EA026194B1 - Система и способ перераспределения веса в транспортном средстве - Google Patents

Abstract

Предложено транспортное средство, содержащее раму (160), крайние оси (118а, 118с) и расположенную между ними промежуточную ось (118b), каждая из которых установлена внутри указанной рамы (160) на соответствующей пружинной подвеске (142) с пружинами (132), и тяговый двигатель (110), соединенный только с крайними осями (118а, 118с). При этом только в подвеске (142) промежуточной оси (118b) пружины (132) имеют подвижные тарелки (138) пружин, соединенные с указанными пружинами и выполненные с возможностью регулировки длины этих пружин для изменения предварительной нагрузки пружин (132). Кроме того, транспортное средство содержит привод (170, 1170), соединенный с указанными подвижными тарелками (138) и выполненный с возможностью перемещения указанных тарелок (138) для регулировки длины пружин, и контроллер (114), соединенный с указанным приводом (170, 1170) и предназначенный для управления этим приводом для регулировки длины указанных пружин, причем привод присоединен с наружной стороны рамы. Предложен также способ динамического перераспределения веса в вышеописанном транспортном средстве (100), содержащий этапы, на которых регулируют длину пружин (132) в подвеске (142) промежуточной оси (118b) при помощи привода (170, 1170) для обеспечения переменной предварительной нагрузки пружин и перераспределения нагрузки пружин между осями (118а, 118b, 118с) транспортного средства (100).

Description

Сущность изобретения

В соответствии с одним вариантом выполнения, предложено транспортное средство, содержащее раму, крайние оси и расположенную между ними промежуточную ось, каждая из которых установлена внутри указанной рамы на соответствующей пружинной подвеске с пружинами. Транспортное средство содержит тяговый двигатель, соединенный только с крайними осями, при этом только в подвеске промежуточной оси пружины имеют подвижные тарелки пружин, соединенные с указанными пружинами и выполненные с возможностью регулировки длины этих пружин для изменения предварительной нагрузки пружин. Кроме того, транспортное средство содержит привод, соединенный с указанными подвижными тарелками и выполненный с возможностью перемещения указанных тарелок для регулировки длины пружин, и контроллер, соединенный с указанным приводом и предназначенный для управления этим приводом для регулировки длины указанных пружин, причем привод присоединен с наружной стороны рамы.

В транспортном средстве подвижные тарелки пружин могут быть расположены на одном конце указанных пружин, при этом противоположный конец указанных пружин неподвижен.

Подвеска транспортного средства дополнительно может содержать осевую буксу, причем один конец указанных пружин взаимодействует с указанными подвижными тарелками пружин, а противоположный конец взаимодействует с рамой транспортного средства с предотвращением перемещения.

Подвижные тарелки пружин выполнены с возможностью вертикального прямолинейного перемещения и содержат подвижные пластины.

Контроллер транспортного средства выполнен с возможностью динамической регулировки длины указанных пружин на основе рабочих условий.

Привод транспортного средства может представлять собой пневматический привод, содержащий пару пневматических цилиндров, рычаг, приводимый в действие указанной парой цилиндров, и кулачок, выполненный с возможностью преобразования поворотного перемещения рычага в поступательное перемещение указанных тарелок пружин для прямолинейной регулировки длины пружин. Пневматический привод может содержать пару пневматических цилиндров, распределительный вал, рычаг, выполненный с возможностью поворота распределительного вала с помощью указанной пары цилиндров, соединенных с возможностью поворота с рычагом, причем поворот распределительного вала обеспечивает поворот кулачка, который поступательно перемещает указанные подвижные тарелки пружин.

Привод транспортного средства может представлять собой электромеханический привод, содержащий редукторный двигатель, причем указанный электромеханический привод преобразует поворотное перемещение редукторного двигателя в поступательное перемещение указанных тарелок пружин для прямолинейной регулировки длины пружин. Электромеханический привод содержит винты для передачи усилия, выполненные с возможностью поступательного перемещения указанных подвижных тарелок пружин. Электромеханический привод может содержать редукторный двигатель, соединенный с указанными подвижными тарелками пружин с помощью приводных балок, причем поворотное перемещение приводных балок обеспечивает поступательное перемещение подвижных тарелок пружин.

В соответствии с другим вариантом выполнения, предложен способ динамического перераспределения веса в вышеописанном транспортном средстве, содержащий этапы, на которых регулируют длину пружин в подвеске промежуточной оси при помощи привода для обеспечения переменной предвари- 1 026194 тельной нагрузки пружин и перераспределения нагрузки пружин между осями транспортного средства. В указанном способе дополнительно регулируют длину пружин на основе рабочих условий с использованием контроллера.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет лучше всего понятно из нижеследующего описания не ограничивающих вариантов выполнения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму транспортного средства, выполненного в соответствии с одним вариантом выполнения;

фиг. 2 представляет собой вид сбоку транспортного средства, имеющего ходовую часть с переменными предварительно нагруженной пружиной подвесками, в соответствии с различными вариантами выполнения;

фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму предварительно нагруженного пружиной механизма с приводом, в соответствии с различными вариантами выполнения;

фиг. 4 представляет собой блок-схему переменного предварительно нагруженного пружиной механизма, в соответствии с одним вариантом выполнения;

фиг. 5 представляет собой вид в аксонометрии привода, выполненного в соответствии с одним вариантом выполнения;

фиг. 6 представляет собой поперечный разрез привода, выполненного в соответствии с одним вариантом выполнения;

фиг. 7 представляет собой вид в аксонометрии привода, изображенного на фиг. 5 и 6, в нормальном рабочем состоянии;

фиг. 8 представляет собой вид в аксонометрии привода, изображенного на фиг. 5 и 6, в состоянии перераспределения веса;

фиг. 9 представляет собой вид сверху транспортного средства, имеющего привод, выполненный в соответствии с различными вариантами выполнения;

фиг. 10 представляет собой вид сбоку транспортного средства, изображенного на фиг. 9;

фиг. 11 представляет собой вид в аксонометрии устройства для установки привода, выполненного в соответствии с различными вариантами выполнения;

фиг. 12 представляет собой блок-схему способа динамического перераспределения веса в транспортном средстве, в соответствии с различными вариантами выполнения;

фиг. 13 представляет собой схематическую диаграмму механизма предварительной нагрузки пружины, в соответствии с другим вариантом выполнения;

фиг. 14 представляет собой вид в аксонометрии привода, выполненного в соответствии с другим вариантом выполнения;

фиг. 15 представляет собой вид в аксонометрии устройства сцепления привода, изображенного на фиг. 14;

фиг. 16 представляет собой вид в аксонометрии тарелки пружины привода, изображенного на фиг. 14;

фиг. 17 представляет собой вид в аксонометрии тарелки пружины и ходового винта привода, изображенного на фиг. 14;

фиг. 18 представляет собой вид в аксонометрии привода, выполненного в соответствии с другим вариантом выполнения;

фиг. 19 представляет собой блок-схему ходового винта привода, изображенного на фиг. 18; фиг. 20 представляет собой блок-схему привода, изображенного на фиг. 18; и фиг. 21 представляет собой блок-схему направляющего и фиксирующего механизма привода, изображенного на фиг. 18.

Подробное описание изобретения

В той степени, в которой чертежи иллюстрируют диаграммы функциональных узлов различных вариантов выполнения, функциональные блоки не обязательно свидетельствуют о разделении между компонентами. Так, например, один или несколько функциональных узлов могут быть реализованы в одном оборудовании или в нескольких оборудованиях. Следует понимать, что различные варианты выполнения не ограничиваются устройствами и техническими средствами, представленными на чертежах.

Как используется в настоящем документе, элемент или этап, представленный в единственном числе, следует понимать как не исключающий возможности множественного числа указанных элементов или этапов, если такое исключение специально не оговорено. Кроме того, ссылки на один вариант выполнения настоящего изобретения не должны толковаться как исключающие наличие дополнительных вариантов выполнения, которые также включают заявленные признаки. Кроме того, если явно не указано иное, варианты выполнения, содержащие или имеющие элемент или несколько элементов с определенными свойствами, могут содержать такие дополнительные элементы, не имеющие этого свойства.

Следует отметить, что, хотя один или несколько вариантов выполнения может быть описано в связи с приводными системами рельсовых транспортных средств, имеющих локомотивы со следующими сзади пассажирскими или грузовыми вагонами, варианты выполнения, описанные в настоящем документе, не

- 2 026194 ограничиваются исключительно поездами. В частности, один или несколько вариантов выполнения могут быть реализованы в связи с различными типами транспортных средств, включая колесные транспортные средства, другие рельсовые транспортные средства, а также гусеничные транспортные средства.

В настоящем документе представлены иллюстративные варианты выполнения одного или более устройств и способов для изменения нагрузки на оси, чтобы перераспределить нагрузку, действующую на оси ходовой части в транспортном средстве. Как описано ниже, один или более из этих вариантов выполнения обеспечивает динамический перенос веса между осями, например, для перераспределения нагрузки, чтобы обеспечить больше нагрузки на приводные оси. Практикуя различные варианты выполнения, по меньшей мере один технический результат заключается в увеличении тяги на приводные оси, что может облегчать тяговое усилие во время определенных ограниченных тяговых режимов работы. Кроме того, практикуя различные варианты выполнения, для генерации такой же тяговой силы или усилия может быть использовано меньшее количество тяговых двигателей. Например, на ходовой части с шестью осями тяговые двигатели могут быть предусмотрены только на четырех осях, вместо всех шести осей. Кроме того, практикуя различные варианты выполнения, может быть получено улучшенное торможение.

Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму, изображающую приводное рельсовое транспортное средство 100, выполненное в соответствии с одним вариантом выполнения, показанное как локомотивная система. Несмотря на то, что один вариант выполнения описанного в настоящем документе предмета изобретения изложен в терминах приводного рельсового транспортного средства, в качестве альтернативы предмет изобретения может быть использован с транспортным средством другого типа, как описано в настоящем документе и отмечено выше. Рельсовое транспортное средство 100 содержит ведущий приводной узел 102, соединенный с несколькими ведомыми узлами 104, которые перемещаются по одной или нескольким рельсам 106. В одном варианте выполнения ведущий приводной узел 102 представляет собой локомотив, расположенный в передней части рельсового транспортного средства 100, а ведомые узлы 104 представляют собой грузовые вагоны для перевозки пассажиров и/или других грузов. Ведущий приводной узел 102 содержит двигательную систему, например, систему 116 дизельного двигателя. Система 116 дизельного двигателя соединена с несколькими тяговыми двигателями 110, которые обеспечивают тяговое усилие для приведения в движение рельсового транспортного средства 100. Например, система 116 дизельного двигателя содержит дизельный двигатель 108, который приводит в действие тяговые двигатели 110, соединенные с колесами 112 рельсового транспортного средства 100. Дизельный двигатель 108 может вращать вал, который соединен с генератором переменного тока или генератором (не показан). Генератор переменного тока или генератор генерирует электрический ток, основываясь на вращении вала. Электрический ток подается на тяговые двигатели 110, которые поворачивают колеса 112 и приводят в движение рельсовое транспортное средство 100. Следует отметить, что для простоты и удобства иллюстрации, тяговые двигатели 110 изображены только в соединении с одним комплектом колес 112. Тем не менее, тяговые двигатели 110 могут быть предусмотрены в соединении с другими колесами 112 или комплектом колес 112, как описано в настоящем документе.

Рельсовое транспортное средство 100 содержит модуль управления, такой как контроллер 114, который с возможностью сообщения соединен с тяговыми двигателями 110 и/или приводом 117 для управления нагрузкой на пружины 132 системы 142 подвески (все это показано на фиг. 3 и 13). Например, контроллер 114 может быть соединен с тяговыми двигателями 110 и/или приводом 117 с помощью одного или нескольких проводных и/или беспроводных соединений. Контроллер 114 в некоторых вариантах выполнения работает для управления и перераспределения нагрузки, поддерживаемой каждым из колес 112, и, в частности, каждой осью 118. В различных вариантах выполнения независимо для каждой из осей 118 может быть предусмотрено динамическое распределение нагрузки. Например, каждый из узлов 102 и 104 может содержать два комплекта колес 112, соответствующих двум ходовым частям 120 (показаны более четко на фиг. 2). Как видно, каждая ходовая часть 120 содержит три оси 118, каждая из которых имеет два колеса 112. В некоторых вариантах выполнения каждая крайняя ось 118а и 118с, приводится в действие тяговым двигателем 110, а промежуточная ось 118Ь не приводится в действие тяговым двигателем 110. Соответственно, для конкретного узла 102 или 104, тяговые двигатели 110 предусмотрены в связи, в общей сложности, с четырьмя осями 118, вместо шести осей 118. Следует отметить, что число тяговых двигателей 110, и то, какие оси 118 соединены с тяговыми двигателями 110, может быть модифицировано так, что могут быть получены различные конфигурации тягового усилия.

Контроллер 114 может содержать процессор, такой как компьютерный процессор, контроллер, микроконтроллер или другой тип логического устройства, которое работает на основе набора инструкций, хранящихся на материальном и постоянном машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель может представлять собой электрически стираемую программируемую постоянную память (БЕРКОМ), простое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-память, жесткий диск, или другой тип памяти компьютера.

Таким образом, как представлено локомотивом 122, изображенным на фиг. 2, перенос или перераспределение веса может быть осуществлено, например, когда колеса 112 проскальзывают относительно рельс (например, железнодорожного полотна) 106. В соответствии с различными вариантами выполне- 3 026194 ния, обеспечивается перераспределение веса, так что вес промежуточной или средней оси 118Ь перераспределяется на крайние оси 118а и 118с, о чем свидетельствуют большие стрелки, соответствующие крайним осям 118а и 118с, и меньшая стрелка, соответствующая промежуточной оси 118, которые представляют собой изменение веса или нагрузки на каждую из осей 118а-с. Увеличение веса на крайние оси 118а и 118с приводит к увеличению силы сцепления колес 112 осей 118а и 118с с рельсами (например, железнодорожным полотном) 106, что уменьшает величину проскальзывания колес, например, при режимах работы с ограниченной тягой. Таким образом, контроллер 114 может обеспечивать динамическое перераспределение веса между осями 118а-с. Следует отметить, что перераспределение веса может быть предусмотрено в связи с любым модулем системы рельсового транспортного средства.

Перераспределение веса в некоторых вариантах выполнения включает перенос веса от промежуточной оси 118Ь в равной степени к крайним осям 118а и 118с. Перераспределение веса осуществляется путем изменения предварительной нагрузки пружин, соединенных с одной или несколькими осями 118ас. Например, в некоторых вариантах выполнения каждая ось 118а-с имеет четыре пружины. Тем не менее, перераспределение веса достигается за счет изменения предварительной нагрузки некоторых, но не всех пружин.

