БЕСЧЕЛЮСТНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА Российский патент 2020 года по МПК B61F3/06 B61F5/48 B61C9/50 

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-ое. Под ред. В.Н. Иванов, М.: Транспорт, 1974», 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 свою эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся 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 локомотив. 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 в поперечной плоскости тележки, в зоне расположения среднего колесно-моторного блока, в направляющих, подвижно размещен стержень контактирующий с одной стороны расположенным в своей средней части цилиндрической формы пальцем с пазом серьги жестко закрепленной на днище кузова тепловоза и с другой, с помощью клинообразной формы упоров, закрепленных на его концах, также подвижно с поверхностями наклонных брусьев установленных на концах четырех продольных тяг, расположенных вдоль продольной оси симметрии тележки, которые шарнирно другими своими концами соединены с крайними колесно-моторными блоками упомянутой тележки тепловоза.

На чертежах фиг. 1 показан общий вид сверху тележки локомотива, а на фиг. 2 укрупненный узел управления угловым поворотом ее колесно-моторными блоками.

Бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы 1 с установленными на ней двумя крайними колесно-моторными блоками 2 и 3, а также одним средним колесно-моторным блоком 4. На крайних колесно-моторных блоках 2 и 3 с помощью шарниров 5 установлены продольные тяги 6 с наклонными брусьями 7 контактирующими с клинообразной формы уступами 8 жестко закрепленными на стержне 9. Стержень 9 установлен в опорах 10 и на нем жестко закреплен цилиндрической формы палец 11 подвижно расположенный в пазу 12 серьги 13 присоединенной к кузову 14 локомотива. Крайние колесно-моторные блоки 2 и 3, а также средний 4 с помощью шарнирных опор 15 закреплены на раме тележки 1, а продольные тяги 6 также подвижно размещены в опорах 16 последней.

Работает бесчелюстная тележка локомотива следующим образом. При поступательном прямолинейном движении локомотива, например, по стрелке А, все узлы и детали его тележки расположены так, как это показано на фиг. 1. Предположим, что локомотив вошел в кривую рельсового пути и начал в ней движение по стрелке В. В этом случае продольная ось симметрии кузова локомотива расположится относительно его тележки по прямой ОО походящую через точку Ш являющейся положением вертикальной оси шкворня предназначенного для сопряжения кузова локомотива и тележки (на чертежах этот узел не показан но подробно о нем изложено в аналоге и прототипе). Такой угловой поворот кузова 14 относительно рамы 1 тележки происходит за счет взаимодействия серьги 13 с цилиндрической формы пальцем 11. А так как последний жестко закреплен на стержне 9, то он переместится по стрелке С. Такое перемещение стержня 9 вызовет воздействие клинообразной формы упора 8 в этом же направлении на наклонные брусья 7, которые позволят тягам 6 переместится в направлении стрелок Е. и тем самым создать угловой поворот крайних колесно-моторных блоков 2 и 3 на шарнирных опорах 15 по стрелкам F. В итоге колесные пары (на чертежах они показаны но не обозначены позицией) будут расположены по радиусу относительно центра траектории рельсового пути имеющей поворот по стрелке В. После прохода кривой стержень 9 возвращается в исходное положение, которое обеспечивается поворотом кузова 14 локомотива из положения ОО в исходное, что позволит колесно-моторным блокам 2 и 3 занять положение показанное на фиг. 1 и двигаться локомотиву прямолинейно по стрелке А. Следует отметить что в практике эксплуатации локомотивов имеющих бесчелюстные тележки на прямолинейных участках рельсового пути возникают колебания виляния колесных пар, что приводит также к износу гребней колес и снижает плавность хода последних. В предложенном же техническом решении такое явление произойти не может по той причине, что за счет наличия цилиндрической формы пальца удерживаемого серьгой 13 жестко связанной с кузовом 14 локомотива клинообразной формы упоры 8 не позволяют совершать угловые повороты колесно-моторным блокам 2 и 3 тем самым исключая колебания виляния ходовой части тележек. В тех случаях когда кривая пути будет направлена по стрелке К, работа предложенного механизма РУКП (радиальное управление колесными парами) будет в принципе аналогична вышеописанной. Далее описанные процессы могут повторятся неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно позволяет повысить эффективность вписывания колесных пар тележек локомотивов в кривые пути, а также исключить виляние их на прямых участках, что обеспечит тем самым повышение долговечности гребней колес колесных пар и повысить плавность хода локомотивов в целом.

Изобретения относятся к тележкам ходовой части. Бесчелюстная тележка локомотива состоит 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. При этом в поперечной плоскости тележки, в зоне расположения среднего колесно-моторного блока, в направляющих подвижно размещен стержень, контактирующий с одной стороны расположенным в своей средней части цилиндрической формы пальцем с пазом серьги и с другой – с помощью клинообразной формы упоров, закрепленных на его концах, также подвижно с поверхностями наклонных брусьев. При этом серьга жестко закреплена на днище кузова тепловоза. Наклонные брусья установлены на концах четырех продольных тяг, расположенных вдоль продольной оси симметрии тележки. Продольные тяги шарнирно другими своими концами соединены с крайними колесно-моторными блоками упомянутой тележки тепловоза. Технический результат заключается в исключении подреза гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути. 2 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 в поперечной плоскости тележки, в зоне расположения среднего колесно-моторного блока, в направляющих подвижно размещен стержень, контактирующий с одной стороны расположенным в своей средней части цилиндрической формы пальцем с пазом серьги, жестко закрепленной на днище кузова тепловоза, и с другой, с помощью клинообразной формы упоров, закрепленных на его концах, также подвижно с поверхностями наклонных брусьев, установленных на концах четырех продольных тяг, расположенных вдоль продольной оси симметрии тележки, которые шарнирно другими своими концами соединены с крайними колесно-моторными блоками упомянутой тележки тепловоза.