Тележка с радиально устанавливающимися колесными парами Советский патент 1992 года по МПК B61F5/38 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек самоходных рельсовых транспортных средств, в частности локомотивов.

Известна конструкция тележки со свободно устанавливающимися в радиальное положение колесными парами в кривых участках пути, содержащая раму, установленные в раме колесные пары с буксами, причем буксы крайних колесных пар имеют возможность продольного перемещения относительно рамы. Передача сил тяги и торможения от каждой колесной пары на раму осуществляется продольным стержнем, шарнирно связывающим корпус тягового электродвигателя с рамой. Тяговый электродвигатель, опирается на колесную пару через моторные подшипники.

Недостатком данной конструкции является высокая напряженность моторных подшипников, что приводит к преждевременному выходу их из строя, по- вышенным расходам на эксплуатацию и ремонт.

Известна также тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, установленные в раме колесные пары с буксами, имеющими возможность продольного перемещения относительно рамы. При этом приливы на крышках букс колесных пар соединены продольными стержнями, передающими силы тяги и торможения, с рычажным механизмом, шарнирно закрепленным на раме, а точка соединения каждого продольного стержня с буксой находится в горизонтальной плоскости, совпадающей с геометрическими осями колесных пар.

Вследствие того, что оси продольных стержней не совпадают с вертикальной плоскостью симметрии буксовых подшипников (отстоят-от нее на значительном расстоянии), возникает неблагоприятный режим нагружения буксовых пбдшипников, снижающих их работоспособность, а также сложность размещения по торцам букс колесных пар приливов с продольными стержнями из- за ограниченности по габаритам.

Известна конструкция тележки с радиально устанавливающимися колесн ыми парами, содержащая раму, установленные в раме колесные пары с буксами, имеющими возможность продольного перемещения относительно рамы, при этом буксы колесных пар шарнирно соединены продольными стержнями, передающими силы тяги и торможения, с рычажным механизмом, шарнирно закрепленным на раме, а точка соединения каждого продольного стержня

с приливом буксы размещена ниже (или выше) оси колесной пары и находится в плоскости симметрии буксового подшипника. Передача продольных сил тяги и торможения указанным способам позволяет избавиться от недостатков, присущих аналогам, однако приводит к необходимости конструирования усложненных рамы и букс, значительно более трудоемких и дорогостоящих.

0 Кроме того, при продольных перемещениях буксы происходит ее вращение и при вертикальных колебаниях рамы относительно колесных пар приводит к перегружению пружин, снижая их надежность и долговеч5 ность работы. Горизонтальным перемещениям буксы вдоль рамы тележки препятствует не только жесткость пружин в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной при повороте буксы. Указанное за0 трудняет продольные перемещения букс, и при прохождении кривых малого радиуса, когда эти перемещения должны быть значительными, вообще делает невозможными, т.е. эффективность радиальной установки

5 колесных пар существенно снижается.

Целью изобретения является повышение эффективности, в том числе упрощение модернизации и снижение трудоемкости и стоимости ее проведения на бесчелюстных

0 тележках отечественных тепловозов.

Поставленная цель достигается тем, что тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, установленные в ней с возможностью продоль5 ного перемещения колесные пары с буксами, соединенными ниже осей колесных пар с продольными стержнями, связанными между собой через закрепленный на раме рычажный механизм, снабжена верти0 кальными стержнями, шарнирно связанными -концами с соответствующими продольными стержнями и с расположенными со стороны них приливами букс, причем шарниры соединения вертикальных

5 стержней с продольными стержнями выполнены с зазором в вертикальном направлении.

Указанный рычаг предотвращает угловой поворот буксы при передаче больших

0 продольных сил тяги и торможения от колесных пар к раме тележки. Представленная конструкция улучшает работу упругих элементов буксовой ступени (нет дополнительного сжатия пружин, так как исключается

5 или существенно уменьшается угловой поворот буксы), и позволяет лучше использовать продольные зазоры между буксой и рамой и повысить тем самым эффективность радиальной установки колесных пар в кривых участках пути.

На фиг.1 изображена тележка с рычажным механизмом, общий вид; на фиг.2 - схема соединения продольного стержня с буксой колесной пары и вертикальным рычагом; на фиг.3-6 - принципы работы буксо- вого узла.