Различные варианты выполнения перераспределяют вес между осями 118а-с путем изменения длины пружины, например, рабочей длины пружины. Таким образом, предварительная нагрузка на пружину изменяется так, что обеспечивается переменное смещение пружины. Например, в варианте выполнения, изображенном на фиг. 3 и 13, показана конструкция 130 переменной предварительной нагрузки пружины, формирующая часть системы 142 подвески. Следует отметить, что на чертежах одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы. Конструкция 130 переменной предварительной нагрузки пружины содержит механизм для изменения предварительной нагрузки одной или нескольких пружин 132 системы 142 подвески ходовой части 120 (фиг. 2), часть которого изображена в каждом из вариантов выполнения, представленных на Фиг. 3 и 13. Также предусмотрена осевая букса 134 (которая также может быть названа подшипниковой коробкой), имеющая сквозное отверстие 136 для вставления оси, такой как ось 118а-с локомотива 122 (как показано на фиг. 2), проходящая также через колеса 112. В проиллюстрированном варианте выполнения предусмотрены две пружины 132, соединенные с каждой стороной оси.

В одном или нескольких вариантах выполнения, как изображено на фиг. 3 и 13, механизм для изменения предварительной нагрузки пружин 132 и, тем самым, для регулировки рабочей длины пружин 132, представляет собой тарелку 138 пружины. Следует отметить, что, хотя тарелка 138 пружины показана на верхнем конце пружины 132, тарелка 138 пружины может быть расположена на нижнем конце пружины 132. В проиллюстрированном варианте выполнения нижний или более нижний конец пружины 132 может опираться на осевую буксу 134, используя, например, крышку пружины или другое подходящее средство. Таким образом, в некоторых вариантах выполнения конструкция 130 переменной предварительной нагрузки пружины содержит механизм, в котором верхний конец пружины 132 выполнен с возможностью перемещения, чтобы обеспечить регулируемую предварительную нагрузку, а нижний конец пружины 132 неподвижен относительно осевой буксы 134.

В вариантах выполнения, изображенных на фиг. 3 и 13, одна из пружин 132 (пружина 132 правой стороны) показана без прикрепленной тарелки 138 пружины. Тарелка 138 пружины может содержать соединительный конец 140, обеспечивающий возможность управляемого приведения в действие конструкции 130 переменной предварительной нагрузки пружины, как, например, с помощью контроллера 114 (фиг. 1). Управляемое приведение в действие в одном варианте выполнения обеспечивается с помощью системы 150 пневматического привода, изображенной на фиг. 3 и описанной более подробно ниже, и которая может быть частью привода 117 (показана на фиг. 1). В другом варианте выполнения управляемое приведение в действие обеспечивается с помощью электромеханической системы 1150 привода, изображенной на фиг. 13 и описанной более подробно ниже, и которая может быть частью привода 117 (показан фиг. 1). Системы 150, 1150 приведения в действие могут быть реализованы в различных конфигурациях и конструкциях, а также могут быть расположены в разных местах ходовой части.

Что касается системы 150 приведения в действие, изображенной на фиг. 3, и в качестве одного примера, один или несколько пневматических цилиндров 180 может быть оснащены вращающимся кулачком, как описано более подробно в настоящем документе, так что поворотное перемещение преобразуется в прямолинейное перемещение тарелки 138 пружины. Кроме того, механическое преимущество может быть получено с использованием различных конфигураций механизма приведения в действие, например, с помощью рычага, как описано более подробно в настоящем документе. Например, в некоторых вариантах выполнения может быть получено механическое преимущество, равное 1:1,5. Тем не менее, следует отметить, что, в зависимости от конфигурации, могут быть получены различные соотношения механического преимущества.

Что касается системы 1150 приведения в действие, изображенной на фиг. 13, и в качестве другого примера, в соединении с редукторным двигателем 1154 может быть предусмотрен шлицевой вал 1152, который переводит поворотное движение двигателя 1154 в прямолинейное перемещение тарелки 138 пружины. Таким образом, обеспечивается механическое преимущество, при котором прямолинейное

- 4 026194 перемещение поворотного движения приводит к изменению предварительной нагрузки пружины 132. Кроме того, механическое преимущество может быть обеспечено с использованием различных конфигураций механизма приведения в действие, например, с использованием рычажного механизма, как описано более подробно в настоящем документе. Например, в некоторых вариантах выполнения обеспечивается механическое преимущество 1:4, в дополнение к любому механическому преимуществу, обеспечиваемому передаточным числом редукторного двигателя 1152. Однако следует отметить, что различные соотношения механического преимущества могут быть получены в зависимости от конфигурации или конструкции. Таким образом, редуктор обеспечивает начальное механическое преимущество, а рычаг обеспечивает преимущество, как только поворотное движение преобразуется в поступательное перемещение.

