольные тяги расположены на уровне центра масс обрессоренной части тележки.

3. Тележка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что пальцы сферических шарниров, связывающих продольные тяги с двуплечими рычагами, расположены вертикально.

4. Тележка по п.3, отличающаяся тем, что полости сферических шарниров закрыты резиновыми уплотнениями, имеющими в сечении S-образную форму, и заполнены смазкой.