ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2015 года по МПК B61F3/06 B61F5/30 B61F5/48 

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

Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», стр.10-11, где представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис.4 стр.11) состоит из кузова, с размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования, этот 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 образующей дуги рельсового пути и копирования ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.

Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ116), 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 аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележки тепловоза ТЭП60.

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

Поставленная цель достигается тем, что на боковинах рамы со стороны двух крайних ее колесно-моторных блоков жестко установлены с помощью корпусов втулки со сквозными вертикальными пазами, в которых подвижно в горизонтальной и вертикальной плоскости относительно тележки размещены пластины, шарнирно соединенные, с помощью шаровых шарниров, с торцевыми поверхностями букс, причем во втулках по обе стороны указанной пластины расположены комплекты тарельчатых пружин, контактирующих беззазорно с упомянутыми пластинами.

На фиг.1 показан один вид сбоку один из крайних колесно-моторных блоков локомотива, на фиг.2 - вид в перспективе узла соединения колесно-моторного блока с рамой тележки и на фиг.3 - вид по стрелке Е части тележки.

Трехосная тележка локомотива состоит из рамы 1, на которой с помощью корпуса 2 установлена втулка 3 со сквозным пазом 4. В пазу 4 подвижно расположена пластина 5 и ее конец с помощью сферической опоры 6 соединен с шаровой опорой 7, жестко присоединенной к буксе 8. Во втулке 3 установлены комплекты тарельчатых пружин 9, взаимодействующих с пластиной 5. В буксах 8 подвижно размещены колесные пары 10, также подвижно установленные на тяговом электродвигателе 11. Рама 1 с помощью рессорных комплектов 12 связана с буксами 8. Колесные пары 10 перемещаются по рельсовому пути 13.

Работает трехосная тележка локомотива следующим образом. При прямолинейном движении локомотива, например, по стрелке А детали и узлы его тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг.1, фиг.2 и фиг.3. При этом вращающий момент Т, возникающий на колесной паре 10, направлен также в сторону движения локомотива по стрелке А и обеспечивает тяговое усилие, передаваемое М_кр через шаровою опору 7 к сферической опоре 6, жестко закрепленной на пластине 5, а также от нее, через комплект тарельчатых пружин 9 к втулки 3, и, следовательно, на раму 1. В тех случаях, когда возникают при таком движении колебания подергивания локомотива и его тележки по стрелкам В, в частности по стрелке F, в этом же направлении, пластина 5 (см. фиг.2) также поступательно движется в этом же направлении и упруго деформирует комплект тарельчатых пружин 9, контактирующих с ней, что позволяет демпфировать такие колебания. После исчезновения динамической нагрузки, вызвавшей такие колебания, пластина 5 совместно с колесной парой 10 возвращается в исходное положение такое, как это показано на фиг.1 и фиг.2. Следует отметить, что такие перемещения, возникающие в процессе проявления колебаний подергивания, незначительны по величине и не превышают 30-40 мм. Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую пути и движется, например, по стрелке L (см. фиг.1) и тогда, под действием боковых сил Р (см. фиг.3), возникающих в зоне контакта гребня колеса колесной пары 10 с головкой рельса из-за того, что гребень стремится отжать рельс рельсового пути 13 в указанную сторону, колесная пара 10 получит некоторый угловой поворот также в направлении стрелки L. Такой угловой поворот позволит переместиться пластине 5 в направлении стрелки А за счет того, что она связана через шаровую опору 7 и сферическую опору 6 через буксу 8 с колесной парой 10. Перемещение же в том направлении пластины 5 позволит упруго сдеформировать комплект тарельчатых пружин 9 также на небольшую величину порядка 50 мм, что позволит колесной паре 10 вписаться в кривую рельсового пути, расположившись по радиусу относительно центра ее траектории.

После того как локомотив выйдет из кривого участка пути на прямолинейный, нагрузка Р практически в разы становится меньше и под действием ранее сдеформированных комплектов тарельчатых пружин 9 пластина 5 совместно с буксой 8, а следовательно, и колесной парой 10 и тяговым электродвигателем 11 возвращается в исходное положение такое, как это показано на фиг.1. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного техническое решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес не только при прохождении локомотивом кривых участков пути, но и прямых.

Трехосная тележка локомотива содержит раму и колесно-моторные блоки, состоящие из тяговых электродвигателей и колесных пар. Буксы колесных пар связаны поводками с рамой тележки и подпружинены относительно нее. На боковинах рамы, со стороны двух крайних ее колесно-моторных блоков, жестко установлены втулки со сквозными пазами. В пазах втулок подвижно в горизонтальной и вертикальной плоскости тележки размещены пластины, шарнирно соединенные с торцевыми поверхностями букс. Во втулках по обе стороны пластины расположены без зазора комплекты тарельчатых пружин. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 3 ил.

Трехосная тележка локомотива, состоящая из рамы с установленными на ней колесно-моторными блоками, буксы колесных пар которых связаны с последней поводками и подпружинены относительно рамы, отличающаяся тем, что на боковинах рамы, со стороны двух крайних ее колесно-моторных блоков, жестко установлены с помощью корпусов втулки со сквозными пазами, в которых подвижно в горизонтальной и вертикальной плоскости тележки размещены пластины, шарнирно соединенные с помощью шаровых шарниров с торцевыми поверхностями букс, причем во втулках по обе стороны указанной пластины расположены комплекты тарельчатых пружин, контактирующие беззазорно с упомянутыми пластинами.