Предварительная нагрузка и эффективное предварительное сжатие пружины 132 могут быть динамически отрегулированы, что сказывается на рабочей длине пружины 132 и нагрузке на ось 118. В некоторых вариантах выполнения изменение в предварительной нагрузке пружин 132 может быть начато на основе ввода, осуществленного пользователем, например, основываясь на определении пользователем режима работы с ограниченной тягой (например, проскальзывание колес или предстоящий наклон рельсов или неблагоприятное состояние рельсов). В других вариантах выполнения изменение в предварительной нагрузке пружин 132 может быть инициировано автоматически, например, на основе измеренного или обнаруженного режима работы с ограниченной тягой с использованием одного или нескольких датчиков. В этих вариантах выполнения, при обнаружении режима работы с ограниченной тягой или предстоящего режима работы с ограниченной тягой, например, основываясь на идентификации режима работы с ограниченной тягой с помощью датчика, который обменивается данными с контроллером 114, контроллер 114 автоматически изменяет предварительную нагрузку пружин 132. Уведомление об автоматическом изменении предварительной нагрузки может быть передано оператору, например, посредством звукового и/или визуального индикатора.

В варианте выполнения, изображенном на фиг. 3, контроллер 114 выдает указание системе 150 пневматического привода изменить предварительную нагрузку пружин 132, например, путем приведения в действие одного или нескольких пневматических цилиндров 180, что приводит к прямолинейному перемещению тарелки 138 пружины. Что касается варианта выполнения, изображенного на фиг. 13, контроллер 114 выдает указание электромеханической системе 1150 приведения в действие изменить предварительную нагрузку пружин 132, например, путем приведения в действие двигателя 1154 для прямолинейного перемещения тарелки 138 пружины. Перемещение тарелки 138 пружины, которое изменяет предварительную нагрузку и рабочую длину пружины 132, перераспределяет нагрузку между осями 118 (изображенными на фиг. 1 и 2). Например, система 150 пневматического привода или электромеханическая система 1150 приведения в действие может привести к тому, что тарелки 138 пружины будут перемещаться вертикально вниз, чтобы сжимать пружины 132 для сокращения рабочей длины пружин 132, или будет перемещаться вертикально вверх, чтобы увеличить рабочую длину пружин 132, как изображено на фиг. 4. Если тарелки 138 пружины перемещаются вертикально вверх, рабочая длина пружин 132 увеличивается, или пружины удлиняются, что снижает предварительную нагрузку пружин 132. Уменьшение предварительной нагрузки пружин 132 вызывает сдвиг веса между осями 118 (показано на фиг. 1 и 2), а именно, к другим осям 118.

В частности, со ссылкой на пример, приведенный на фиг. 4, показывающий часть рамы ходовой части 160, если предварительная нагрузка пружин 132 центральной оси 118Ь уменьшается за счет удлинения пружин 132, вес или нагрузка передается или перераспределяется от центральной оси 118Ь к крайней оси 118а и 118с (оси 118а, 118Ь и 118с изображены на фиг. 1 и 2). Пружины 132а и 132с соответствуют крайним осям 118а и 118с, а пружины 132Ь соответствуют промежуточным осям 118Ь. Перераспределение веса одинаково, когда изменение в предварительной нагрузке пружины одинаково. Соответственно, перераспределение веса осуществляется путем перемещения тарелок 138 пружины для изменения предварительной нагрузки пружин 132. Следует отметить, что в этом варианте выполнения тарелка 138 пружины изображена расположенной на нижнем конце пружин 132. Кроме того, в проиллюстрированном варианте выполнения тарелки 138 пружины изображены на пружинах 132Ь, а не на других пружинах 132а и 132Ь. Тем не менее, тарелки 138 пружины и, следовательно, управление предварительной нагрузкой также могут быть также предусмотрены для других пружин 132а и/или 132Ь и в разных местах или концах пружин.

Тарелки 138 пружин могут представлять собой любое подходящее устройство для взаимодействия и примыкания к концу пружин 132 для перемещения пружин 132. Например, тарелки 138 пружин могут представлять собой шайбу или иную торцевую опору для пружин 132, такую как опорная пластина. Кроме того, пружины 132 может представлять собой пружину любого типа, такую как любая пружина, подходящая для подвески локомотива.

В исходном состоянии предварительной нагрузки, например, при нормальном режиме работы, когда режим работы с ограниченной тягой не обнаружен, все пружины 132а, 132Ь и 132с одинаково предварительно нагружены. Таким образом, все пружины 132а, 132Ь и 132с имеют одну и ту же или приблизительно одну и ту же рабочую длину. По мере того, как рабочая длина центральных пружин 132Ь, кото- 5 026194 рая представляет собой эффективную длину пружин, увеличивается, результирующая предварительная нагрузка, действующая на промежуточную ось 118Ь (центральную ось) изменяется, при этом нагрузка или вес перераспределяется на крайние оси 118а и 118с.

