БЕСЧЕЛЮСТНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2019 года по МПК B61F5/44 B61F3/06 B61C5/00 

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

Известен локомотив (тепловоз ПЭП 60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н. Иванов, 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 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 сваю 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 копирование ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.

Известен также локомотив и в частности его бесчелюстная тележка, описанная в патенте RU 2552898, у которого на среднем тяговым электродвигателе жестко закреплен моментный гидроцилиндр и его выходной вал жестко соединен с двуплечим коромыслом с одной стороны шарнирно присоединенного 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 шарнирно, при помощи двух, но перекрещивающихся между собой подобных тяг, так же 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. Несмотря на сваю, достаточно высокую эффективность использования такая тележка имеет также имеет существенный недостаток заключающийся в сложности такой конструкции за счет применения гидропривода обеспечивающего угловой поворот крайних ТЭД трехосной тележки одновременно тем самым увеличивая ее стоимость изготовления и металлоемкость.

Поэтому, целью предполагаемого изобретения является разработка такой трехосной тележки, у которой отсутствует сложный по конструкции гидропривод радиального управления колесных пар (РУКП) с сохранением функции по исключению подреза гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.

Поставленная цель достигается тем, что двуплечее коромысло жестко установлено на днище кузова локомотива и расположено соосно относительно вертикальной оси симметрии шкворня, шкворневого узла тележки причем, последнее связано шарнирно с параллельными и перекрестовающимися между собой тягами, другие концы которых так же шарнирно присоединены к колесно-моторным блокам тележки.

На чертежах фиг. 1 показана одна из тележек локомотива вид сверху и на фиг. 2 ее часть в зоне сопряжения с кузовом локомотива.

Бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы 1 связанной с кузовом 2 с помощью опорно-возвращающих устройств 3 и шкворневого узла 4. На кузове 2 жестко, с помощью кронштейнов 5, установлено двуплечее коромысло 6, которое с помощью тяг 7, 8, 9 и 10 шарнирно связано соответственно с колесо - моторными блоками 11 и 12. Колесные пары 13 установлены 6 буксах 14 и расположены на рельсовом пути 15. Колесно-моторные блоки 11, 12 и 16 с помощью шарниров 17 установлены на поперечинах 18 рамы 1.

Работает бесчелюстная тележка локомотива следующим образом. При прямолинейном движении локомотива, например, по стрелке А все составляющие конструкционные элементы его тележки находятся в таком состоянии, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Известно, что при таком движении, это характерно для бесчелюстных тележек, возникают колебания виляния колесных пар при этом, боковое усилие, воспринимаемое гребнями колес колесных пар, достигают порядка 2,0 т, что в итоге приводит к износу последних. Однако в предложенном техническом решении такое явление исключается и вот почему. При прямолинейном движении локомотива его кузов 2 расположен соосно продольной оси симметрии ОО тележки, что при любой боковой нагрузке Р приложенной, например, по стрелке В, угловой поворот колесной пары 13 и колесно-моторного блока 11 исключен чему препятствуют тяги 8 и 7, прочность которых является достаточно высокой и исключает поперечный изгиб и потерю устойчивости последних в продольном направлении (см. фиг. 1). То же самое происходит и с колесной парой 13 колесо - моторного блока 12. Теперь предположим, что локомотив вошел в кривую пути по стрелке С (см. фиг. 1) и движется в этом направлении, а так как кузов 2 локомотива займет положение вдоль оси O^IО^I (что вызвано угловым поворотом, тележки за счет наличия шкворневого узла 4), то колесная пара 13 колесо - моторного блока 11, получит угловой поворот по стрелке В, а колесная пара 13 колесно-моторного блока 12 по стрелке Е (фиг. 1). Такой угловой поворот обеспечит движение тяги 8 по стрелке F и тяги 10 по стрелке К, а также тяги 7 по стрелке М и тяги 9 по стрелке N. В итоге такого углового перемещения кузова 2, совместно с двуплечим коромыслом 6 повернувшегося на угол α и связанного жестко с кузовом 1 при помощи кронштейнов 5, колесной пары 13 колесно-моторных блоков 11 и 12 установятся радиально относительного центра траектории кривой пути, что и позволит снизить износ гребней колес колесных пар 13 тележки. Следует также отметить, что работа второй бесчелюстной тележки (на чертежах она не показана) происходит подобным образом, как это описано выше.

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

Изобретение относится к конструктивным элементам тележек. Бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы, связанной при помощи шкворня с его кузовом, трех колесно-моторных блоков, включающих тяговые электродвигатели с колесными парами, буксы которых с помощью поводков соединены с рамой, рессорного подвешивания, выполненного в виде цилиндрических пружин сжатия. Двуплечее коромысло жестко установлено на днище кузова локомотива и расположено соосно относительно вертикальной оси симметрии шкворня шкворневого узла тележки. Двуплечее коромысло связано шарнирно с параллельными и перекрещивающимися между собой тягами, другие концы которых так же шарнирно присоединены к колесно-моторным блокам тележки. Технический результат заключается в упрощении конструкции тележки локомотива с возможностью исключения подреза гребней колес. 2 ил.

Бесчелюстная тележка локомотива, состоящая из рамы, связанной при помощи шкворня с его кузовом, трех колесно-моторных блоков, включающих тяговые электродвигатели с колесными парами, буксы которых с помощью поводков соединены с рамой, рессорного подвешивания, выполненного в виде цилиндрических пружин сжатия, отличающаяся тем, что двуплечее коромысло, жестко установленное на днище кузова локомотива и расположенное соосно относительно вертикальной оси симметрии шкворня шкворневого узла тележки, связано шарнирно с параллельными и перекрещивающимися между собой тягами, другие концы которых так же шарнирно присоединены к колесно-моторным блокам тележки.