ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА Российский патент 2015 года по МПК B61F3/06 B61F5/38 B61F5/52 

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

Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книги "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 размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, 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 рельсов. В то же время такой повышенный износ гребней происходит еще и по причине достаточно значительных базовых размеров тележки тепловоза. Так на стр.15 рис.68 вышеуказанной книги показана тележка тепловоза ТЭП60, у которой расстояние между осями колесных пар оставляет в среднем 2200 мм. Если, например, эту тележку сравнить с двухосной тележкой ЦНИИ-ХЗ грузового вагона (см. книгу Логинов А.И., Афанаскин Н.Е. Вагоны-самосвалы. М.: Машиностроение, 1975, стр.126, рис.82), у которой расстояние между осями колесных пар равно 1850 мм (расстояние между крайними осями колесных пар тележки тепловоза ТЭП60 составляет 4600 мм), то понятно что при такой базе расположение колес тепловоза, превращающей вагонную примерно в 2,5 раза ожидать снижение износа гребней колес в сравнении с вагонной не приходится.

Известен также тепловоз 2 ТЭП16, 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 подобны тележке тепловоза ТЭП60.

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

Поставленная цель достигается тем, что боковины рамы шкворневого среднего участка тележки в зоне расположения средней колесной пары выполнены пустотелыми и прямоугольного сечения и в них подвижно, в продольной плоскости тележки, расположены подобного сечения участки боковин рамы, размещенных в зоне крайних колесных пар и связанных между собой концевыми балками, на внешних вертикальных поверхностях боковин среднего участка рамы тележки жестко закреплены гидроцилиндры, снабженные парой поршней, штоки которых шарнирно соединены с упомянутыми участками боковин рамы крайних участков тележки, причем надпоршневые и поршневые полости гидроцилиндров с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, и его золотник жестко присоединен к кузову тепловоза, а сам гидрораспределитель так связан трубопроводами с гидростанцией, установленной в кузове тепловоза.

На чертежах фиг.1 показана трехосная тележка тепловоза вид сбоку, а на фиг.2 - она же, но вид с торца по стрелке А в сечении ВВ.

Трехосная тележка тепловоза состоит из неподвижных пустотелых боковин рамы 1, в которых расположены такого же сечения подвижные боковины 2, причем последние снабжены кронштейнами 3, связанными при помощи пальцев 4 со штоками 5 гидроцилиндров 6, жестко закрепленных на неподвижных пустотелых боковинах рамы прямоугольного сечения 1. Полости гидроцилиндров 6 подключены с помощью трубопроводов 7, 8 и 9 к гидрораспределителю 10, золотник 11 которого связан с кузовом тепловоза 12. Гидрораспределитель 6 также с помощью трубопроводов 13 соединен с гидростанцией 14, установленной в кузове тепловоза 12. На неподвижных боковинах 2 с помощью пружин 15 и поводков 16 закреплены буксы 17 с колесными парами 18, на которые оперты тяговые электродвигатели 19. Колесные пары 18 перемещаются по рельсам 20.

Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При поступательных движениях тепловоза, например, по стрелке С по прямому участку железнодорожного пути рабочая жидкость из гидростанций 14 по одному из трубопроводов 13 под давлением поступает в гидрораспределитель 10 и из него попадает через трубопровод 10 во внутреннее пространство гидроцилиндров 6, что создает условия положения его поршней (на чертежах поршни позицией не обозначены) совместно со штоками 5 занять такое положение, как это показано на фиг.1. При этом находящаяся рабочая жидкость в подпоршневой полости гидроцилиндров 6 вытесняется из последних в трубопроводы 7 и 8 и затем попадает по одному из трубопровода 13 в гидростанцию 14. После преодоления тепловозом прямого участка пути возможен его вход в криволинейный участок и в этом случае необходимо, чтобы база тележки l уменьшалась на определенную величину, такую, которая бы позволила снизить износ гребней колес колесных пар 18. Чтобы это выполнить, происходит следующее. Как только кузов 12 тепловоза получит относительно тележке угловой поворот, золотник 11 перекрывает трубопроводы 9 и направляет ток рабочей жидкости в трубопроводы 7 и 8 по стрелке Е, вследствие чего штоки 5 совместно со своими поршнями перемещаются в направлении стрелок F, а так как они шарнирно связаны через кронштейны 3 с подвижными боковинами 2, то и они перемещаются в этом направлении, тем самым уменьшая базу l тележке. При этом рабочая жидкость через трубопровод 9 и гидрораспределитель 10 протекает по одному из трубопроводов в гидростанцию 14. При выходе тепловоза из кривой пути и поворота золотника 11 рабочая жидкость под давлением вновь попадает по трубопроводу 9 в надпоршневую полость гидроцилиндров 6 и их штоки 5 перемещаются в направлении, обратном стрелкам F, занимая в итоге такое положение, как это показано на фиг.1. Далее описанные процессы могут повторятся неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технологического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес за счет снижения базы тележек тепловоза.

Трехосная тележка тепловоза содержит боковины рамы, соединенные между собой шкворневой и концевыми балками, колесные пары, тяговые электродвигатели, поводки, рессорные комплекты и буксы. Боковины рамы шкворневого среднего участка тележки выполнены пустотелыми и прямоугольного сечения. В них подвижно, в продольной плоскости тележки, расположены подобного сечения крайние участки боковин рамы, связанных между собой концевыми балками. На внешних вертикальных поверхностях боковин среднего участка рамы тележки жестко закреплены гидроцилиндры, снабженные парой поршней, штоки которых шарнирно соединены с крайними участками боковин рамы. Надпоршневые и подпоршневые полости гидроцилиндров с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, и его золотник жестко присоединен к кузову тепловоза. Гидрораспределитель связан трубопроводами с гидростанцией, установленной в кузове тепловоза. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 2 ил.

Трехосная тележка тепловоза, состоящая из боковин рамы, соединенных между собой шкворневой и концевыми балками, колесных пар, тяговых электродвигателей, поводков и рессорных комплектов с буксами, отличающаяся тем, что боковины рамы шкворневого среднего участка тележки в зоне расположения средней колесной пары выполнены пустотелыми и прямоугольного сечения и в них подвижно, в продольной плоскости тележки, расположены подобного сечения участки боковин рамы, размещенных в зонах крайних колесных пар и связанных между собой концевыми балками, на внешних вертикальных поверхностях боковин среднего участка рамы тележки жестко закреплены гидроцилиндры, снабженные парой поршней, штоки которых шарнирно соединены с упомянутыми участками боковин рамы крайних участков тележки, причем надпоршневые и подпоршневые полости гидроцилиндров с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, и его золотник жестко присоединен к кузову тепловоза, а сам гидрораспределитель также связан трубопроводами с гидростанцией, установленной в кузове тепловоза.