Рама 1 тележки опирается через упругие элементы 2 на боковые приливы буксы 3 колесных пар4. В поводках5, соединяющих буксы крайних колесных парс рамой тележ- ки, имеются продольные зазоры д, позволяющие буксам перемещаться в продольном направлении относительно оси локомотива. Приливы б указанных букс 3, расположенные ниже оси колесной пары, шарнирно соединены продольными стержнями 7, которые связаны с рычажным механизмом, состоящим из двуплечих рычагов 8 и поперечного стержня 9. Каждый двуплечий рычаг 8 шарнирно подсоединен к раме тележки 1 и имеет возможность угловых перемещений только в горизонтальной плоскости. На каждой буксе прилив 10, ориентированный вдоль продольного стержня, шарнирно соединен вертикальным ры- чагом 11с продольным стержнем 7, причем в этих шарнирах выполнены зазоры А .

Тележка работает следующим образом.

При движении транспортного средства, например локомотива, в режиме тяги про- дольная сила от колесных пар 4 через приливы 6 букс 3 передается продольными стержнями 7 раме 1 тележки. Появляющаяся реакция в шарнире соединения продольного стержня 7 с приливом 6 стремится повернуть буксу как показано на фиг.З и 4. К примеру, на тепловозе 2ТЭ116 при трога- нии с места с максимальной силой тяги прогиб пружин при повороте букс с таким конструктивным исполнением мог бы до- стигать 30 мм. Продольные зазоры д в соединении поводков 5 с буксой 3, которые позволяют устанавливаться колесными парами в радиальное положение, уменьшаются при повороте букс в этом случае на 11 мм. Поскольку размеры элементов экипажа тепловоза не позволяют выполнить зазор д более 25-27 мм, указанное явление существенно снижает эффективность установки колесных пар в радиальное положе- ние при движении транспортного средства с максимальными силами тяги.

Установка вертикального рычага 11 (фиг.5) вызывает (после выборки зазора Д) реакцию RB, момент от которой направлен в

противоположную моменту от реакции продольного стержня 7 Rr сторону, таким образом предотвращается .поворот буксы. При движении транспортного средства со скоростями 40-50 км/ч сила тяги существенно меньше, чем при более низких скоростях, кроме того, появляются значительные вертикальные перемещения (колебания) тележки относительно букс ZT. В этом случае колебания продольного стержня 7 происхо- дят в пределах зазора Аи не увеличивают поворот буксы, который при меньшей силе тяги составляет величину ф (фиг.6). Для каждого конкретного экипажа величина зазора определяется его тяговыми свойствами и жесткостью упругих элементов буксовой ступени рессорного подвешивания. На тепловозе 2ТЭ116 предусматривается величину зазора выполнять в пределах Эмм.

При отсутствии зазоров в шарнирах вертикального рычага вращение буксы при передаче тяговых сил отсутствует, однако при колебаниях рамы тележки относительно букс последние совершают существенные продольные перемещения и тем самым снижают эффективность продольных зазоров д, а появляющиеся силы инерции повышают напряженность элементов рамы тележки.

Предлагаемая конструкция тележки с радиальной установкой колесных пар проста в изготовлении, что позволяет не только оборудовать изготавливаемые тележки локомотивов, но и проводить модернизацию на существующих бесчелюстных тележках отечественных тепловозов с минимальной трудоемкостью и себестоимостью.

Формула изобретения

Тележка с радиально устанавливающимися колесными парами, содержащая раму, установленные в ней с возможностью продольного перемещения колесные пары с буксами, соединенными ниже осей колесных пар с продольными стержнями, связанными между собой через закрепленный на раме рычажный механизм, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена вертикальными стержнями, шарнирно связанными концами с соответствующими продольными стержнями и с расположенными со стороны их приливами букс, причем шарниры соединения вертикальных стержней с продольными стержнями выполнены с зазором в вертикальном направлении.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается тележек рельсовых транспортных средств, в частности локомотивов. Целью изобретения является повышение эффективности. Приливы 6 буке 3, расположенные ниже оси колесной пары, шарнирно соединены продольными стержнями 7, которые связаны с рычажным механизмом, состоящим из двуплечих рычагов и поперечного стержня. Каждый рычаг шарнирно соединен с рамой 1 тележки и имеет возможность угловых перемещений только в горизонтальной плоскости. На каждой буксе прилив 10, ориентированный вдоль продольного стержня 7. шарнирно соединен вертикальным рычагом 11 со стержнем 7. причем в этих шарнирах выполнены вертикальные зазоры. При движении экипажа продольная сила от колесных пар через приливы 6 букс передается продольными стержнями 7 раме тележки. Реакция в шарнире соединения стержня 7 с приливом 6 стремится повернуть буксу. При установке вертикального рычага 11 в нем возникает реакция, момент от которой уравновешивает момент от реакции в стержне 7. 6 ил. сл с