Тяговая тележка с линейным двигателем Советский патент 1984 года по МПК B61B13/12 

Изобретение относится к рельсовым тележкам и может быть использовано в городском npOjMbiuLieiiHOM и. рудничном транспорте.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является тяговая тележка с линейным двигателем, содержащая опирающуюся на колесные пары раму с установленной на ней с возможностью перемещения в .вертикальной плоскости и. кинематически связанной со сцепным узлом тяговой тележки первичной частью линейного двигателя, вторичная часть которого закреплена на пути, и с узлом ограничения разворота первичной части Линейного двигателя в горизонтальной плоскости 1.

Недостатком известного устройства является низкая безопасность из-за возможности появления аварийных ситуаций при движении в кривых вследствие снижения устойчивости против вползания колес на рельсы. Объясняется это возникновением при движении в кривых горизонтальных осевых сил. величина которых тем больше, чем бо.чыне скорость движения и меньше радиус кривой. Под воздействием осевых сил гребни наружных колес всюлзают на рельсы, что приводит к потере устойчивости. В известной конструкции тяговой тележки в.р.а1цению первичной части линейного двигателя в горизонтальной плоскости препятстиуют ограничители, поэтому сила тяги линейного двигателя всегда направлена по продольной оси тележки и не оказывает влияние на величину горизонтальных осевых сил.

Целью изобретении является повышение безопасности движенмя в кривых за счет увеличения устойчивости против вползания , колес на рельсы, путем снижения осевых сил, действ,ующих на гребни наружных колес.

Цель достигается тем, что в тяговой тележке с линейным двигателем, содержащей опирающуюся, на колесные пары раму с установленной на ней с воз.можностью перемещения в вертикальной плоскости и кинематически связанной со .сцепным узлом тяговой тележки первичной частью линейного двигателя, вторичная часть которого закреплена на пути, и с узлами ограничения разворота первичной части линейного двигателя в горизонтальной плоскости, последние выполнены в виде расположенных в плоскости, перпендикулярной направлению, движения, по обе стороны от первичной части линейного двигателя и сдвинутых относительно центра ее тяжести управляемых гидроцилиндров со штоками, взаимодействующими с первичной частью линейного двигателя.

На фиг. 1 показана тележка, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Тележка включает в себя раму 1, опирающуюся на колесные пары 2, к раме 1 подвещена первичная часть 3 линейного асинхронного двигателя, вторичная часть 4 двигателя жестко закреплена на рельсовом пути 5. На верхней части первичной части 3 в точке, проходящей через центр тяжести, при помоц и подщипникового узла 6 закреплен винт 7, на который навинчена гайка 8 с зубьями на наружной поверхности. По обе стороны гайки 8 установлены подщипниковые узлы 9 и 10, закрепленные жестко на раме 1. В зацепление с гайкой 8 входят две зубчатые рейки 11, которые с одной стороны при помощи тяг 12 через пружины 13 закреплены на раме 1, а с дру-

гой стороньЕ при помощи отрезков цепи 14, тяги 15 соединены со сцепным узлом 16, установленны.м подвижно в продольном направлении относительно рамы 1 с помощью направляющих 17. На внутренней поверхности рамы 1 закреплены ограничители 18, представляющие собой управляемые цилиндры 19 с выдвижными щтоками 20. На концах выдвижных штоков 20 закреплены сферические ролики 21, контактирующие с ограничите лями 22, выполненными из уголковой стали

и жестко закрепленными на верхней стороне первичной части 3 линейного асинхронного двигателя.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на первичную часть 3 возникает бегущее магнитное поле. Взаимодействие этого поля с поле.м вторичных токов, наведенных во вторичной части 4 линейного двигателя, приводит к появлению механического усилия, вследствие чего рама I на колесных парах 2 перемещается по рельсовому пути 5. При этом тяговое усилие через сцепной узел 16 передается прицепной части поезда, приводя его в движение. В случае увеличе.чия сопротивления движению вследствие увеличения массы транспортируемого груза, коэффициента сопротивления движению или уклона пути сцепной узел 16 по направляющим 17 смещается относительно рамы 1 в сторону, противоположную движению. При

этом посредством тяги 15 и отрезка цепи 14 в ту же сторону смещается зубчатая рейк,а 11. Тяга 12, соединенная с зубчатой рейкой 11, растягивает пружину 3 до тех пор, пока усилие, приложенное к сцепному узлу 16 со стороны прицепной части поезда,

не уравновесится сопротивлением пружины 13. При 1ере.меп 1ении зубчатой рейки 1 находящаяся с ней в зацеплении 1айка 8 гюворачивается, а так как вертикальное смещение гайки 8 невозможно из-за наличия нолшипниковых узлов 9 и 10, то винт 7.

