EA023068B1 - Система для динамического изменения силы, прикладываемой к рельсовому пути посредством оси рельсовой тележки - Google Patents

Abstract

Предложена система для динамического воздействия на силу, приложенную по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, которые установлены на нескольких осях. Указанные колеса выполнены с возможностью перемещения вдоль соответствующего рельса рельсового пути в направлении движения. Система содержит устройство, выполненное с возможностью динамического воздействия на силу, приложенную через указанную по меньшей мере одну ось. Для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути выбирается по меньшей мере одна характеристика силы.

Description

Предпосылки изобретения

Данное изобретение относится к железнодорожному транспорту и, более конкретно, к системам осей для локомотивов и других железнодорожных транспортных средств.

Дизель-электрический локомотив обычно содержит дизельный двигатель внутреннего сгорания, присоединенный с обеспечением приведения в действие ротора по меньшей мере одного тягового генератора для генерации электроэнергии переменного тока. Указанный тяговый генератор может быть электрически подключен с обеспечением подвода электроэнергии к одному или более тяговым электродвигателям, механически присоединенным к одной или более осей локомотива с обеспечением приложения к ним крутящего момента. К тяговым двигателям могут относиться двигатели переменного тока, работающие от энергии переменного тока, или двигатели постоянного тока, работающие от энергии постоянного тока. Для функционирования двигателя постоянного тока может быть выполнен выпрямитель, который преобразует энергию переменного тока, создаваемую тяговым генератором, в энергию постоянного тока для питания двигателей постоянного тока.

Локомотивы, оборудованные двигателями переменного тока, обычно обладают лучшими эксплуатационными параметрами и имеют более высокую надежность и меньшую потребность в техническом обслуживании, чем локомотивы, оборудованные двигателями постоянного тока. Кроме того, в локомотивах с двигателями переменного тока может быть обеспечено индивидуальное управление двигателем, демонстрирующее более быстрый отклик, например, путем использования управления двигателем на основе инвертора. Однако локомотивы с двигателями постоянного тока являются относительно менее дорогостоящими, чем сопоставимые с ними локомотивы с двигателями переменного тока. Таким образом, для некоторых тяговых применений, например, при буксировке относительно легких грузовых и/или относительно коротких поездов может быть более рентабельным использование локомотивов с двигателями постоянного тока, а не локомотивов с двигателями переменного тока.

Для применений в случае буксировки относительно тяжелых поездов дизель-электрические локомотивы обычно выполнены таким образом, что они содержат две тележки, каждая из которых содержит три оси, причем в число указанных трех осей входят одна или более обмоторенных осей и одна или более необмоторенных осей. Каждая обмоторенная ось тележки обычно соединена с помощью зубчатой передачи с соответствующим двигателем, установленным в тележке рядом с указанной осью. Каждая ось прикреплена к тележке при помощи узла подвески, который обычно содержит одну или более пружин для передачи соответствующей части веса локомотива (в том числе веса кузова локомотива и веса тележки локомотива) на ось с одновременным обеспечением возможности некоторого перемещения оси относительно тележки.

Обычно вес кузова локомотива распределен примерно поровну между двумя тележками. Кроме того, вес локомотива обычно симметрично распределен по осям тележки. Например, обычный локомотив массой 420000 фунт (190512 кг) обычно выполнен с обеспечением распределения веса поровну между шестью осями локомотива, так что каждая ось поддерживает усилие из расчета 420000/6 фунт (190512/6 кг) на одну ось или 70000 фунт (примерно 31752 кг) на одну ось.

Локомотивы обычно изготовлены с обеспечением распределения веса симметрично по тележкам и далее по осям тележек, так что на оси приходятся относительно равные доли веса локомотива. Обычно вес локомотива и его способность сцепления определяют номинальное значение тяговой способности локомотива. Соответственно произведение веса, приложенного к каждой из обмоторенных осей, на величину трения или сцепления, которое может быть развито для обмоторенной оси, определяет тяговую способность соответствующей обмоторенной оси. Следовательно, тем тяжелее локомотив, тем большее тяговое усилие он может развивать. Для получения требуемой тяговой способности к локомотиву может быть добавлен дополнительный вес, или балласт, доводящий его общий вес до требуемого значения. Например, вследствие технологических допусков, которые могут привести к варьированию значений общего веса различных локомотивов, построенных по одному и тому же проекту, локомотивы обычно выполняются немного более легкими, чем требуется для обеспечения требуемой тяговой способности, а затем для достижения требуемого общего веса, при котором удовлетворяется требование к номинальному значению тяговой способности, добавляется балласт. В традиционных локомотивных системах распределение веса между обмоторенными и необмоторенными осями статически регулируется перед загрузкой, и возможность его динамического регулирования после начала рейса локомотива не предусмотрена.

Сущность изобретения

Варианты выполнения данного изобретения предназначены для использования в железнодорожном транспортном средстве, выполненном с возможностью движения по железной дороге в направлении движения. В обычном случае на железной дороге имеется два или более рельсовых путей для поддержания и направления железнодорожного транспортного средства. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, установленных на нескольких осях, например имеется две или более осей, на каждой из которых установлено два или более колес. Колеса выполнены с возможностью перемещения вдоль рельсовых путей железной дороги.

В одном варианте выполнения данного изобретения предложена система для динамического воздействия на силу, приложенную по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного

- 1 023068 средства. Система содержит устройство, выполненное с возможностью динамического воздействия на силу, приложенную через указанную по меньшей мере одну ось. Для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути выбирается по меньшей мере одна характеристика силы.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложена система для динамического воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства. Указанное транспортное средство содержит несколько осей, предназначенных для установки соответствующих нескольких колес. Каждое колесо выполнено с возможностью перемещения вдоль соответствующего рельса пути в направлении движения. Система содержит пару тележек, выполненных с возможностью установки на них указанных осей и с возможностью поворота в обычную ориентацию из противоположной ориентации относительно направления движения. Обычная ориентация тележек обеспечивает воздействие на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

В еще одном варианте выполнения данного изобретения предложен способ приложения силы в железнодорожном транспортном средстве, выполненном с возможностью движения по рельсовому пути. Указанный способ включает использование нескольких осей, каждая из которых содержит одно или более колес, причем каждое колесо расположено с обеспечением контакта с рельсовым путем. Способ дополнительно включает присоединение к оси устройства, предназначенного для регулирования характеристики силы, прилагаемой через колесо, для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства.

Следует понимать, что вышеупомянутые варианты выполнения обеспечивают локомотивную систему, которая может использоваться для динамического воздействия на силу, приложенную через обмоторенную ось и/или необмоторенную ось тележки локомотива, с обеспечением динамического регулирования распределения веса между обмоторенной осью (осями) и необмоторенной осью (осями).

В другом варианте выполнения данного изобретения предложена система для соединения двух или более из нескольких осей железнодорожного транспортного средства для динамического воздействия на силу, приложенную через оси указанного средства. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, выполненных с возможностью перемещения вдоль рельса и установленных на указанных нескольких осях. Система содержит соединительное устройство, предназначенное для соединения двух или более осей с обеспечением динамического воздействия на силу, приложенную через указанные две или более осей, например, с обеспечением динамического регулирования распределения веса между обмоторенной осью (осями) и необмоторенной осью (осями). Для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути выбирается одна или более характеристик силы.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложен способ соединения двух или более из нескольких осей железнодорожного транспортного средства, которое содержит колеса, выполненные с возможностью перемещения вдоль рельса и установленные на указанных нескольких осях. Указанный способ включает выполнение соединительного устройства, обеспечивающего соединение двух или более осей для динамического воздействия на силу, приложенную через указанные две или более осей. Кроме того, способ включает выбор одной или более характеристик силы для воздействия на тяговые характеристики железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

В другом варианте выполнения указанная система для динамического воздействия на силу, приложенную по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, содержит устройство, предназначенное для выборочного сообщения силы по меньшей мере через одну ось с обеспечением регулирования соответствующего веса указанной по меньшей мере одной оси на рельсовом пути. Это воздействует на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства, движущегося по рельсовому пути.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложен способ динамического воздействия на силу, приложенную по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Указанное средство содержит несколько осей и установленные на них несколько колес. Способ включает использование устройства, обеспечивающего выборочное сообщение силы по меньшей мере через одну ось для регулирования соответствующего веса указанной по меньшей мере одной оси на рельсовом пути для воздействия на тяговые характеристики железнодорожного транспортного средства, движущегося по рельсовому пути.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложена система для динамического определения силы, приложенной через несколько осей железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, установленных на указанных нескольких осях. Система содержит контроллер, предназначенный для определения соответствующего смещения динамического веса колес на рельсовом пути на основании динамического показателя железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

Другой вариант выполнения данного изобретения относится к системе для динамического определения силы, приложенной через несколько осей железнодорожного транспортного средства, выполнен- 2 023068 ного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Указанная система содержит контроллер, предназначенный для приема данных о состоянии рельсового пути, рабочих параметрах железнодорожного транспортного средства, вводимых оператором данных и входных данных о географическом местоположении вдоль рельсового пути. Контроллер выполнен с возможностью определения соответствующей команды динамического веса нескольких осей на рельсовом пути для динамического смещения соответствующего веса указанных осей на основании состояния рельсового пути, рабочих параметров железнодорожного транспортного средства, вводимых оператором данных и входных данных о географическом местоположении вдоль рельсового пути.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложен способ динамического определения силы, приложенной через несколько осей железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, установленных на указанных нескольких осях. Способ включает использование контроллера, обеспечивающего прием по меньшей мере одной характеристики железнодорожного транспортного средства. Кроме того, способ включает определение статического веса осей на рельсовом пути при нахождении железнодорожного транспортного средства в состоянии покоя. Способ дополнительно включает обеспечение определения контроллером соответствующего динамического веса колес на рельсовом пути на основании их статического веса и динамического показателя железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

