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

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

Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге И.В.Иванова "Конструкция и динамика тепловозов». Изд. 2-е. М.: Транспорт, 1974 г.", где на стр. 10-11 представлены материалы по конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис. 4, стр. 11) состоит из кузова с размещенными 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, 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 и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.

Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге А.А.Камаева и др. "Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов». - М.: Машиностроение, 1981 г.", где показана его конструкция и, в частности, на рис. 38, стр. 57 его тележка. Конструкция такой тележки в целом аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки ее в целом подобны недостаткам тележки 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 на среднем тяговом электродвигателе тележки по его торцовым краям установлена пара подпружиненных продольных балок, имеющих на своих концевых участках наклонные к горизонту поверхности, взаимодействующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения, жестко закрепленных на кузове тепловоза, причем на другой стороне упомянутых продольных балок жестко закреплены конусной формы упоры, жестко закрепленные на упомянутых продольных балках, расположенных подвижно между подобными поверхностями, выполненными на крайних в тележке электродвигателей поперечинах рамы тележки.

На фиг.1 показана часть одной секции тепловоза с одной тележкой, на фиг.2 вид сверху на раму тележки с деталями кузова, взаимодействующего с ней, на фиг.3 укрупненный узел тепловоза при взаимодействии его кузова с тележкой и на фиг.4 развернутый вид продольной балки.

Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1 с поперечинами 2, на которых с помощью опор 3 установлены тяговые электродвигатели 4, навешенные на колесные пары 5, установленные в буксах 6, связанных с рамой 1 поводками 7 и пружинами сжатия 8. На среднем тяговом электродвигателе 4 с помощью пружин сжатия 9 закреплены продольные балки 10, имеющие на своих концах наклонные поверхности 11, контактирующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения 12, жестко присоединенных к кузову 13 тепловоза. Кузов 13 тепловоза взаимосвязан с тележкой 1 при помощи опорно-возвращающих устройств 14. На продольных балках 10 закреплены конусной формы упоры 15. Тележка перемещается по рельсовому пути 16.

Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При движении тепловоза по рельсовому пути 16 по стрелке А, соответствующей прямолинейному его перемещению, все показанные на фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4 детали находятся в таком положении, как это видно из представленных чертежей. При входе тепловоза в кривую рельсового пути 16 его тележка копирует последний и поворачивается относительно кузова 13, например, по стрелке В. В этом случае опоры полуцилиндров сплошного сечения 12 вместе с кузовом 13 перемещаются по стрелке С относительно тележки, при этом (см. фиг.2 и фиг.4) расположенные опоры полуцилиндров сплошного сечения 12, находящиеся в верхней части чертежа, входят в контакт с наклонными поверхностями 11 продольной балки 10, и последняя, упруго деформируя пружины сжатия 9, вводит по стрелкам Е конусной формы упоры 15 в пространство между крайними тяговыми электродвигателями 4 и поперечин 2. Такое их движение обеспечивает поворот колесных пар 5 совместно с крайними тяговыми электродвигателями 4 по стрелке F, что в итоге они вписываются в кривую рельсового пути 16. Чем угол поворота кузова 13 будет больше относительно тележки, тем тяговые электродвигатели 4 совместно с колесными парами 5 повернутся на больший угол, снизив тем самым давление гребней колес колесных пар 5 на внешний рельс кривой. После прохода тепловозом кривой тележка занимает положение прямолинейного движения по стрелке А, а кузов 13 совместно с опорами полуцилиндров сплошного сечения 12 переместится в направлении, обратном стрелке С, освободив продольную балку 10, и она под действием ранее сжатых пружин 9 займет положение, показанное на фиг.3, где конусной формы упоры 15 покинут пространство между тяговыми электродвигателями 4 и поперечинами 2. Следует отметить, что поворот колесных пар 5 и тяговых электродвигателей 4 происходит на незначительный угол. Так, практика показывает, что линейное их перемещение на вышеуказанном примере поворота по стрелкам F составляет не более 70 мм. В этом случае пружина сжатия 8 и поводки 7, получив такую незначительную деформацию, не потеряют свою прочность при таком угловом повороте колесно-моторных блоков. Если тепловоз войдет в кривую пути по стрелке N, то перемещение продольной балки 10, расположенной в верхней части чертежа (фиг.2), произойдет аналогично тому, как это было описано выше. Далее процессы перемещения тепловоза в других кривых будут аналогичны вышеописанному.

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

Трехосная тележка тепловоза содержит раму, на которой навешены колесно-моторные блоки, состоящие из колесных пар с буксами и рессорным подвешиванием и тяговых электродвигателей. Hа среднем тяговом электродвигателе тележки по его торцевым краям установлена пара подпружиненных продольных балок, имеющих на своих концевых участках наклонные к горизонту поверхности, взаимодействующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения, жестко закрепленных на кузове тепловоза. На другой стороне упомянутых продольных балок жестко закреплены конусной формы упоры, которые жестко закреплены на упомянутых продольных балках, расположенных подвижно между подобными поверхностями, выполненными на крайних в тележке электродвигателях и поперечинах рамы тележки. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 3 ил.

Трехосная тележка тепловоза, 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 тележки по его торцевым краям установлена пара подпружиненных продольных балок, имеющих на своих концевых участках наклонные к горизонту поверхности, взаимодействующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения, жестко закрепленных на кузове тепловоза, причем на другой стороне упомянутых продольных балок жестко закреплены конусной формы упоры, которые жестко закреплены на упомянутых продольных балках, расположенных подвижно между подобными поверхностями, выполненными на крайних в тележке электродвигателях и поперечинах рамы тележки.