БЕСЧЕЛЮСТНАЯ ТРЕХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА Российский патент 2014 года по МПК B61F3/06 B61F5/38 

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.

Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н.Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», где на стр.10-11 представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис.4 стр.11) состоит из кузова с размещенными в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, и установленный на двух тележках, каждая из которых содержит три колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при его движении в кривых пути из-за невозможности углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра дуги рельсового пути и копирования ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.

Известен также тепловоз тепловоз 2 ТЭ116, описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов А.А.Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г.», где описана его конструкция и, в частности, на рис.38, стр.57 показана его тележка. Конструкция такой тележки в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.

Поставленная цель достигается тем, что тележка состоит, по крайней мере, из трех подпружиненных друг относительно друга комплектами тарельчатых пружин, расположенных парами относительно продольной оси их симметрии, частей шарнирно, соединенных между собой, причем усилие сжатия каждого из отдельного взятого комплекта тарельчатых пружин несколько ниже минимального значения бокового усилия, возникающего между головкой рельса внешней нитки кривой рельсового пути и гребнем колеса отдельно взятой колесной пары, расположенного также с внешней стороны рельса упомянутой кривой рельсового пути. Каждая из ее частей в зоне расположения комплекта тарельчатых пружин снабжена гидравлическими гасителями колебаний.

На фиг.1 показана часть бесчелюстной трехосной тележки тепловоза вид сбоку, на фиг.2 ее часть сверху и на фиг.3, ее же часть в месте примыкания тележек друг к другу.

Бесчелюстная трехосная тележка тепловоза состоит из рам 1, на каждой из которых установлен колесно-моторный блок, включающий тяговый электродвигатель 2 и колесные пары 3 с колесами 4 и буксами 5. Буксы 5 подпружинены винтовыми пружинами сжатия 6 относительно рам 1 и связаны с ними поводками 7. Рамы 1 с помощью шарнира 8 соединены друг с другом и контактируют своими торцевыми частями комплектами тарельчатых пружин 9. Комплекты тарельчатых пружин 9 размещены на направляющем стержне 10. Колеса 4 колесных пар 3 перекатываются по рельсовому пути 11. На рамах 1 установлен кузов тепловоза 12. Между тележками 1 расположены гидравлические гасители колебаний 13.

Работает бесчелюстная трехосная тележка тепловоза следующим образом. При движении тепловоза по прямому участку пути, например по стрелке А, детали тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг.2. При входе тепловоза в кривую пути, за счет возникающего силового взаимодействия между гребнем колеса 4 и головкой рельса рельсового пути 11 набегающей колесной пары 3 и приложенной к ней боковой составляющей усилия, направленного, например, по стрелке В, колесно-моторный блок (тяговый электродвигатель 2 и связанная с ним колесная пара 3) получает угловой поворот по стрелке С. Но так как последний соединен с рамой 1, то и она перемещается по этой же стрелке на шарнире 8 относительно другой расположенной за ней рамой 1. Такой угловой поворот рамы 1 способствует упругой деформации комплекта тарельчатых пружин 9 (этот комплект размещен в верхней части чертежа фиг.2), при этом, его гидравлический гаситель колебаний 13 работает в режиме сжатия, а другой подобный гаситель, расположенный в нижней части чертежа фиг.2, работает в режиме отдачи. Следовательно, колесная пара 3 в итоге занимает радиальное положение относительно центра кривой пути, по которой движется тепловоз. Следует отметить, что третья рама 1 (на фиг.1 и фиг.2 показаны только две части рамы 1) получает подобный угловой поворот в направлении стрелки F (см. фиг.2), также упруго деформируя свой комплект тарельчатых пружин 9, при этом средняя рама 1 вместе со своим колесно-моторным блоком относительно двух других рам 1 располагается так, что продольная ось ее колесной пары 3 совпадает с радиусом в кривой пути. После прохождения тепловозом кривой части рамы 1 тележки, совместно с тяговыми электродвигателями 2 и колесными парами 3, возвращаются под действием сил ранее сжатых комплектов тарельчатых пружин 9 в исходное положение, такое, как это показано на фиг.2. В дальнейшем, при движении такой трехосной тележки по прямому участку пути и в случае возникновения виляния колесных пар 3, амплитуды последних гасятся гидравлическими гасителями колебаний 13, и тогда, в этом случае, движение тепловоза будет достаточно устойчивым. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на снижение износа гребней колес колесных пар при преодолении тепловозом кривых участков пути.

Бесчелюстная трехосная тележка тепловоза содержит раму с тремя колесными парами, буксы, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Рама тележки состоит из трех шарнирно связанных между собой частей с размещенными между ними комплектами тарельчатых пружин и гидравлическими гасителями колебаний. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Бесчелюстная трехосная тележка тепловоза, содержащая раму с тремя колесными парами и буксами, рессорным подвешиванием и тяговыми электродвигателями, отличающаяся тем, что тележка состоит, по крайней мере, из трех подпружиненных друг относительно друга комплектами тарельчатых пружин, расположенных парами относительно продольной оси их симметрии, частей, шарнирно соединенных между собой, причем усилие сжатия каждого отдельно взятого комплекта тарельчатых пружин несколько ниже минимального значения бокового усилия, возникающего между головкой рельса внешней нитки кривой рельсового пути и гребнем колеса отдельно взятой колесной пары, расположенного также с внешней стороны рельса упомянутой кривой рельсового пути.

2. Бесчелюстная трехосная тележка тепловоза по п.1, отличающаяся тем, что каждая из ее частей в зоне расположения комплекта тарельчатых пружин снабжена гидравлическими гасителями колебаний.