Еще один вариант выполнения данного изобретения относится к машиночитаемому носителю информации, содержащему команды программы для динамического определения силы, приложенной через несколько осей железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Железнодорожное транспортное средство содержит несколько колес, установленных на указанных осях. Машиночитаемый носитель информации содержит код программы ЭВМ для определения статического веса осей на рельсовом пути при нахождении железнодорожного транспортного средства в состоянии покоя. Указанный носитель дополнительно содержит код программы ЭВМ для определения соответствующего динамического веса колес на рельсовом пути на основании статического веса осей и динамического показателя железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

Другой вариант выполнения данного изобретения относится к набору инструментов для изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия. Железнодорожное транспортное средство движется по рельсовому пути и содержит несколько осей с несколькими колесами, находящимися в контакте с рельсовым путем. Конфигурация железнодорожного транспортного средства с первым значением тягового усилия имеет постоянный соответствующий вес нескольких осей на рельсовом пути перед началом движения железнодорожного транспортного средства по рельсовому пути. Набор инструментов содержит устройство, выполненное с возможностью соответствующего присоединения по меньшей мере к одной оси в конфигурации со вторым значением тягового усилия. После функционального присоединения указанного устройства к соответствующей оси оно выборочно сообщает силу через указанную по меньшей мере одну ось с обеспечением динамического изменения соответствующего веса по меньшей мере одной оси на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложен способ изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия. Железнодорожное транспортное средство движется по рельсовому пути и содержит несколько осей с несколькими колесами, находящимися в контакте с рельсовым путем. Конфигурация железнодорожного транспортного средства с первым значением тягового усилия имеет постоянный соответствующий вес нескольких осей на рельсовом пути перед началом движения железнодорожного транспортного средства по рельсовому пути. Способ включает соответствующее присоединение устройства по меньшей мере к одной из нескольких осей в конфигурации со вторым значением тягового усилия. После функционального присоединения устройства к соответствующей оси оно выборочно сообщает силу через указанную по меньшей мере одну ось с обеспечением динамического изменения соответствующего веса по меньшей мере одной оси на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути.

- 3 023068

Краткое описание чертежей

Ниже приведено более подробное описание изобретения, кратко описанного выше, со ссылками на его конкретные варианты выполнения, изображенные на прилагаемых чертежах. Эти чертежи изображают только типичные варианты выполнения изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие его объем.

Фиг. 1 изображает вид сбоку иллюстративного варианта выполнения локомотива с парой тележек в противоположной ориентации;

фиг. 2 изображает вид сбоку иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на нормальную силу, приложенную через ось локомотива, при нахождении пары тележек в обычной ориентации;

фиг. 3 изображает блок-схему, иллюстрирующую типичный вариант выполнения способа динамического воздействия на нормальную силу, приложенную через ось локомотива, показанного на фиг. 2;

фиг. 4 изображает частичный вид сбоку иллюстративного варианта выполнения тележки локомотива, содержащей установленные на нее обмоторенную ось и необмоторенную ось;

фиг. 5 изображает частичный вид сбоку иллюстративного варианта выполнения системы для соединения по меньшей мере двух осей локомотива;

фиг. 6 изображает вид сбоку иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 7 изображает частичный вид сбоку иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, показанного на фиг. 6;

фиг. 8 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 9 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 10 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 11 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 12 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 13 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 14 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 15 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 16 изображает схематический вид иллюстративного варианта выполнения системы для определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 17 изображает блок-схему, иллюстрирующую типичный вариант выполнения способа соединения по меньшей мере двух осей локомотива, показанного на фиг. 5;

фиг. 18 изображает блок-схему, иллюстрирующую типичный вариант выполнения способа динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 19 изображает блок-схему, иллюстрирующую типичный вариант выполнения способа определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути;

фиг. 20 изображает блок-схему, иллюстрирующую типичный вариант выполнения способа установки набора инструментов для изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия.

- 4 023068

Подробное описание изобретения

Ниже приведено подробное описание вариантов выполнения в соответствии с изобретением, примеры которых изображены на прилагаемых чертежах. Везде, где это возможно, для обозначения одинаковых или аналогичных элементов на всех чертежах использованы одинаковые номера позиций.

На фиг. 1 изображен иллюстративный вариант выполнения системы 10 для динамического воздействия на нормальную силу 12, приложенную через одну или более из нескольких осей 30, 32, 34, 36, 38, 40 локомотива. Несмотря на то что на фиг. 1 изображен локомотив 18, вариант выполнения предложенной системы 10 и все рассмотренные ниже варианты выполнения данного изобретения могут использоваться с любым железнодорожным транспортным средством, в том числе, например, с локомотивом. Изображенный на фиг. 1 локомотив 18 выполнен с возможностью движения по рельсовому пути (см. путь 320' на фиг. 9) и содержит несколько колес 20, которые установлены на соответствующей оси 30, 32, 34, 36, 38, 40. Колеса 20, установленные на каждой оси 30, 32, 34, 36, 38, 40, выполнены с возможностью перемещения по соответствующему рельсу пути в направлении 24 движения.

Как показано в приведенном на фиг. 1 иллюстративном варианте выполнения, локомотив 18 содержит пару тележек 26, 28, выполненных с возможностью поворота и предназначенных для установки на них соответствующих нескольких осей (30, 32, 34) (36, 38, 40). Пара тележек 26, 28 выполнена с возможностью поворота из противоположной ориентации 43 (фиг. 1) в обычную ориентацию 42 (фиг. 2) относительно направления 24 движения так, что обычная ориентация 42 тележек 26, 28 обеспечивает усиление тяговых параметров локомотива 18 при его движении по рельсовому пути. Каждая тележка 26, 28 содержит пару разнесенных обмоторенных осей (30, 34) (36, 40) и необмоторенную ось (32, 38), расположенную между указанной парой разнесенных обмоторенных осей. Обмоторенные оси (30, 34) (36, 40) соответственно соединены с тяговым двигателем 44 и передачей 46. Комбинация из соответствующей обмоторенной оси (30, 34) (36, 40) и соответствующего тягового двигателя 44 может быть названа комбо, причем неподвижный (например, не вращающийся) компонент комбо присоединен к соответствующей тележке 26, 28 с помощью реактивного элемента 133, как показано на фиг. 1, 2, 4 и 5. В иллюстративном варианте выполнения данного изобретения реактивный элемент 133 может иметь Ь-образную форму. Элемент 133 присоединяет неподвижный компонент комбо к раме соответствующей тележки 26, 28 с обеспечением создания вертикальной силы. Указанная вертикальная сила перемещает комбо относительно рамы тележки 26, 28 в вертикальном направлении и направлена вверх или вниз в зависимости от направления 24 тягового усилия. В иллюстративном варианте выполнения для случая противоположной ориентации 43, проиллюстрированного на фиг. 1, соответствующие передачи 46 пары обмоторенных осей 30, 34 для одной тележки 26 расположены на противоположной стороне указанных осей 30, 34 относительно направления 24 движения, в результате чего на осях 30, 34 возбуждается направленная вверх сила и тяговое усилие локомотива 18 уменьшается. В противоположность этому, в иллюстративном варианте выполнения для случая обычной ориентации 42, проиллюстрированном на фиг. 2, соответствующие передачи 46 всех обмоторенных осей 30, 34, 36, 40 для всех тележек 26, 28 расположены на той же стороне 48 указанных осей 30, 34, 36, 40, что соответствует направлению 24 движения, в результате чего на осях 30, 34, 36, 40 возбуждается направленная вниз сила 12 и тяговое усилие локомотива 18 увеличивается.

При повороте тележек 26, 28 в обычную ориентацию 42 вес, оказываемый обмоторенными осями (30, 34) (36, 40) на рельсовый путь, увеличивается, тогда как вес, оказываемый необмоторенными осями (32) (38) на рельсовый путь, уменьшается по сравнению с соответствующими значениями в случае противоположной ориентации 43. Несмотря на то что на фиг. 1 и 2 в каждой тележке показана пара разнесенных обмоторенных осей и расположенная между ними необмоторенная ось, тележки 26, 28 могут содержать любое количество обмоторенных осей и по меньшей мере одну необмоторенную ось в любом позиционном расположении. Тележки 26, 28 выполнены с возможностью поворота, например, путем снятия локомотива 18 с рельсового пути и поворота тележек 26, 28 вокруг шкворня (не показан) перед повторной установкой локомотива 18 на рельсовый путь с расположением тележек 26, 28 в новой взаимной ориентации.

Хотя система 10 повышает тяговые параметры локомотива 18 путем поворота тележек 26, 28 в обычную ориентацию 42, она может также содержать дополнительное устройство 27, 29 (фиг. 2), присоединенное к соответствующим осям (30, 32, 34) (36, 38, 40) тележек 26, 28 и обеспечивающее дополнительное повышение тяговых параметров. Несмотря на то что на фиг. 2 изображено одиночное устройство 27, 29, соответственно присоединенное к каждой тележке 26, 28, к каждой оси может быть отдельно присоединено по одному устройству, как рассмотрено в приведенных ниже вариантах выполнения. Здесь устройство 27, 29 рассмотрено в целом, а более конкретные примеры устройства 27, 29 подробно рассмотрены ниже в других вариантах выполнения данного изобретения. Однако система 10 может повышать тяговые параметры локомотива 18 с тележками 26, 28 и без устройства 27, 29.

Как показано в приведенном на фиг. 2 иллюстративном варианте выполнения, к тележкам 26, 28 локомотива 18 может быть присоединено соответствующее устройство 27, 29, причем каждое устройство выполнено с возможностью динамического воздействия на нормальную силу 12, приложенную через одну или более осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) в направлении нормали к поверхности рельсового пути, кон- 5 023068 тактирующей с колесами 20. При динамическом воздействии на нормальную силу 12 выбирается одна или более характеристик нормальной силы 12 для воздействия на тяговые параметры локомотива 18 во время его движения по рельсовому пути. Например, к таким характеристикам нормальной силы 12 могут относиться величина и/или направление указанной силы 12.