В качестве примера, если номинальная нагрузка на каждую из трех осей 118а, 118Ь и 118с равняется 70000 фунтам (также называемым 70000 фунтам - силы = 311 кН), оси 118а, 118Ь и 118с могут быть предварительно сжаты, чтобы иметь одинаковую предварительную нагрузку. В этом нормальном рабочем состоянии рабочая длина пружин 132а, 132Ь и 132с может быть равна приблизительно 20,5 дюймов (52 см). В таком варианте выполнения пределы пружин 132а, 132Ь и 132с определяются протяженностью, а свободная длина пружин 132а, 132Ь и 132с может быть приблизительно равна от 17 дюймов до 25 дюймов (от 43 до 64 см). Путем изменения сжатия одной или нескольких пружин, таких как пружины 132Ь промежуточной оси (также называемые центральными пружинами), нагрузка на все оси 118а, 118Ь и 118с перераспределяется. Например, если длина пружины 132Ь промежуточной оси увеличивается приблизительно на 1,5 дюйма (3,8 см), то приблизительно 40000 фунтов-силы (178 кН) переносится приблизительно поровну от промежуточной оси 118Ь (также называемой центральной осью) к крайним осям 118а и 118с. Таким образом, промежуточная ось 118Ь поддерживает нагрузку в 30000 фунтов-силы (133 кН), тогда как каждая из крайних осей 118а и 118с, на которые приблизительно поровну была перераспределена дополнительная нагрузка в 40 000 фунтов-силы (178 кН), теперь поддерживает 90000 фунтовсилы (400 кН), увеличивая, тем самым, силу сцепления колес 112 (изображенных на фиг. 1 и 2) крайних осей 118а и 118с.

Пневматическая система 150 приведения в действие или электромеханическая система 1150 приведения в действие могут быть реализованы в различных конфигурациях и конструкциях. В некоторых вариантах выполнения пневматическая система 150 приведения в действие или электромеханическая система 1150 приведения в действие преобразует поворотное движение в поступательное прямолинейное перемещение для изменения предварительной нагрузки пружин, чтобы перераспределять нагрузку между осями 118. Следует отметить, что могут быть использованы другие способы приведения в действие. Например, привод может представлять собой один или несколько линейных приводов, гидравлический привод, электрический привод, электромагнитный привод, привод, работающий на газе высокого давления, механический привод, и т.п., который обеспечивает перемещение тарелки пружины.

В целом, различные варианты выполнения обеспечивают смещение тарелки пружины с помощью пневматической системы 150 приведения в действие (изображена на фиг. 3) или электромеханической системы 1150 приведения в действие (изображена на фиг. 13). Например, пневматическая система 150 приведения в действие или электромеханическая система 1150 приведения в действие может создать перемещение, такое как вертикальное перемещение тарелки 138 пружины, которая может быть расположена в верхней или в нижней части пружины 132. Что касается пневматической системы 150 приведения в действие, изображенной на фиг. 5-8, выполненный с возможностью перемещения конец пружины 132 является верхним концом, тогда как нижний конец пружины 132 зафиксирован, например, поддерживается осевой буксой 134. Например, пневматическая система 150 приведения в действие может содержать привод 170, работающий с использованием верхнего механизма сжатия для изменения длины пружины 132. В этом варианте выполнения привод 170 изображен установленным на раму 160 ходовой части. Тем не менее, в других вариантах выполнения привод 170 может быть установлен на другие части локомотива или места рамы 160 ходовой части. В различных вариантах выполнения привод 170 установлен только на одну из осей 118, в частности, промежуточные оси 118Ь (изображены на фиг. 1 и 2). Тем не менее, привод 170 может быть предусмотрен на разных осях, например, каждая из крайних осей 118а и 118с может содержать привод 170, а промежуточная ось 118Ь может и не содержать привод 170.

В различных вариантах выполнения привод 170 содержит вращающееся кулачковое устройство, имеющее кулачок 172 (более ясно изображен на фиг. 6 и 8), соединенный с рычагом 174 с помощью распределительного вала 176. Например, распределительный вал 176 может представлять собой стержень, проходящий от кулачка 172 или через него до рычага 174. Кулачок 172 и рычаг 174 расположены по существу в параллельных плоскостях с распределительным валом 176, проходящим поперек или перпендикулярно между ними. Распределительный вал 176 в проиллюстрированном варианте выполнения проходит через отверстие в раме 160 ходовой части для поддержки положения и создания опоры для распределительного вала 176. Распределительный вал 176 соединен с одним концом кулачка 172 и с центральной или средней частью рычага 174.

Таким образом, перемещение рычага 174 и, в особенности, поворот рычага 174, преобразуется и вызывает поворот кулачка 172. Вращение кулачка 172 приводит к поступательному или прямолинейному перемещению тарелки 138 пружины, которая, в этом варианте выполнения, представлена в качестве верхней пластины 178 (например, плоской металлической пластины). Поступательное или прямолинейное перемещение сжимает или освобождает сжатие пружин 132. Следует отметить, что в этом варианте выполнения верхняя пластина 178 выступает в качестве тарелки пружины для двух пружин 132. Тем не менее, для каждой из пружин 132 могут быть предусмотрены раздельные верхние пластины 178.

