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

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

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

Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ116), описание 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 предполагаемого изобретения является разработка такой трехосной тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.

Поставленная цель достигается тем, что на среднем тяговом электродвигателе жестко закреплен моментный гидроцилиндр и его выходной вал жестко соединен с двуплечим коромыслом, с одной стороны шарнирно присоединенным к 2 параллельно расположенным друг относительно друга тягам, другие концы которых при помощи шаровых шарниров присоединены к одному из кольцевых тяговых электродвигателей тележки, а с другой - также шарнирно, при помощи двух, но перекрещивающихся между собой подобных тяг, так же с помощью шаровых шарниров связанных с другим концевым тяговым электродвигателем, причем моментный гидроцилиндр соединен трубопроводами с гидрораспределителем, установленным на рама тележки, а он - с гидростанцией, расположенной в экипажной части тепловоза, и его золотник жестко присоединен к кузову упомянутого тепловоза.

На чертежах фиг.1 показан общий вид рамы локомотива с ее отдельными агрегатами и устройствами, на фиг.2 - часть тележки с расположением на ней среднего колесно-моторного блока, на фиг.3 - пример шарового шарнира соединения тяг с тяговым электродвигателем и на фиг.4 - шарнирное соединение тяг управления колесно-моторными блоками с их приводом.

Бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы 1 с поперечинами 2, на которой с помощью опорных устройств 3 и колесных пар 4 установлены тяговые электродвигатели 5. На среднем тяговом электродвигателе 5 жестко закреплен моментный гидроцилиндр 6 и его вал 7 жестко примыкает к двуплечему коромыслу 8. На двуплечем коромысле 8 с помощью пальцев 9 шарнирно закреплены две параллельно расположенные отдельно друг друга тяги 10 и 11 и две пересекающихся между собой тяги 12 и 13. Все четыре тяги соединены с помощью шаровых шарниров 14 с двумя крайними, расположенными друг относительно друга тяговыми электродвигателями 5. Моментный гидроцилиндр 6 трубопроводами 15 и 16 присоединен к гидрораспределителю 17, золотник 18 которого связан с кузовом 19 локомотива. Сам гидрораспределитель 17 с помощью трубопровода 20 соединен с гидростанцией 21, установленной в кузове 19. Локомотив перемещается по рельсовому пути 22.

Работает бесчелюстная тележка локомотива следующим образом. Если локомотив перемещается по прямолинейному участку рельсового пути 22 по стрелке А, то детали бесчелюстной тележки находятся в таком положении, как это показано на чертежах (см. фиг.1 и фиг.2). Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую рельсового пути 22 и его тележка стала двигаться по стрелке В (см. фиг.1). Как только это произойдет, золотник 18 гидрораспределителя 17 повернется на некоторый угол и тем самым обеспечит подачу давления рабочей жидкости по трубопроводу 15 из гидростанции 21 и трубопроводу 20 в моментный гидроцилиндр 6 и тогда его вал 7 также получит угловой поворот по стрелке С, повернув в этом же направлении двуплечее коромысло 8, т.е. по часовой стрелке. Но так как последнее соединено с помощью пальцев 9 с тягами 11 и 12, то и они получат поступательное перемещение по стрелке Е. В то же самое время гидрораспределитель 17 соединит через трубопровод 16 моментного гидроцилиндра 6 с гидростанцией 21 через трубопровод 20, куда рабочая жидкость, находящаяся в нем, поступит в нее на слив (процессы работы гидроприводов широко известны в практике и поэтому нет необходимости описывать подробно их конструкцию и работу). В этом случае тяга 10 и тяга 13 получат перемещение по стрелкам К. В итоге тяговые электродвигатели 5, крайние в тележках, получат угловой поворот относительно своих опорных устройств 3 по стрелкам М, что и обеспечит вписывание в кривую пути 22 тележки локомотива. После того как локомотив снова войдет в прямолинейный участок рельсового пути 22, золотник 18, повернувшись, перекроет рабочую жидкость, поступающую в трубопровод 15, и он соединится через гидрораспределитель 17 на слив, в итоге крайние тяговые электродвигатели 5 займут исходное положение, такое, как это показано на фиг.1. Поворот тележки в кривую рельсового пути 22 по стрелке N подобен вышеописанному, с той лишь только разницей, что двуплечее коромысло получит угловой поворот от моментного гидроцилиндра 6 в направлении обратной стрелки С, т.е. против часовой стрелки, и тогда тележка повернется в направлении стрелки N. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно позволяет повысить эффективность вписывания колесных пар тележек локомотивов в кривые пути и тем самым снизить износ гребней колес колесных пар.

Трехосная бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы с поперечинами, тяговых электродвигателей с колесными парами, буксы которых соединены с рамой, и рессорного подвешивания. На среднем тяговом электродвигателе закреплен моментный гидроцилиндр с двуплечим рычагом, шарнирно связанным тягами с крайними электродвигателями. Одни из тяг расположены параллельно друг другу, а другие относительно друг друга перекрещиваются. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 4 ил.

Бесчелюстная тележка локомотива, состоящая из рамы, шарнирно связанной с его кузовом, трех колесно-моторных блоков, включающих тяговые электродвигатели с колесными парами, буксы которых с помощью поводков соединены с рамой, и рессорного подвешивания, выполненного в виде цилиндрических пружин сжатия, отличающаяся тем, что на среднем тяговом электродвигателе жестко закреплен моментный гидроцилиндр и его выходной вал жестко соединен с двуплечим коромыслом, с одной стороны шарнирно присоединенным к двум параллельно расположенным друг относительно друга тягам, другие концы которых при помощи шаровых шарниров присоединены к одному из концевых тяговых электродвигателей тележки, а с другой - также шарниры при помощи двух, но перекрещивающихся между собой подобных тяг, также с помощью шаровых шарниров связаны с другим концевым тяговым электродвигателем, причем моментный гидроцилиндр соединен трубопроводами с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, а он - с гидростанцией, расположенной в экипажной части тепловоза, и его золотник жестко присоединен к кузову упомянутого тепловоза.