В иллюстративном варианте выполнения системы 10 соответствующее устройство 27, 29 предназначено для увеличения общего сцепления между колесами 20 локомотива и рельсовым путем с помощью выбора характеристики нормальной силы и динамического воздействия на эту характеристику. Например, первая ось 30 из осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) присоединена к соответствующей паре колес 20, находящейся в состоянии пробуксовки на рельсовом пути. Кроме того, вторая ось 34 присоединена к соответствующей паре колес 20, которая находится в состоянии без пробуксовки. Соответствующее устройство 27 выполнено с возможностью динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через первую ось 30, для управления состоянием проскальзывания соответствующей пары колес 20 и, например, уменьшения состояния пробуксовки пары колес 20. Кроме того, соответствующее устройство 27 выполнено с возможностью динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через вторую ось 32, например, для управления состоянием проскальзывания соответствующей пары колес 20 и поддержания пары колес 20 в состоянии без пробуксовки.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения среди осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) может быть ось с ограниченными рабочими характеристиками, а соответствующее устройство 27 может быть выполнено с возможностью динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через указанную ось с ограниченными рабочими характеристиками, для уменьшения уровня тягового усилия, проходящего через эту ось. К примерам такой оси с ограниченными рабочими характеристиками относятся ось с тяговым усилием, ограниченным вследствие выхода из строя механического и/или электрического компонента локомотива 18, ось, подвергшаяся тепловому воздействию вследствие того, что температура тягового двигателя, механической цепи привода и электрического привода указанной оси превышает заданное пороговое значение, а также ось с пониженными возможностями, обеспечивающая ограниченную тяговую способность.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 среди осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) имеется ось с фрикционным торможением, причем во время применения тормозов локомотива, например аварийного пневмотормоза, независимого тормоза или поездного тормоза, соответствующее устройство 27, 29 обеспечивает динамическое воздействие на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через указанную ось с фрикционным торможением. Динамическое влияние на нормальную силу 12 основано на схеме с открытым контуром или с замкнутым контуром, причем схема с замкнутым контуром содержит датчик, присоединенный к устройству 27, 29 и обеспечивающий определение показателя проскальзывания оси с фрикционным торможением. Устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на нормальную силу 12 на основании показателя проскальзывания, полученного от датчика. Однако схема с открытым контуром содержит соответствующее устройство 27, 29, динамически воздействующее на величину и/или направление нормальной силы 12 до момента достижения конкретного параметра, такого как, например, минимальное повышение тяговых параметров локомотива.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 среди колес 20 может быть колесо с плоским участком, расположенным вдоль периферии колеса 20. Соответствующее устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через ось 30, на которой установлено колесо 20 с плоским участком, с обеспечением сообщения направленной вверх подъемной силы указанному колесу 20 для ограничения повреждения этого колеса, рельсового пути и/или локомотива 18. Если соответствующее устройство 27, 29 не оказывает динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через ось 30, и не сообщает направленную вверх подъемную силу указанному колесу 20, то плоский участок вдоль этого колеса 20 увеличивается, что может привести к повреждению локомотива 18. В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 среди колес 20 может быть заблокированное колесо 20, установленное на соответствующей заблокированной оси 30. В данном иллюстративном варианте выполнения соответствующее устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на величину и/или направление нормальной силы 12, приложенной через соответствующую заблокированную ось 30, с обеспечением сообщения заблокированному колесу 20 направленной вверх подъемной силы для уменьшения вероятности схода локомотива с рельсов.

Как рассмотрено выше, система 10 обеспечивает воздействие на тяговую характеристику локомотива 18, и такие тяговые характеристики могут быть основаны на рабочей характеристике локомотива 18. Например, динамическое влияние нормальной силы 12, приложенной через несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40), воздействует на тяговые параметры локомотива 18 во время его движения по рельсовому пути с низкой скоростью, значение которой ниже порогового. Кроме того, к тяговым параметрам, которые подверглись воздействию со стороны системы 10, могут относиться, например, показатель проскальзывания колес 20 и тяговое усилие колес 20. В другом примере динамическое влияние нормальной силы

- 6 023068

12, приложенной через несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40), воздействует на износ колес 20, качество езды локомотива 18 или показатель проскальзывания колес 20 во время движения локомотива 18 по рельсовому пути с высокой скоростью, превышающей пороговое значение. Пороговое значение скорости может представлять собой любую произвольную скорость, например 12 миль/ч (19,3 км/ч). В еще одном примере динамическое влияние нормальной силы 12, приложенной через несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40), обеспечивает динамическое регулирование соответствующего веса пары колес 20 поперек оси 30, на которой установлена указанная пара колес 20, и/или динамическое регулирование распределения соответствующего веса между двумя осями 30, 32 с обеспечением воздействия на рабочую характеристику локомотива при его движении 18 по криволинейному участку рельсового пути. Несмотря на то что иллюстративный вариант выполнения относится к динамическому регулированию веса пары колес 20 поперек оси 30, указанная система может динамически регулировать вес пары колес поперек нескольких осей. Кроме того, несмотря на то что иллюстративный вариант выполнения относится к динамическому регулированию распределения веса между двумя осями 30, 32, указанная система может применяться для динамического регулирования распределения веса между большим количеством осей.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 соответствующее устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на боковую силу, перпендикулярную к нормальной силе 12, причем указанная боковая сила приложена через ось 30 локомотива 18 для повышения рабочей характеристики локомотива 18 во время его движения по криволинейному участку рельсового пути.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 при уменьшении веса локомотива 18 на вес израсходованного им топлива соответствующее устройство 27, 29 может динамически воздействовать на соответствующую нормальную силу 12, проходящую через обмоторенную ось 30 и необмоторенную ось 32, с обеспечением увеличения веса обмоторенной оси 30 до значения веса обмоторенной оси 30 перед началом расхода локомотивного топлива и, кроме того, с обеспечением уменьшения веса необмоторенной оси 32 до значения веса, меньшего, чем вес необмоторенной оси 32 перед началом расхода локомотивного топлива. В одном иллюстративном варианте выполнения вес израсходованного локомотивом топлива определяется с помощью алгоритма, выполняемого контроллером локомотива, или путем непосредственного измерения уровня топлива в топливном баке. При динамическом воздействии на нормальную силу 12 для увеличения веса обмоторенной оси 30 обеспечивается значение увеличения веса указанной оси 30, не превышающее соответствующее пороговое значение веса для оси 30.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на силу 12, приложенную через несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40), для уменьшения величины балласта на локомотиве 18. Динамическое влияние нормальной силы 12, приложенной через несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40), используется для обеспечения соблюдения весового баланса локомотива 18 между его противоположными концами, причем указанный весовой баланс обеспечивает снижение потребности в создании балласта на локомотиве.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 10 несколько осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) содержат обмоторенные оси (30, 34) (36, 40) и необмоторенную ось (32) (38), а динамическое влияние нормальной силы 12, приложенной через оси (30, 32, 34) (36, 38, 40), предусматривает смещение веса к обмоторенным осям (30, 34) (36, 40) в течение ограниченного промежутка времени для обеспечения достижения одного или более требований к тяговым параметрам локомотива 18. Максимальное смещение веса от необмоторенных осей (32) (38) к обмоторенным осям (30, 34) (36, 40) осуществляется в пределах минимального периода времени для обеспечения сведения к минимуму конструкционного удара по локомотиву 18 и инфраструктуре рельсового пути. В иллюстративном варианте выполнения такое максимальное смещение веса составляет, например, 20000 фунт (9072 кг). В дополнительном иллюстративном варианте выполнения колеса 20 имеют соответствующие диаметры, при этом соответствующее устройство 27, 29 выполнено с возможностью динамического воздействия на нормальную силу 12, проходящую через оси (30, 32, 34) (36, 38, 40), для обеспечения нормализации показателя износа колес 20, обусловленного различием соответствующих диаметров.

На фиг. 3 проиллюстрирован типичный вариант выполнения способа 100 динамического воздействия на нормальную силу 12, приложенную через одну или более осей (30, 32, 34) (36, 38, 40) локомотива 18, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Способ 100 начинают (этап 101) с выполнения (этап 102) устройства 27, 29, обеспечивающего динамическое воздействие на нормальную силу 12, приложенную через одну или более из указанных осей (30, 32, 34) (36, 38, 40). Кроме того, при выполнении способа 100 выбирают (этап 104) одну или более характеристик силы 12 для воздействия на тяговые параметры локомотива 18 во время его движения по рельсовому пути перед завершением способа на этапе 106. Другой вариант выполнения относится к способу приложения силы в железнодорожном транспортном средстве, выполненном с возможностью движения по рельсовому пути. Способ включает выполнение по меньшей мере одной оси, содержащей по меньшей мере одно колесо, которое располагают так, что оно находится в контакте с рельсовым путем. Способ дополнительно включает присоединение к оси устройства для регулирования характеристики силы, приложенной через колесо, с обеспечением воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства.

- 7 023068

На фиг. 4 изображена обычная тележка 126 локомотива 116, в которой обмоторенная ось 112 и необмоторенная ось 114 не соединены друг с другом напрямую. На фиг. 5 изображен иллюстративный вариант выполнения системы 110 для соединения обмоторенной оси 112 с необмоторенной осью 114 в локомотиве 116. Указанный локомотив 116 содержит колеса 118, которые предназначены для движения по рельсовому пути (не показан) и установлены на соответствующей оси 112, 114.

Система 110 содержит соединительное устройство 124, которое предназначено для присоединения обмоторенных осей 112, 115 к необмоторенной оси 114 с обеспечением динамического воздействия на силы 128, 129, приложенные через одну из обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114. Для воздействия на тяговые параметры локомотива 116 во время его движения по рельсовому пути выбирается одна или более характеристик сил 128, 129, приложенных через обмоторенные оси 112, 115 и необмоторенную ось 114. В иллюстративном варианте выполнения указанные одна или более характеристик сил 128, 129 выбираются для оптимизации тяговых параметров локомотива 116 во время его движения по рельсовому пути.