Рычаг 174 приводится в действие пневматически, что в проиллюстрированном варианте выполнения подразумевает пневматический цилиндр 180, соединенный механизмом типа штырь-паз с противо- 6 026194 положными концами рычага 174. Например, пневматические цилиндры 180 могут быть соединены с каждым концом рычага 174. Если вся конструкция поворачивается, то шток поршня пневматического цилиндра 180 содержит гибкий элемент (не показан) и присоединенный с использованием, например, штыря или другого подходящего крепления. Пневматические цилиндры 180 работают на основе принципов пневматики и могут представлять собой пневматические цилиндры любого типа. Пневматические цилиндры 180 (иногда называемые воздушными цилиндрами) могут представлять собой любые механические устройства, которые создают силу, совместно с перемещением, и приводятся в действие сжатым газом (например, воздухом). В некоторых вариантах выполнения пневматические цилиндры 180 представляют собой пневматические тормозные цилиндры, также используемые в соединении с тормозами для остановки локомотива (показаны на фиг. 2).

Пневматические цилиндры 180 выполнены таким образом, что приведение в действие пневматических цилиндров 180 является причиной поворота рычага 174, который может происходить либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. На одном конце рычага 174 для ограничения поворотного перемещения рычага 174 в одном направлении также предусмотрен стопор, ограничивая, тем самым, поворотное перемещение кулачка 172. Стопор 184 также предусмотрен на одном конце кулачка 172 для ограничения поворотного перемещения рычага 174 в другом направлении, например, противоположном направлению перемещения, которое ограничено стопором 182. Стопор 184 расположен на конце кулачка 172, противоположном концу, соединенным с распределительным валом 176. Таким образом, стопоры 182 и 184 ограничивают степень поворота кулачка 172, который ограничивает величину перемещения верхней пластины 178, определяя, тем самым, величину, на которую пружины 132 могут быть сжаты.

Для обеспечения возможности поступательного или прямолинейного перемещения верхней пластины 178, одновременно уменьшая или ограничивая перемещение вне этой плоскости, предусмотрена направляющая 186, показанная как штырь, проходящий через верхнюю пластину 178. Например, во время работы направляющая 186 направляет перемещение верхней пластины 178.

Следует отметить, что длина, размер и/или форма кулачка 172 и рычага 174 могут варьироваться. Например, размеры кулачка 172 и рычага 174 могут быть выбраны на основе величины механического преимущества и/или желаемой или требуемой величины сжатия пружины 132.

Таким образом, как изображено на фиг. 7 и 8, когда кулачок 172 поворачивается за счет поворота рычага 174, который приводится в действие пневматическими цилиндрами 180, верхняя пластина 178 перемещается. Например, когда кулачок 172 поворачивается, поворотное перемещение преобразуется в прямолинейное перемещение верхней пластины 178 таким образом, что верхняя пластина 178 перемещается вверх или вниз (как изображено на Фиг. 7 и 8). Перемещение верхней пластины 178 приводит к тому, что пружины 132 сжимаются или разжимаются. На Фиг. 7 и 8 пружины 132 изображены, соответственно, в нормальном рабочем состоянии и в состоянии перераспределения веса. В частности, на Фиг. 7 кулачок 172 находится в положении под 90 градусов с плоским концом кулачка 172, взаимодействующего с верхней пластиной 178. В этом нормальном рабочем состоянии пружины 132 сжимаются верхней пластиной 178 так, что все пружины 132 подвески локомотива имеют одинаковое сжатие, а именно, одну и ту же предварительную нагрузку. Например, пружины 132 сжаты настолько же, насколько и другие предварительно сжатые пружины, которые не включают переменные предварительные нагрузки. В некоторых вариантах выполнения проиллюстрированные пружины 132, имеющие переменное сжатие, выполнены в соединении с подвеской центральной оси 118Ь (изображено на фиг. 1 и 2), которые сжимаются на ту же величину, что и предварительно сжатые пружины, предусмотренные в соединении с подвесками для других осей ходовой части локомотива, а именно, крайних осей 118а и 118с (изображены на фиг. 1 и 2). Таким образом, в нормальном рабочем состоянии нагрузка равномерно распределяется на каждую из осей 118а-с.

Кулачок 172 затем поворачивается, например, в направлении против часовой стрелки (например, на девяносто градусов в положение ноль градусов) в состояние перераспределения веса, как описано в настоящем документе. В этом состоянии верхняя пластина 178 перемещается прямолинейно вверх так, что предварительная нагрузка уменьшается по мере уменьшения сжатия пружин 132, что увеличивает рабочую длину пружин 132. Величина поворота может быть ограничена, например, посредством стопора 184. В этом состоянии перераспределения веса, поскольку длина пружины 132 увеличилась, причем некоторое количество нагрузки на пружины 132 перераспределяется на другие пружины, как описано в настоящем документе. Соответственно, вес от нагрузки перераспределяется на другие оси для обеспечения динамического управления весом.

