ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2015 года по МПК B61F3/06 B61F5/48 

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-е. 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 установленного на двух тележках, каждая их 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 исход тележки с рельс.

Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов и 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 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 каждый из поводков букс, со стороны крепления их к раме тележки, снабжен шаровой головкой, подвижно размещенной в криволинейной формы оболочках, имеющих круглое сечение, жестко присоединенных к раме тележки, и упомянутые шаровые головки подпружинены относительно криволинейной формы оболочек упругими элементами, выполненными в виде тарельчатых пружин, причем опоры тяговых электродвигателей двух крайних колесных пар также имеют шаровые головки, размещенные в подобных криволинейных оболочках также жестко закрепленных на раме тележки.

На чертежах фиг.1 показана передняя часть тележки локомотива, вид сбоку, на фиг.2 - ее сечение по А-А вид сверху, и на фиг.3 - укрупненный вид места крепления поводка буксы к раме тележки.

Трехосная тележка локомотива состоит из рамы 1, на которой размещен его кузов 2. К раме 1 жестко присоединены кронштейны 3, снабженные криволинейной формы оболочками 4, в которых размещены шаровые головки 5 поводков 6 букс 7, подпружиненные тарельчатыми пружинами 8. Буксы 7 снабжены винтовыми пружинами сжатия 9, взаимосвязанными с рамой 1, и в них подвижно расположена ось колесной пары 10 с колесами 11. Ось колесной пары 10 взаимосвязана с тяговым электродвигателем 12, который с помощью шаровой опоры 13 контактирует через свою криволинейной формы оболочку 4 с рамой 1 через кронштейн 3. Колеса 11 колесной пары 10 перемещаются по рельсовому пути 14. Шаровые головки 5 и 13 взаимодействуют с тарельчатыми пружинами 15.

Работает трехосная тележка локомотива следующим образом. При поступательном движении локомотива по стрелке В все детали и узлы трехосной тележки находятся в таком состоянии, как это показано на фиг.1. При входе локомотива в кривую пути, например, по стрелке С (фиг.2), под действием бокового усилия, приложенного от головки рельса на гребень колеса 11 по стрелке E, колесная пара 10 совместно с тяговым электродвигателем 12 буксами 7 и поводками 6 получают перемещение по стрелкам K и L, упруго деформируя в этом направлении своими шаровыми головками 5 тарельчатые пружины 15. В этом случае они получат некоторый угловой поворот по стрелке C, и тем самым ось колесной пары 10 располагается радиально относительно центра кривизны рельсового пути 14. После прохода локомотивом кривой пути, под действием ранее сжатых тарельчатых пружин 15, шаровые головки 5 перемещаются в направлении, обратном стрелкам K и L, и в итоге колесно-моторный блок (колесная пара и тяговый электродвигатель) занимает положение, показанное на фиг.2. Следует отметить, что в случае возможного виляния тележки на прямых участках пути произойти такое явление не может, так как жесткость тарельчатых пружин 15 подобрана таким образом, что перемещение шаровых головок 5 и 13 в криволинейной формы оболочках 4 невозможно, то есть устойчивость движения локомотива будет обеспечена. При входе локомотива в кривую пути в противоположном направлении стрелке C работа описанного устройства аналогична. В то же время необходимо отметить, что описанное устройство монтируется на трехосной тележке для крайних моторно-осевых блоков, тогда как средний КМБ такой модернизации не подлежит по той причине, что ось колесной пары его всегда совпадает с радиусом кривой пути, исходящей из ее центра. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как использование его в конструкции трехосных тележек позволит снизить износ гребней колес локомотивов при прохождении кривых пути.

Трехосная тележка локомотива содержит раму, установленные на ней тяговые электродвигатели, связанные с колесными парами, буксы которых соединены поводками и рессорным комплектом с рамой. Рама тележки снабжена криволинейной формы оболочками, в которых расположены подпружиненные шаровые головки поводков и тягового электродвигателя. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 3 ил.

Трехосная тележка локомотива, состоящая из рамы с тяговыми электродвигателями, связанными с колесными парами, буксы которых соединены поводками и рессорным комплектом с последней, отличающаяся тем, что каждый из поводков букс крайних колесно-моторных блоков со стороны крепления их к раме тележки снабжен шаровой головкой, подвижно размещенной в криволинейной формы оболочках, имеющих круглое сечение, жестко присоединенных к раме тележки, и упомянутые шаровые головки подпружинены относительно криволинейной формы оболочек упругими элементами, выполненными в виде тарельчатых пружин, причем опоры тяговых электродвигателей двух крайних колесных пар также имеют шаровые головки, размещенные в поводковых криволинейных оболочках, также жестко закрепленных на раме тележки.