В изображенном на фиг. 5 иллюстративном варианте выполнения системы 110 путем динамического воздействия на силы 128, 129, приложенные через одну или более обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114, обеспечивается воздействие на уровень тягового усилия, проходящего через указанные оси 112, 115, 114. В иллюстративном варианте выполнения характеристика сил 128, 129 может представлять собой, например, их величину и/или направление.

Как показано в приведенном на фиг. 5 иллюстративном варианте выполнения, соединительное устройство 124 представляет собой механическое соединительное устройство, предназначенное для механического соединения обмоторенных осей 112, 115 с необмоторенной осью 114. Несмотря на то что на фиг. 5 изображено соединительное устройство 124, соединяющее две обмоторенные оси 112, 115 с необмоторенной осью 114, указанное соединительное устройство может использоваться для соединения, например, одной обмоторенной оси или более двух обмоторенных осей с одной или более необмоторенными осями. Механическое соединительное устройство 124 присоединено к соответствующему тяговому двигателю 130 обмоторенной оси 112. Как показано на фиг. 5, соединительное устройство 124 используется для соединения пары обмоторенных осей 112, 115 с необмоторенной осью 114 и может представлять собой жесткий или эластичный элемент, причем соединение механического соединительного устройства 124 с необмоторенной осью 114 выполнено при помощи одного или более гибких элементов 113.

В изображенном на фиг. 5 иллюстративном варианте выполнения пара обмоторенных осей 112, 115 содержит соответствующий тяговый двигатель 130, установленный в раме 131, и соответствующую передачу 132. Кроме того, пара обмоторенных осей 112, 115 приводится во вращение с помощью соответствующей передачи 132, приводимой в действие соответствующим тяговым двигателем 130. В иллюстративном варианте выполнения системы 110 во время вращения пары обмоторенных осей 112, 115 с помощью соответствующей передачи 132 указанным осям 112, 115, неподвижному компоненту тягового двигателя и вращающемуся компоненту тягового двигателя через подшипник сообщается сила 129. После сообщения силы 129 обмоторенным осям 112, 115 и неподвижному компоненту тягового двигателя механическое соединительное устройство 124 присоединяется к необмоторенной оси 114 с помощью корпуса 136 подшипника скольжения. Механическое соединительное устройство 124 выполнено с возможностью сообщения необмоторенной оси 114 через корпус 136 подшипника скольжения вторичной силы 128 для обеспечения увеличения уровня тягового усилия, проходящего через пару обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114.

Как рассмотрено выше и показано в приведенном на фиг. 2 иллюстративном варианте выполнения, локомотив 116 содержит пару тележек 26, 28, а также соответствующую пару обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114, установленные на соответствующей тележке. Для каждой соответствующей тележки через соответствующую пару обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114 прикладывается постоянная совокупная сила. Через соответствующую пару обмоторенных осей 112, 115 прикладывается переменная приводная сила, а через необмоторенную ось 114 прикладывается переменная неприводная сила, при этом сумма переменных приводной и неприводной сил представляет собой постоянную совокупную силу. Например, постоянная совокупная сила, действующая через пару обмоторенных осей и необмоторенную ось тележки, может составлять 210000 фунт (95256 кг), а переменная приводная сила, приложенная через пару обмоторенных осей, может изменяться, например, от 120000 фунт (54432 кг) до 160000 фунт (72576 кг), тогда как переменная неприводная сила, приложенная через пару необмоторенных осей, может изменяться соответственно от 90000 фунт (40824 кг) до 50000 фунт (22680 кг). Как изложено выше и описано более подробно ниже, соединительное устройство 124 выполнено для обеспечения максимизации переменной приводной силы, действующей через пару обмоторенных осей 112, 115, и одновременной минимизации переменной неприводной силы, проходящей через необмоторенную ось 114. Как изложено выше, несмотря на то что изображенная на фиг. 5 тележка содержит соответствующую пару обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114, указанная тележка может содержать, например, одну или более двух обмоторенных осей и более одной необмоторенной оси. Механическое соединительное устройство 124 выполнено с возможностью воздействия на величину и/или направление переменной приводной силы и переменной неприводной силы, приложенных

- 8 023068 через соответствующую пару обмоторенных осей 112, 115 и необмоторенную ось 114.

Как дополнительно показано в приведенном на фиг. 5 иллюстративном варианте выполнения, механическое соединительное устройство 124 имеет паз 140, соединенный с неподвижным компонентом тягового двигателя 130. Паз 140 предназначен для установки соответствующего элемента 137, присоединенного к соответствующей раме 131 двигателя пары обмоторенных осей 112, 115. Указанный паз 140 и соответствующий элемент 137 предназначены для обеспечения одностороннего соединения, так что механическое соединительное устройство 124 сообщает необмоторенной оси 114 вторичную силу 128, когда паре обмоторенных осей 112, 115 сообщается сила 129, при этом механическое соединительное устройство 124 отсоединяется от необмоторенной оси 114, когда паре обмоторенных осей 112, 115 сообщается сила 129 в направлении вверх от рельсового пути, обеспечивающая увеличение уровня тягового усилия, проходящего через указанную пару осей 112, 115. Конкретные паз 140 и соответствующий элемент 137 имеют такие размеры и расположение, что указанное одностороннее соединение обеспечивается на основании направления силы 129, сообщаемой паре обмоторенных осей 112, 115, и, следовательно, исходя из того, увеличивает или уменьшает указанная сила 129 тяговое усилие, проходящее через пару обмоторенных осей 112, 115.

Как более подробно рассмотрено в приведенных ниже вариантах выполнения, соединительное устройство 124 может иметь форму не жесткого элемента, а нескольких гидравлических исполнительных механизмов, соответственно присоединенных к нескольким осям 112, 114, 115, причем сжатая текучая среда в первом гидравлическом исполнительном механизме, присоединенном к первой оси 112, выборочно подается ко второму механизму, присоединенному ко второй оси 114. В иллюстративном варианте выполнения сжатая текучая среда во втором механизме предназначена для сообщения вторичной силы 128 второй оси 114. Для увеличения уровня тягового усилия, проходящего через вторую ось 114, может выполняться воздействие на одну или более характеристик вторичной силы 128, в том числе на величину и/или направление указанной силы 128.

На фиг. 17 проиллюстрирован типичный вариант выполнения способа 200 соединения двух или более осей 112, 114 из нескольких осей 112, 114, 115 локомотива 116. Способ 200 начинают на этапе 201 с выполнения (этап 202) соединительного устройства 124, обеспечивающего соединение двух или более осей 112, 114, 115 для динамического воздействия на силу 128, 129, приложенную через указанные две или более осей 112, 114, 115. Кроме того, при выполнении способа 200 выбирают (этап 204) одну или более характеристик силы 128, 129 для воздействия на тяговые параметры локомотива 116 во время его движения по рельсовому пути, перед завершением способа на этапе 206.

На фиг. 11 изображен иллюстративный вариант выполнения системы 310 для динамического воздействия на силу, приложенную через ось 314 локомотива 318, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Локомотив 318 содержит несколько осей и несколько колес, установленных на указанных соответствующих осях. Система 310 содержит устройство, выполненное с возможностью выборочного сообщения силы через ось 314 локомотива с обеспечением регулирования соответствующего веса оси 314 на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры локомотива 318, движущегося по рельсовому пути. Несмотря на то что на фиг. 11 изображена система 310 для выборочного сообщения силы через одну ось 314 локомотива, указанная система может быть выполнена с возможностью выборочного сообщения силы через большее количество осей.

В изображенном на фиг. 11 иллюстративном варианте выполнения система 310 содержит устройство для выборочного сообщения силы через ось 314 локомотива, например гидравлический исполнительный механизм 326, присоединенный к соответствующей оси 314. Несмотря на то что на фиг. 11 изображен один механизм 326, присоединенный к оси 314 локомотива, возможно присоединение гидравлического исполнительного механизма более чем к одной соответствующей оси локомотива с обеспечением выборочного сообщения силы через соответствующую ось. К механизму 326 присоединен насос 328 переменного объема, предназначенный для подачи сжатой гидравлической текучей среды 330 под выборочно регулируемым давлением к механизму 326. Гидравлический исполнительный механизм 326 выполнен с возможностью выборочного сообщения силы через соответствующую ось 314 локомотива на основании выборочно регулируемого давления. В изображенном на фиг. 11 иллюстративном варианте выполнения гидравлический исполнительный механизм 326 присоединен непосредственно к соответствующей оси 314 локомотива. Несмотря на то что на фиг. 11 изображен один насос 328 переменного объема, может использоваться более одного такого насоса. К насосу 328 и механизму 326 соответственно присоединено несколько управляющих клапанов 332, 334, 336, 338, которые выборочно активируются для обеспечения регулирования силы, сообщаемой через соответствующую ось 314 локомотива.

На фиг. 12 изображен дополнительный иллюстративный вариант выполнения системы 310' для динамического воздействия на силу, приложенную через одну ось 314' локомотива 318', выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Как показано в приведенном на фиг. 12 иллюстративном варианте выполнения, система 310' содержит гибкий элемент 340', такой как, например, пружина, расположенный между гидравлическим исполнительным механизмом 326' и соответствующей осью 314' локомотива, так что указанный механизм 326' соединен с соответствующей осью 314' гибким образом. Система 310' дополнительно содержит пару ограничителей перемещения (не показаны), присоединенных к

- 9 023068 механизму 326' для обеспечения ограничения силы, выборочно сообщаемой соответствующей оси 314' локомотива. Как дополнительно показано в приведенном на фиг. 12 иллюстративном варианте выполнения, система 310' содержит несколько управляющих клапанов 332', 334', 336', 338', которые присоединены к насосу 328' переменного объема и гидравлическому исполнительному механизму 326' и выборочно активируются для регулирования положения 342' указанного механизма. Не рассмотренные здесь подробно элементы аналогичны таким же элементам вышеописанных вариантов выполнения, обозначены такими же номерами позиций с одним штрихом и не требуют дополнительного рассмотрения.