на который навинчепа гайка 8, перемещается вниз. Поскольку винт 7 с по.мощью подшиппикового узла 6 закрочлон iia первичной части 3, то она тоже (зпхскао .-я. пэи

этом зазор между первичной 3 и вторичной 4 частями линейного двигателя уменьшается, сила тяги линейного двигателя возрастает, а следовательно, возрастает и скорость движения состава.

В случае уменьшения сонротивления движению нружина 13 сжимается, неремеа1ая тяги 12 и 15, отрезок цепи 14. зубчатую рейку 11 и сцепной узел 16 в направлении движения. Гайка 8 поворачивается в направлении, противоноложном рассмотренному. Винт 7 поднимается, перемещая за собой первичную часть. 3 двигателя. Зазор между первичной 3 и вторичной 4 частями линейного двигателя увеличивается, а следовательно, уменьшается скорость движения состава.

При вертикальных перемешения.х вторичной части ее враш,ению в горизонтальной нлоскости препятствуют ограничители

18и 22. В случае подъема или опускания вторичной части 4 по ограничителю 22 перекатываются сферические ролики 21, закрепленные на концах штоков 20, неподвижных относительно гидроцилиндров 19. Таким образом, тяговое усилие линейного двигателя всегда направлено по продольной оси тележки.

В случае движения тележки по кривой и необходимости увеличения устойчивости против вползания колес на рельсы по сигналу машиниста в работу включаются ограничители 18. При этом из гидроцилиндров

19ограничителей 18, расположенных с одной стороны тележки, выдвигаются штоки

20, которые через сферические ролики 21 юздействуют на ограничители 22, а в гидроци.пиндры 19, расположенные с противоположной стороны тележки, втягиваются штоки 20, вследствие чего первичная часть 3 линейного двигателя поворачивается в горизонтальной плоскости вокруг оси, проходящей через центр тяжести первичной части 3. Вследствие поворота первично) части 3 тяговое усилие линейного двигателя направлено внутрь кривой под некоторым углом к продольной оси тележки, всле.чствие чего составляюии1Я силы тяги линейного двигателя, направленная к центру кривой, уменьшает горизонтальные осевь1е силы, а следовательно, увеличивает устойчивость против вползания колес на рельсы.

При выходе тележки из кривой соответствующим перемещением штоков 20 относительно гидроцилиндров 19 обеспечивается поворот первичной части 3 в горизонтальQ ной плоскости в направлении, обратном рассмотренному. Она устанавливается так. чтобы сила тяги линейного двигателя была направлена по продольной оси тележки.

Применение тележки в качестве приводной для рельсового локомотивного транспорта позволяет за счет увеличения устойчивости против вползания колес на рельсы увеличить безопасность движения, а также увеличить производительность откатки вследствие достижения более высоких скоростей движения или уменьшить капитальные затраты на сооружение пути вследствие уменьшения радиусов кривых. У /4 2 11 Ю д ЛДлХ J i п J )))) ) :)) t ю ч ТТЛ | ГЧ.

ТЯГОВАЯ ТЕЛЕЖКА С ЛИНЕЙНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащая опираюн1уюся Hd колесные нары раму с установленной нз ней с воз.можностью неремешения в вертикальной плоскости и кинематически связанной со сцепным узлом тяговой тележки первичной частью линейного двигателя, вторичная часть которого закреплена на пути, и с узлами ограничения разворота первичной части линейного двигателя в горизонтальной плоскости, отличаюи,аяся тем, что, с целью повышения устойчивости ня кривых участках пути, упомянутые узлы ограничения разворота выполнены в виде расположенных ц плоскости, пер, пендикулярной направлению движения, по обе стороны от первичной части линейного двигателя и сдвинутых относительно центра ее тяжести унравляемых гидроцилиндров со штоками, взаимодействующими с первичной частью линейного двигателя. ш С 4 СП ел