ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2015 года по МПК B61F3/06 B61F5/48 B61C9/50 

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-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, который установлен на две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на 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 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. Л.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 и обеспечить устойчивость движения тепловоза при прямолинейном его поступательном движении без виляния тележек.

Поставленная цель достигается тем, что на крайних колесно-моторных блоках каждой тележки жестко, в поперечной их плоскости, закреплена пара кронштейнов, шарнирно связанных с тягами, концы которых также при помощи шарниров соединены с рычагами, жестко установленными на стержнях, выполненных из упругого материала и расположенных в опорах крайних поперечин рамы тележки, причем каждый из упомянутых упругих стержней размещен в одной из своих опор жестко, а в другой - подвижно с возможностью угловых его поворотов.

На фиг. 1 показана часть тележки вид сбоку, на фиг. 2 - вид ее сверху и на фиг. 3 - вид с торца.

Трехосная тележка локомотива состоит из рамы 1 с крайними поперечинами 2 и средними поперечинами 3. На раме 1 установлены тяговые электродвигатели 4 с колесными парами 5, оси 6 которых размещены в буксах 7. На крайних тяговых электродвигателях 4 установлены кронштейны 8, шарнирно связанные с тягами 9, которые также шарнирно присоединены к рычагам 10, жестко закрепленным на упругих стержнях 11. Упругие стержни 11 установлены подвижно в опорах 12 и жестко закреплены в опорах 13. Опоры 12 и 13 присоединены к крайним поперечинам 2 рамы 1 тележки.

Работает трехосная тележка локомотива следующим образом. При поступательном движении, например, по стрелке A локомотива детали его тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Известно (см. книгу В.Н. Иванова, представленную в аналоге), что при таком движении бесчелюстные тележки за счет податливости рессорных комплектов подвержены вилянию, а такое явление способствует износу гребней колес колесных пар. В предложенном же техническом решении за счет наличия тяг 9, связывающих крайние колесно-моторные блоки 4 с упругими стержнями 11 через рычаги 10 при возникновении виляния, вызванного набеганием той или иной колесной пары 5 своими гребнями на головку рельса, происходит удерживание последних относительно рельсового пути, продольная ось которого является в этом случае перпендикулярной продольной оси колесных пар 5. Доже если динамическое усилие, возникающее между гребнем колеса и головкой рельса, и вызовет угловой поворот тягового электродвигателя 4 с его колесной парой 5 по стрелке B, то оно будет тут же погашено за счет сопротивления упругих стержней 9, создаваемого своей, достаточно высокой в этом случае, крутильной жесткостью. Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую пути и его, например, тяговый электродвигатель 4 с колесной парой 5 (крайний слева фиг. 2) получил угловой поворот по стрелкам C, вызванный набеганием его гребней на головку рельса. Тогда одна из его тяг 9 переместится по стрелке E, а другая - по стрелке F, что создаст условие поворота рычагов 10, а следовательно, и закрутки упругих стержней 11 соответственно по стрелкам N и M. При этом произойдет и угловой поворот в этом же направлении и всего колесно-моторного блока по стрелке K относительно его опоры, присоединенной к его поперечине 3 (такая опора позицией на фиг. 1 и фиг. 2 не обозначена, но она имеет такую конструкцию, как это описано в аналоге). После преодоления кривой пути боковая нагрузка на набегающем колесе колесной пары 5 исчезает и под действием упругих сил, создаваемых ранее закрученными упругими стержнями 11, колесно-моторный блок возвращается в исходное положение такое, как это показано на фиг. 2. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как использование его в практике позволит повысить устойчивость движения локомотивов, снабженных трехосными тележками, и снизить износ гребней колес при прохождении ими кривых участков пути.

Трехосная тележка локомотива содержит раму (1) с установленными на ней колесно-моторными блоками с буксами (7) и колесными парами (5). На тяговых электродвигателях (4) крайних колесно-моторных блоков тележки закреплена пара кронштейнов (8), шарнирно связанных с тягами (9), концы которых шарнирно соединены с рычагами (10), жестко установленными на упругих стержнях (11), расположенных в опорах (12, 13) поперечин (2) рамы тележки. Каждый из упругих стержней размещен в одной из своих опор (13) жестко, а в другой (12) - подвижно с возможностью угловых поворотов. Снижается износ гребней колес при прохождении ими кривых участков пути. 3 ил.

Трехосная тележка локомотива, включающая раму с установленными на ней колесно-моторными блоками с буксами и колесными парами, отличающаяся тем, что на тяговых электродвигателях крайних колесно-моторных блоках каждой тележки жестко, в поперечной их плоскости, закреплена пара кронштейнов, шарнирно связанных с тягами, концы которых также при помощи шарниров соединены с рычагами, жестко установленными на стержнях, выполненных из упругого материала и расположенных в опорах поперечин рамы тележки, причем каждый из упомянутых упругих стержней размещен в одной из своих опор жестко, а в другой - подвижно с возможностью угловых его поворотов.