На фиг. 13 изображен дополнительный иллюстративный вариант выполнения системы 310 для динамического воздействия на силу, приложенную через ось 314 локомотива 318, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Система 310 содержит поршневой насос 344, присоединенный к гидравлическому исполнительному механизму 326 и предназначенный для выборочного регулирования положения 342 указанного механизма 326 на основании подачи сжатой рабочей среды 330 под переменным давлением к механизму 326. Гидравлический исполнительный механизм 326 выполнен с возможностью выборочного сообщения силы через соответствующую ось 314 локомотива на основании выборочно регулируемого положения 342 указанного механизма 326. Как и в случае варианта выполнения, показанного на фиг. 12, между гидравлическим исполнительным механизмом и соответствующей осью расположен гибкий элемент 340, такой как, например, пружина, так что гидравлический исполнительный механизм присоединен к соответствующей оси гибким образом. Кроме того, к поршневому насосу 344 и гидравлическому исполнительному механизму 326 присоединено несколько управляющих клапанов 332, 334, 336, 338, которые выборочно активируются для регулирования положения 342 указанного механизма. Для ограничения силы, выборочно сообщаемой соответствующей оси 314 локомотива, к механизму 326 присоединена пара ограничителей перемещения (не показаны). Не рассмотренные здесь подробно элементы аналогичны таким же элементам вышеописанных вариантов выполнения, обозначены такими же номерами позиций с двумя штрихами и не требуют дополнительного рассмотрения.

На фиг. 9, 10 изображено несколько иллюстративных вариантов выполнения системы 310' для динамического воздействия на силу, приложенную через ось 314' локомотива 318', выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Как показано в приведенном на фиг. 9 иллюстративном варианте выполнения, система 310' содержит гидравлический исполнительный механизм 326', выполненный с возможностью выборочного сообщения силы через соответствующую ось 314' локомотива на основании энергии, полученной вследствие вибрации колеблющейся оси 316' при ее перемещении вдоль рельсового пути. Система 310' содержит насос 322' для перекачки сжатой гидравлической текучей среды, присоединенный к колеблющейся оси 316' и гидравлическому исполнительному механизму 326', при этом полученная энергия вибрации используется для повышения давления гидравлической текучей среды в указанном насосе 322'.

Гидравлический исполнительный механизм 326' предназначен для выборочного сообщения силы через соответствующую ось 314' локомотива на основании сжатой гидравлической текучей среды, подаваемой от насоса 322' к указанному механизму 326'. Система 310' дополнительно содержит пару ограничителей перемещения (не показаны), присоединенных к механизму 326' для обеспечения ограничения силы, которая выборочно сообщается соответствующей оси 314' локомотива. Между гидравлическим исполнительным механизмом 326' и соответствующей осью 314' локомотива расположен гибкий элемент 340', например пружина, так что механизм 326' присоединен к соответствующей оси 314' локомотива гибким образом. Когда механизм 326' выборочно сообщает силу через соответствующую ось 314' локомотива, гибкий элемент 340' обеспечивает возникновение противодействующей силы на соответствующей оси 314'. Несмотря на то что на фиг. 9, 10 показана одна колеблющаяся ось 316', которая создает энергию вибрации, и одна ось 314' локомотива, которой механизм 326' выборочно сообщает силу, указанная система 310' может содержать более одной колеблющейся оси, создающей энергию вибрации, и/или более одной оси локомотива, которой гидравлический исполнительный механизм выборочно сообщает силу. Оси 314', 316' локомотива могут содержать одну или более обмоторенных осей или одну или более необмоторенных осей.

В изображенном на фиг. 10 иллюстративном варианте выполнения насос 322' для перекачки сжатой гидравлической текучей среды имеет вход, от которого сжатая гидравлическая текучая среда подается к нижней камере гидравлического исполнительного механизма 326', присоединенного к необмоторенной оси 314', в результате чего указанной оси 314' сообщается направленная вверх сила, действующая в направлении нормали к рельсовому пути. В иллюстративном варианте выполнения, изображенном на фиг. 9, насос 322' имеет вход, от которого сжатая гидравлическая текучая среда подается к верхней камере гидравлического исполнительного механизма 326', присоединенного к обмоторенной оси 314', в результате чего указанной оси 314' сообщается направленная вниз сила, действующая в направлении нормали к рельсовому пути. Как дополнительно показано в иллюстративных вариантах выполнения на фиг. 9 и 10, к гидравлическому исполнительному механизму 326' присоединен управляющий клапан 346', обеспечивающий выборочное управление перепадом давлений между камерами указанного механизма 326'. Управляющий клапан 346' может активироваться для быстрого устранения смещения веса,

- 10 023068 имеющего место на соответствующей оси 314' локомотива, на основании выборочного сообщения силы соответствующей оси 314'. Вдобавок к управляющему клапану 346' в иллюстративных вариантах выполнения, изображенных на фиг. 9 и 10, имеется клапан 348' ограничения по высоте, присоединенный к гидравлическому исполнительному механизму 326' для обеспечения выборочного уменьшения перепада давлений между камерами указанного механизма 326'. Клапан 348' выборочно активируется для медленного устранения смещения веса, имеющего место на соответствующей оси 314' локомотива, на основании выборочного сообщения силы соответствующей оси 314'. Не рассмотренные здесь подробно элементы аналогичны таким же элементам вышеописанных вариантов выполнения, обозначены такими же номерами позиций с тремя штрихами и не требуют дополнительного рассмотрения.

Несмотря на то что на фиг. 9-13 изображен гидравлический исполнительный механизм 326, 326', 326, 326', используемый в качестве устройства, обеспечивающего выборочное сообщение силы через соответствующую ось (например, ось 314') локомотива для управления соответствующим весом оси (например, оси 314') на рельсовом пути (например, 320'), вместо гидравлического исполнительного механизма аналогичным образом может использоваться пневматический исполнительный механизм 350, присоединенный аналогичным образом к оси 314, как показано на фиг. 6-8. В иллюстративном варианте выполнения системы 310, изображенном на фиг. 8, к пневматическому исполнительному механизму 350 присоединен управляемый регулятор 352 давления, предназначенный для выборочного регулирования положения 354 указанного механизма 350 на основании подачи сжатого воздуха под приблизительно постоянным давлением к механизму 350. Пневматический исполнительный механизм 350 предназначен для выборочного сообщения силы через соответствующую ось 314 локомотива на основании выборочно регулируемого положения 354 указанного механизма. Система 310 дополнительно содержит пару управляющих клапанов 356, 358, которые присоединены к регулятору 352 и механизму 350 и выборочно активируются для обеспечения регулирования силы, сообщаемой механизмом 350. Несмотря на то что на фиг. 7 показано два управляющих клапана, может использоваться менее двух или более двух управляющих клапанов. К раме 364 тележки локомотива, на которой установлена соответствующая ось 314 локомотива, присоединена пара ограничителей 360, 362 перемещения, предназначенных для ограничения положения 354 соответствующей оси 314 на основании регулируемой силы, сообщаемой пневматическим исполнительным механизмом 350. Кроме того, к механизму 350 присоединена пара разгрузочных клапанов 366, 368, которые предназначены для быстрого устранения смещения веса, имеющего место на соответствующей оси 314 на основании выборочно регулируемой силы, сообщаемой указанным механизмом 350. Не рассмотренные здесь подробно элементы аналогичны таким же элементам вышеописанных вариантов выполнения, обозначены такими же номерами позиций с четырьмя штрихами и не требуют дополнительного рассмотрения.

В дополнение к рассмотренным выше вариантам выполнения устройство, выполненное с возможностью выборочного сообщения силы через ось локомотива для управления соответствующим весом указанной оси на рельсовом пути, может представлять собой механический исполнительный механизм, электромеханический исполнительный механизм, исполнительный механизм с приводом от двигателя, исполнительный механизм с ручным приводом и/или рычажный исполнительный механизм, присоединенный к соответствующей оси локомотива.

На фиг. 18 проиллюстрирован типичный вариант выполнения способа 400 динамического воздействия на силу, приложенную через ось 314 локомотива 318, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути. Способ 400 начинают (этап 401) с выполнения (этап 402) устройства, обеспечивающего выборочное сообщение силы через ось 314 локомотива для регулирования соответствующего веса оси 314 локомотива на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры локомотива 318, движущегося по рельсовому пути, перед завершением способа на этапе 404.

В рассмотренных выше вариантах выполнения описаны иллюстративные варианты выполнения систем, содержащих устройство для динамического воздействия на силу, приложенную через ось локомотива. В нижеследующем варианте выполнения данного изобретения предложена управляющая система для определения величины силы, которую необходимо приложить через одну или более осей локомотива для обеспечения улучшения тяговых параметров локомотива. На фиг. 14-16 изображена система 500 для динамического определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Система 500 содержит контроллер 502, выполненный с возможностью приема одной или более характеристик 504 локомотива (фиг. 14) для определения статического веса 503 нескольких осей на рельсовом пути при нахождении локомотива в состоянии покоя. Система 500 дополнительно содержит датчик 506, присоединенный к контроллеру 502 (фиг. 14) и предназначенный для измерения динамического показателя силы, приложенной через соответствующую ось в заданный момент времени, когда локомотив движется по рельсовому пути. Датчик 506 выполнен с возможностью передачи динамического показателя оси к контроллеру 502. Контроллер 502 выполнен с возможностью определения соответствующего динамического веса 508 нескольких колес на рельсовом пути в заданный момент времени на основании статического веса 503 указанных колес и динамического показателя силы, приложенной через соответствующую ось в заданный момент времени. В иллюстративном варианте выполнения системы 500 динамический показатель основан на тяговом уси- 11 023068 лии, проходящем через несколько осей локомотива во время режима торможения либо тягового режима локомотива. Например, динамический показатель может быть основан на давлении 510 в тормозном цилиндре, приложенном к оси во время режима торможения, или на крутящем моменте 512, приложенном к тяговому двигателю оси во время тягового режима. Кроме того, динамический показатель может быть основан, например, на усилии 514, возникающем на сцепке, соединяющей локомотив с соседним локомотивом или соседним вагоном.

Как рассмотрено в предыдущих вариантах выполнения, для воздействия на тяговую характеристику локомотива к соответствующей оси локомотива и контроллеру может быть присоединено устройство, обеспечивающее выборочное сообщение силы через соответствующую ось. Например, указанное устройство может представлять собой любое из следующих устройств: гидравлический исполнительный механизм, пневматический исполнительный механизм, электромагнитный исполнительный механизм, механический исполнительный механизм, исполнительный механизм с приводом от электродвигателя и исполнительный механизм с ручным приводом. В иллюстративном варианте выполнения системы 500 к соответствующей оси локомотива может быть соответственно присоединен датчик 506, обеспечивающий измерение силы, сообщаемой устройством через соответствующую ось, и передачу измеренного значения силы к контроллеру 502. Как дополнительно рассмотрено в предыдущих вариантах выполнения данного изобретения, такие устройства предназначены для выборочного сообщения через соответствующую ось локомотива силы, действующей в направлении от рельса или к рельсу. Например, указанная сила может быть основана на одной или более динамических характеристик гидравлического исполнительного механизма или пневматического исполнительного механизма. В иллюстративном варианте выполнения системы 500 датчик 506 присоединен к гидравлическому исполнительному механизму или пневматическому исполнительному механизму для обеспечения измерения одной или более динамических характеристик гидравлического исполнительного механизма или пневматического исполнительного механизма, причем указанная динамическая характеристика может представлять собой, например, положение или приложенное давление гидравлического исполнительного механизма или пневматического исполнительного механизма.

Кроме того, в иллюстративном варианте выполнения, изображенном на фиг. 14, система 500 содержит соответствующий датчик 516 веса, присоединенный к нескольким осям и контроллеру 502 и предназначенный для измерения соответствующего статического веса нескольких колес на рельсовом пути при нахождении локомотива в состоянии покоя. После измерения статического веса нескольких колес на рельсовом пути соответствующий датчик 516 веса передает значение соответствующего статического веса к контроллеру 502. Соответствующий датчик 516 веса может быть выполнен в качестве дублирующего или альтернативного средства для вычисления статического веса 503 на основании характеристик 504 локомотива, как изложено выше. Примерами характеристик 504 локомотива, которые используются для определения его статического веса 503, являются установившийся статический вес каждого колеса на рельсе, установившийся статический вес локомотива, статический вес топлива в топливном баке локомотива, статический вес песка в приспособлении для нанесения песка, используемом в локомотиве, и соответствующий диаметр колес.

Как дополнительно показано в приведенном на фиг. 14 иллюстративном варианте выполнения, система 500 содержит датчик 520 наклона, присоединенный к локомотиву и контроллеру 502 и предназначенный для определения одного или более показателей наклона локомотива при его нахождении в состоянии покоя. Контроллер 502 выполнен с возможностью приема указанного одного или более показателей наклона для определения статического веса 503 колес на рельсовом пути.

Помимо определения статического веса 503 колес на рельсовом пути, контроллер 502 выполнен с возможностью определения соответствующего расчетного веса 522 колес на рельсе. На фиг. 15 изображен иллюстративный вариант выполнения, в котором контроллер 502 задействует алгоритм управления весом оси, в качестве вводных данных для которого подаются динамический вес 508 колес на рельсе и соответствующее пороговое значение 509 веса для соответствующих осей и который выдает значение соответствующего расчетного веса 522 колес на рельсе. Соответственно указанный расчетный вес 522 основан на соответствующем динамическом весе 508 и соответствующем пороговом значении 509 веса для соответствующих осей. Соответствующий динамический вес 508 колес на рельсовом пути впоследствии изменяется до соответствующего расчетного веса 522. Расчетный вес 522 обеспечивает воздействие на уровень тягового усилия, проходящего через несколько колес, движущихся по рельсу. Как показано в приведенных на фиг. 15 и 16 иллюстративных вариантах выполнения, после определения соответствующего расчетного веса 522 колес на рельсе контроллер 502 сравнивает его с соответствующим динамическим весом 508. Как показано в приведенном на фиг. 16 иллюстративном варианте выполнения, контроллер 502 может сравнивать эти величины с использованием закрытого контура или открытого контура. Вне зависимости от того, какой способ сравнения используется, после сравнения соответствующего расчетного веса 522 и соответствующего динамического веса 508 контроллер 502 определяет соответствующую команду 524 для отправки гидравлическому исполнительному механизму или пневматическому исполнительному механизму, соответственно присоединенному к соответствующим осям. Несмотря на то что в данном иллюстративном варианте выполнения контроллера 502 для сообщения

- 12 023068 силы через несколько осей локомотива используются такие устройства, как гидравлический и пневматический исполнительный механизм, существует возможность использования других устройств, которые могут аналогичным образом выборочно сообщать силу через соответствующую ось локомотива.

После определения соответствующих команд 524 контроллер 502 передает указанные команды 524 к соответствующему гидравлическому или пневматическому исполнительному механизму, соответственно присоединенному к осям и предназначенному для сообщения силы через соответствующую ось в направлении либо от рельса, либо к рельсу, в ответ на соответствующие команды 524. После сообщения силы гидравлическим или пневматическим исполнительным механизмом через соответствующую ось локомотива динамический вес колес на рельсе изменяется до значения расчетного веса и повышается одна или более тяговых характеристик локомотива.

В дополнительном иллюстративном варианте выполнения системы 500 контроллер 502 выполнен с возможностью определения соответствующей команды 524 динамического веса нескольких осей на рельсовом пути для обеспечения динамического смещения соответствующего веса на основании состояния рельсового пути, рабочих параметров локомотива, вводимых оператором данных и/или входных данных о географическом местоположении вдоль рельсового пути. В иллюстративном варианте выполнения системы 500 рабочим параметром локомотива может являться скорость локомотива, движущегося по рельсовому пути, причем такая скорость локомотива, значение которой ниже порогового, может ускорить смещение соответствующего веса между осями под действием команды 524 динамического веса осей на рельсовых путях. В дополнительном иллюстративном варианте выполнения в качестве рабочего параметра локомотива может выступать положение рукоятки регулятора, при этом увеличение машинистом локомотива уровня мощности до значения выше порогового (например, до отметки 8) может ускорить смещение соответствующего веса между осями под действием команды 524 динамического веса осей на рельсовых путях. В дополнительном иллюстративном варианте выполнения в качестве рабочего параметра локомотива может использоваться, например, уровень тягового усилия, который может ускорить команду 524 динамического веса осей. В дополнительном иллюстративном варианте выполнения для ускорения указанной команды 524 может использоваться показатель проскальзывания колес, например, такой как состояние пробуксовки или состояние без пробуксовки колес. В дополнительном иллюстративном варианте выполнения для ускорения команды 524 в качестве рабочих условий локомотива может использоваться, например, уровень топлива в топливном баке локомотива.

На фиг. 19 проиллюстрирован типичный вариант выполнения способа 600 динамического определения силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Способ 600 начинают (этап 601) с выполнения (этап 602) контроллера 502, обеспечивающего прием одной или более характеристик 504 локомотива. Кроме того, при выполнении способа 600 определяют (этап 604) статический вес 503 нескольких осей на рельсовом пути при нахождении локомотива в состоянии покоя. Также при выполнении способа обеспечивают (этап 606) определение контроллером 502 соответствующего динамического веса 508 нескольких колес на рельсовом пути на основании указанного статического веса 503 и динамического показателя локомотива во время движения локомотива по рельсовому пути, перед завершением способа на этапе 608.

На основании вышеприведенного описания рассмотренные выше варианты выполнения могут быть реализованы с использованием программирования ЭВМ или инженерных технологий, в том числе программного обеспечения ЭВМ, встроенных программ, аппаратного обеспечения ЭВМ или любой их комбинации или подгруппы, при этом технический результат заключается в динамическом определении силы, приложенной через несколько осей локомотива, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Любая такая полученная в результате программа, содержащая машиночитаемые кодовые средства, может быть реализована или предоставлена на одном или более машиночитаемых носителях информации с образованием, таким образом, компьютерного программного продукта, то есть самостоятельного законченного изделия, в соответствии с рассмотренными вариантами выполнения изобретения. Машиночитаемые носители информации могут представлять собой, например, жесткий диск, гибкий диск, оптический диск, магнитную ленту, полупроводниковое запоминающее устройство, такое как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и т.д., или любую среду для передачи и приема данных, такую как 1и1етие1 либо другая сеть или канал связи. Изделие, содержащее машинный код, может изготавливаться и/или использоваться путем исполнения кода непосредственно с одного носителя, путем копирования кода с одного носителя на другой или путем передачи кода по сети.

Специалист в области вычислительной техники легко сможет скомбинировать программное обеспечение, созданное согласно приведенному описанию, с подходящим аппаратным обеспечением ЭВМ общего назначения или специального назначения, таким как микропроцессор, для создания вычислительной системы или вычислительной подсистемы, используемой в варианте выполнения предложенного способа. Устройство для изготовления, применения или продажи вариантов выполнения изобретения может представлять собой одну или более систем обработки данных, в том числе, но без ограничения этим, центральный процессор (ЦП), запоминающие и накопительные устройства, каналы и устройства связи, серверы, устройства ввода-вывода или любые подкомпоненты одной или более систем обработки данных, в том числе программное обеспечение, встроенные программы, аппаратное обеспечение или

- 13 023068 любая их комбинация или подгруппа, реализующие рассмотренные варианты выполнения изобретения.

Таким образом, один вариант выполнения данного изобретения относится к машиночитаемому носителю информации, содержащему команды программы для динамического определения силы, приложенной через несколько осей железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути в направлении движения. Машиночитаемый носитель информации содержит код программы ЭВМ для определения статического веса осей на рельсовом пути при нахождении железнодорожного транспортного средства в состоянии покоя. Указанный носитель также содержит код программы ЭВМ для определения соответствующего динамического веса колес на рельсовом пути на основании статического веса осей и динамического показателя железнодорожного транспортного средства во время его движения по рельсовому пути.

В другом варианте выполнения данного изобретения предложен набор инструментов для изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства, например, такого как локомотив 18, из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия. Как изображено на рассмотренной выше фиг. 1, локомотив 18 выполнен с возможностью движения по рельсовому пути и содержит несколько осей 30, 32, 34, 36, 38, 40 с несколькими колесами 20, находящимися в контакте с рельсовым путем. Конфигурация локомотива 18 с первым значением тягового усилия имеет постоянный соответствующий вес осей 30, 32, 34, 36, 38, 40 на рельсовом пути перед началом движения локомотива 18 по указанному пути. Как дополнительно показано в приведенном на фиг. 1 иллюстративном варианте выполнения, локомотив 18 содержит пару тележек 26, 28 с соответствующими осями (30, 32, 34) (36, 38, 40). Как показано на фиг. 1, набор содержит устройство 27, выполненное с возможностью соответствующего присоединения к паре обмоторенных осей (30, 34) (36, 40) соответствующих тележек 26, 28 в конфигурации со вторым значением тягового усилия, как изложено выше при рассмотрении фиг. 1. Несмотря на то что на фиг. 1 показаны отдельные устройства 27, 29, присоединенные к трем соответствующим осям (30, 32, 34) (36, 38, 40), установленным в тележках 26, 28, устройство 27 набора может быть присоединено отдельно к каждой обмоторенной оси (30, 34) (36, 40) пары тележек 26, 28. После функционального присоединения устройства 27 к соответствующей оси 30, 34, 36, 40 оно выборочно сообщает силу через оси 30, 34, 36, 40 локомотива с обеспечением динамического изменения соответствующего веса осей 30, 34, 36, 40 на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры локомотива 18, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути. Устройство 27 может управляться с помощью контроллера 502, рассмотренного ранее в предыдущем варианте выполнения данного изобретения.

Кроме того, указанный набор может содержать механизм, предназначенный для отсоединения оси 32, 38 соответствующей тележки 26, 28 от тяговой системы локомотива 18. Такой механизм может содержать любые очевидные для специалиста обычные инструменты, которые используются, например, для снятия одного или более кабелей в процессе отсоединения оси 32, 38 от тяговой системы локомотива

18.

В иллюстративном варианте выполнения локомотив 18 в конфигурации с первым значением тягового усилия представляет собой локомотив переменного тока, при этом каждая ось (30, 32, 34) (36, 38, 40) пары тележек 26, 28 присоединена к тяговой системе указанного локомотива. В иллюстративном варианте выполнения локомотив 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия обладает переменными тяговыми параметрами благодаря механизму, отсоединяющему по меньшей мере одну необмоторенную ось (32) (38) пары тележек 26, 28 от тяговой системы локомотива 18. Кроме того, переменные тяговые параметры основаны на динамическом изменении соответствующего веса обмоторенных осей (30, 34) (36, 40) пары тележек 26, 28, присоединенных к тяговой системе.

Переменные тяговые параметры локомотива 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия могут переменно регулироваться до значений эквивалентных тяговых параметров локомотива постоянного тока, в котором каждая ось пары тележек присоединена к тяговой системе указанного локомотива. Пара тележек 26, 28 локомотива 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия содержит по меньшей мере одну обмоторенную ось (30, 34) (36, 40), присоединенную к тяговой системе, и по меньшей мере одну необмоторенную ось (32) (38), отсоединенную от тяговой системы. В паре тележек локомотива постоянного тока все оси присоединены к тяговой системе указанного локомотива. В иллюстративном варианте выполнения пара тележек 26, 28 локомотива 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия соответственно содержит две обмоторенные оси (30, 34) (36, 40) и одну необмоторенную ось (32) (38). Пара тележек локомотива постоянного тока соответственно содержит три обмоторенные оси. В иллюстративном варианте выполнения переменные тяговые параметры четырех обмоторенных осей (30, 34) (36, 40) локомотива 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия переменно регулируются до получения эквивалентных тяговых параметров шести обмоторенных осей локомотива постоянного тока на основании динамического изменения соответствующего веса четырех обмоторенных осей (30, 34) (36, 40). В конкретном иллюстративном варианте выполнения, рассмотренном выше, соответствующий вес каждой обмоторенной оси (30, 34) (36, 40) локомотива 18 в конфигурации со вторым значением тягового усилия динамически изменяется, например, для создания тягового усилия, в полтора раза превышающего тяговое усилие каждой обмоторенной оси локомотива постоянного тока.

- 14 023068

На фиг. 20 показан иллюстративный вариант выполнения способа 700 изменения конфигурации локомотива 18 из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия. Способ начинают (этап 701) с присоединения (этап 702) устройства 27 к нескольким осям (30, 34) (36, 40) соответствующих тележек 26, 28 в конфигурации со вторым значением тягового усилия. После функционального присоединения устройства 27 к соответствующей оси (30, 34) (36, 40) оно выборочно сообщает силу через ось (30, 34) (36, 40) с обеспечением динамического изменения соответствующего веса оси (30, 34) (36, 40) на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры локомотива 18, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути, перед завершением способа на этапе 704.

Набор инструментов для изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства может обеспечивать различные преимущества при его установке, такие как улучшение тяговых параметров локомотива, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути.

Один вариант выполнения относится к набору инструментов для изменения конфигурации железнодорожного транспортного средства из конфигурации с первым значением тягового усилия в конфигурацию со вторым значением тягового усилия. (Железнодорожное транспортное средство выполнено с возможностью движения по рельсовому пути и содержит несколько осей с несколькими колесами, расположенными в контакте с рельсовым путем.). Конфигурация железнодорожного транспортного средства с первым значением тягового усилия имеет постоянный соответствующий вес осей на рельсовом пути перед началом движения железнодорожного транспортного средства по указанному пути. В этом варианте выполнения набор инструментов содержит устройство, выполненное с возможностью соответствующего присоединения по меньшей мере к одной из нескольких осей в конфигурации со вторым значением тягового усилия. Таким образом, после функционального присоединения указанного устройства к соответствующей оси оно выборочно сообщает силу через указанную по меньшей мере одну ось с обеспечением динамического изменения соответствующего веса по меньшей мере одной оси на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортного средства, имеющего конфигурацию со вторым значением тягового усилия и движущегося по рельсовому пути. Набор может также содержать механизм, предназначенный для отсоединения по меньшей мере одной из нескольких осей от тяговой системы железнодорожного транспортного средства.

В другом варианте выполнения железнодорожное транспортное средство представляет собой локомотив, содержащий пару тележек, каждая из которых содержит по меньшей мере одну ось. Конфигурация с первым значением тягового усилия может содержать локомотив переменного тока, в котором каждая ось пары тележек присоединена к тяговой системе указанного локомотива.

В другом варианте выполнения конфигурация со вторым значением тягового усилия содержит локомотив, обладающий переменными параметрами тяги благодаря механизму, отсоединяющему по меньшей мере одну ось пары тележек от тяговой системы локомотива, и динамическому изменению соответствующего веса осей пары тележек, присоединенных к тяговой системе. Переменные тяговые параметры могут переменно регулироваться до номинальных эквивалентных тяговых параметров локомотива постоянного тока, в котором каждая ось пары тележек присоединена к тяговой системе указанного локомотива. Пара тележек локомотива в конфигурации со вторым значением тягового усилия может содержать по меньшей мере одну обмоторенную ось, присоединенную к тяговой системе, и по меньшей мере одну обмоторенную ось, отсоединенную от тяговой системы. Пара тележек локомотива постоянного тока содержит несколько обмоторенных осей, присоединенных к тяговой системе указанного локомотива. Кроме того, пара тележек локомотива в конфигурации со вторым значением тягового усилия может содержать соответственно две обмоторенные оси и одну необмоторенную ось, а пара тележек локомотива постоянного тока может соответственно содержать три обмоторенные оси.

В другом варианте выполнения набора инструментов переменные тяговые параметры четырех обмоторенных осей локомотива в конфигурации со вторым значением тягового усилия переменно регулируются до получения номинальных эквивалентных тяговых параметров шести обмоторенных осей локомотива постоянного тока на основании динамического изменения соответствующего веса по меньшей мере одной оси. Соответствующий вес каждой обмоторенной оси локомотива в конфигурации со вторым значением тягового усилия динамически изменяется для создания номинального тягового усилия, в полтора раза превышающего тяговое усилие каждой обмоторенной оси локомотива постоянного тока.

В одном варианте выполнения устройство, входящее в набор, представляет собой один или более гидравлических исполнительных механизмов, соответственно присоединяемых по меньшей мере к одной оси. Набор также может содержать насос переменного объема, выполненный с возможностью соответствующего присоединения к гидравлическому исполнительному механизму после присоединения указанного механизма к соответствующей оси. Насос переменного объема предназначен для подачи сжатой гидравлической текучей среды под выборочно управляемым давлением к гидравлическому исполнительному механизму. Таким образом, гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью сообщения силы через соответствующую ось на основании выборочно управляемого давления после присоединения указанного механизма к соответствующей оси. Набор также может содержать по

- 15 023068 меньшей мере один управляющий клапан, присоединяемый к насосу переменного объема и гидравлическому исполнительному механизму при присоединении насоса переменного объема к указанному механизму. Управляющий клапан выполнен с возможностью выборочной активации для обеспечения регулирования силы, сообщаемой через соответствующую ось.

В другом варианте выполнения набор содержит гибкий элемент, выполненный с возможностью расположения таким образом, что гидравлический исполнительный механизм присоединяется к соответствующей оси гибким образом с помощью указанного гибкого элемента. Набор также может содержать пару ограничителей перемещения, выполненных с возможностью присоединения к гидравлическому исполнительному механизму для обеспечения ограничения силы, выборочно сообщаемой соответствующей оси.

В другом варианте выполнения набор содержит насос объемного вытеснения, выполненный с возможностью присоединения к гидравлическому исполнительному механизму после присоединения указанного механизма к соответствующей оси. Насос объемного вытеснения предназначен для выборочного регулирования положения гидравлического исполнительного механизма на основании подачи сжатой гидравлической текучей среды под переменным давлением к указанному механизму. Гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью выборочного сообщения силы через соответствующую ось на основании выборочно регулируемого положения указанного механизма.

В другом варианте выполнения устройство, входящее в набор, представляет собой по меньшей мере один пневматический исполнительный механизм, соответственно присоединяемый по меньшей мере к одной оси.

Набор также может содержать управляемый регулятор давления, присоединяемый к пневматическому исполнительному механизму после присоединения указанного по меньшей мере одного пневматического исполнительного механизма к соответствующей по меньшей мере одной оси. Регулятор давления предназначен для выборочного регулирования силы, сообщаемой пневматическим исполнительным механизмом, на основании подачи сжатого воздуха под постоянным давлением к указанному механизму, который выполнен с возможностью выборочного сообщения силы через соответствующую ось. Набор также может содержать по меньшей мере один управляющий клапан, присоединяемый к регулятору давления и пневматическому исполнительному механизму. Во время работы указанный по меньшей мере один управляющий клапан выборочно активируется для обеспечения управления положением пневматического исполнительного механизма.

Несмотря на то что в данном документе приведено описание изобретения со ссылкой на различные иллюстративные варианты его выполнения, специалистам должно быть понятно, что его элементы могут быть различным образом изменены, изъяты и/или добавлены и заменены эквивалентами без отклонения от сущности и объема изобретения. Кроме того, возможно выполнение различных модификаций для применения конкретной ситуации или материала к идеям данного изобретения без отклонения от объема изобретения. Таким образом, предполагается, что данное изобретение не ограничено конкретным вариантом выполнения, описанным в качестве предпочтительного варианта выполнения данного изобретения, а охватывает все варианты выполнения, находящиеся в рамках объема прилагаемой формулы изобретения.

Claims (19)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система для динамического изменения силы, прикладываемой к рельсовому пути по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути, содержащая тележку, содержащую необмоторенную ось и по меньшей мере одну обмоторенную ось, причем каждая по меньшей мере из одной обмоторенной оси содержит ось, тяговый двигатель и передачу, приводимую в действие тяговым двигателем, при этом ось приводится во вращение передачей;

   устройство, связанное с необмоторенной осью и по меньшей мере одной обмоторенной осью, для динамической регулировки распределения веса между необмоторенной осью и по меньшей мере одной обмоторенной осью, при этом устройство выполнено управляемым для смещения веса по меньшей мере на одну обмоторенную ось с необмоторенной оси, что вызывает уменьшение веса, передаваемого указанной по меньшей мере одной необмоторенной осью на рельсовый путь, и увеличение веса, передаваемого указанной по меньшей мере одной обмоторенной осью на рельсовый путь; и контроллер, выполненный с возможностью работы в соответствии с компьютерной программой для управления упомянутым устройством с обеспечением динамической регулировки распределения веса, по меньшей мере, при торможении и разгоне на основании статического веса каждого колеса железнодорожного транспортного средства на рельсовом пути.
2. 2. Система по п.1, в которой тележка содержит пару обмоторенных осей, а упомянутое устройство связывает пару обмоторенных осей с необмоторенной осью и управляется для смещения веса на пару обмоторенных осей с необмоторенной оси.
3. 3. Система по п.2, в которой упомянутое устройство выполнено с возможностью смещения веса на

   - 16 023068 пару обмоторенных осей с необмоторенной оси, составляющего 40000 фунт (18144 кг).
4. 4. Система по п.2, в которой упомянутое устройство содержит по меньшей мере один жесткий элемент.
5. 5. Система по п.2, в которой упомянутое устройство содержит множество гидравлических исполнительных механизмов, соответственно присоединенных к необмоторенной оси и паре обмоторенных осей.
6. 6. Система по п.1, в которой контроллер выполнен с возможностью определения статического веса, когда транспортное средство находится в состоянии покоя.
7. 7. Система по п.6, в которой контроллер выполнен с возможностью управления упомянутым устройством для динамической регулировки распределения веса на основании скорости железнодорожного транспортного средства, движущегося по рельсовому пути.
8. 8. Система по п.6, в которой контроллер выполнен с возможностью управления упомянутым устройством для динамической регулировки распределения веса на основании положения рукоятки регулятора железнодорожного транспортного средства.
9. 9. Система по п.6, в которой контроллер выполнен с возможностью управления упомянутым устройством для динамической регулировки распределения веса на основании количества топлива, израсходованного железнодорожным транспортным средством.
10. 10. Система по п.1, которая также содержит датчик веса, присоединенный к упомянутому контроллеру, при этом контроллер выполнен с возможностью определения статического веса локомотива на основании результата измерения, получаемого от датчика веса, когда локомотив находится в состоянии покоя.
11. 11. Система по п.1, в которой контроллер выполнен с возможностью определения статического веса на основании статического веса топлива в локомотиве.
12. 12. Система по п.1, в которой контроллер выполнен с возможностью определения статического веса на основании статического веса песка в приспособлении для нанесения песка в локомотиве.
13. 13. Система по п.1, в которой контроллер выполнен с возможностью определения статического веса на основании наклона локомотива.
14. 14. Система для динамического изменения силы, прикладываемой к рельсовому пути по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути, содержащая тележку, содержащую необмоторенную ось и по меньшей мере одну обмоторенную ось, причем каждая по меньшей мере из одной обмоторенной оси содержит ось, тяговый двигатель и передачу, приводимую в действие тяговым двигателем, при этом ось приводится во вращение передачей;

    устройство, связанное с необмоторенной осью и по меньшей мере одной обмоторенной осью, для динамической регулировки распределения веса между необмоторенной осью и по меньшей мере одной обмоторенной осью, при этом устройство выполнено управляемым для смещения веса по меньшей мере на одну обмоторенную ось с необмоторенной оси, что вызывает уменьшение веса, передаваемого указанной по меньшей мере одной необмоторенной осью на рельсовый путь, и увеличение веса, передаваемого указанной по меньшей мере одной обмоторенной осью на рельсовый путь; и контроллер, выполненный с возможностью работы в соответствии с компьютерной программой для управления упомянутым устройством с обеспечением динамической регулировки распределения веса, по меньшей мере, при торможении и разгоне на основании статического веса железнодорожного транспортного средства, при этом упомянутое устройство содержит по меньшей мере один гидравлический исполнительный механизм, каждый из которых связан с соответствующей необмоторенной осью или одной из по меньшей мере одной обмоторенной оси, и система также содержит поршневой насос, присоединенный к гидравлическому исполнительному механизму и выполненный с возможностью подачи сжатой гидравлической текучей среды под регулируемым по выбору давлением к указанному гидравлическому механизму, при этом гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью смещения веса по меньшей мере на одну обмоторенную ось с необмоторенной оси на основании указанного регулируемого по выбору давления, и упругий элемент, расположенный между гидравлическим исполнительным механизмом и соответствующей необмоторенной осью или одной из по меньшей мере одной обмоторенных осей, так что указанный гидравлический исполнительный механизм соединен с соответствующей необмоторенной осью или одной из по меньшей мере одной обмоторенных осей гибким соединением.
15. 15. Система для динамического изменения силы, прикладываемой к рельсовому пути по меньшей мере через одну ось железнодорожного транспортного средства, выполненного с возможностью движения по рельсовому пути и содержащего множество осей, на которых установлено множество колес, содержащая устройство, выполненное с возможностью регулируемого приложения указанной силы через указанную по меньшей мере одну ось для регулирования соответствующего веса указанной по меньшей мере одной оси на рельсовом пути для воздействия на тяговые параметры железнодорожного транспортно- 17 023068 го средства, движущегося по рельсовому пути, при этом указанная сила представляет собой нормальную силу, приложенную через указанную по меньшей мере одну ось в направлении нормали к рельсовому пути, а указанное устройство представляет собой по меньшей мере один гидравлический исполнительный механизм, присоединенный к соответствующей оси железнодорожного транспортного средства;

    контроллер, выполненный с возможностью работы в соответствии с компьютерной программой для управления упомянутым устройством с обеспечением динамической регулировки распределения веса, по меньшей мере, при торможении и разгоне на основании статического веса железнодорожного транспортного средства;

    поршневой насос, присоединенный к указанному гидравлическому исполнительному механизму и выполненный с возможностью подачи сжатой гидравлической текучей среды к указанному гидравлическому механизму, при этом гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью регулируемого приложения упомянутой силы через упомянутую соответствующую ось на основании давления сжатой гидравлической текучей среды;

    упругий элемент, расположенный между гидравлическим исполнительным механизмом и соответствующей осью так, что указанный гидравлический исполнительный механизм соединен с соответствующей осью гибким соединением; и узел подвески, прикрепляющий указанную соответствующую ось к тележке, причем узел подвески содержит одну или более пружин.
16. 16. Система по п.15, в которой поршневой насос представляет собой насос переменного объема, выполненный с возможностью подачи сжатой гидравлической текучей среды под регулируемым по выбору давлением к указанному гидравлическому исполнительному механизму, при этом гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью регулируемого приложения упомянутой силы через соответствующую ось на основании указанного регулируемого по выбору давления.
17. 17. Система по п.15, в которой поршневой насос представляет собой насос объемного вытеснения, выполненный с возможностью регулирования положения указанного механизма по выбору посредством подачи к нему сжатой гидравлической текучей среды под переменным давлением, причем гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью регулируемого приложения упомянутой силы через соответствующую ось на основании указанного регулируемого по выбору положения указанного механизма.
18. 18. Система по п.15, также содержащая пару ограничителей перемещения, присоединенных к указанному гидравлическому исполнительному механизму для ограничения указанной силы, передаваемой на соответствующую ось.
19. 19. Система по п.15, также содержащая по меньшей мере один управляющий клапан, который присоединен к указанному насосу переменного объема и гидравлическому исполнительному механизму и по выбору активируется для регулирования положения указанного гидравлического исполнительного механизма.