Кулачок 172 может затем быть повернут, например, по часовой стрелке, чтобы вернуться в нормальное рабочее состояние. Величина поворота в этом направлении может быть ограничена, например, стопором 182. Следует отметить, что стопоры 182 и 184 предназначены для ограничения поворота кулачка 172 между двумя точками максимального поворота. Тем не менее, кулачок 172 может быть повернут на угол между этими точками для получения желаемой или требуемой величины переноса веса и, тем самым, силы сцепления.

В различных вариантах выполнения управление переменной пружиной обеспечивается в связи с центральной осью 118Ь, как изображено на фиг. 9 - 11. Как показано на этих чертежах, привод 170 при- 7 026194 креплен с наружной стороны рамы 160 ходовой части. Тем не менее, следует иметь в виду, что на раму 160 ходовой части может быть установлен один или несколько компонентов. В некоторых вариантах выполнения монтажная пластина 190 соединена с распределительным валом 176. Монтажная пластина 190 обеспечивает крепление компонентов системы управления переменной пружиной к раме 160 ходовой части, например, с помощью любого подходящего средства крепления, такого как болты или сварка.

Следует отметить, что тяговые двигатели (не показаны) в различных вариантах выполнения не предусмотрены в связи с центральной осью 118Ь, но предусмотрены в связи с крайними осями 118а и 118с, как описано в настоящем документе. Следует также отметить, что рама 160 ходовой части может быть предусмотрена любым удобным способом для поддержания и перемещения локомотива таким образом, что в соединении с ней может быть реализована предварительная нагрузка переменной пружиной, в соответствии с различными вариантами выполнения.

В отношении электромеханической системы 1150 приведения в действие, изображенной на фиг. 1317, привод 1170 содержит редуктор 1172, представляющий собой как зубчатую пару со звездочкой 1174 и зубчатым колесом 1176, как показано более четко на фиг. 15. Звездочка 1174 и зубчатое колесо 1176 изображены на чертежах как зубчатые колеса, однако, могут быть предусмотрены и другие типы механизмов и компонентов перераспределения. Например, в качестве альтернативы, могут быть предусмотрены звездочки или шкивы. В проиллюстрированном варианте выполнения редуктор 1172 представляет собой понижающую конструкцию, такую, что может быть получено повышенное механическое преимущество. Соответственно, звездочка 1174, которая соединена с двигателем 1178 с помощью вала 1180 двигателя (или другого соединительного устройства), имеет меньший диаметр, чем зубчатое колесо 1176, который соединен с винтом 1182 для передачи усилия. Двигатель 1178 установлен на осевую буксу 134 с использованием крепежа 1183, например, зажима или клипсы. Следует отметить, что различные компоненты, изображенные на фиг. 14, показаны прозрачными лишь для иллюстрации других компонентов привода 1170.

Как изображено на фиг. 16 и 17, винт 1182 для передачи усилия проходит через осевую буксу 134, например, через резьбовое отверстие, и имеет закрепленную на ней крышку 1184 пружины. Крышка 1184 пружины выполнена с возможностью размещения в ней нижнего конца пружины 132 так, что вращение винта 1182 для передачи усилия вызывает прямолинейное перемещение крышки 1184 пружины, перемещая, тем самым, пружину 132 прямолинейно, а именно, осуществляя перенос пружины 132. Следует отметить, что крышка 1184 пружины может представлять собой любое устройство, выполненное с возможностью взаимодействия с пружиной или поддержки пружины 132, чтобы обеспечить возможность перемещения пружины 132 для сокращения или удлинения пружины 132. Проиллюстрированная крышка 1184 пружины содержит вставку 1186, имеющую фланец 1188, проходящий радиально наружу от вставки 1186. Вставка 1186 выполнена с возможностью вмещения в пружину 132, как изображено на Фиг. 14 и 16. Для предотвращения перемещения верхнего конца пружины 132 на этом верхнем конце предусмотрена неподвижная тарелка 1190 пружины, так что длина пружины 132 изменяется путем перемещения тарелки 1190 пружины 132 на нижнем конце пружины 132. В качестве альтернативы, если расположение неподвижной тарелки 1190 пружины и тарелки 138 пружины поменяны местами, верхний конец пружины 132 перемещается, тогда как нижний конец неподвижен.

В процессе работы вал 1180 двигателя приводится в действие двигателем 1178, который может представлять собой электрический двигатель и вызывать вращение звездочки 1174. Вращение звездочки 1174 вызывает вращение зубчатого колеса 1176, вызывая, тем самым, винта 1182 для передачи усилия. Следует отметить, что винт 1182 для передачи усилия может представлять собой винт любого типа, выполненный с возможностью приведения в действие от двигателя и/или системы зубчатых колес так, что поворотное перемещение преобразуется в поступательное или прямолинейное перемещение. Таким образом, винт 1182 для передачи усилия поворачивается, крышка 1184 пружины перемещается вверх или вниз, вызывая, тем самым, перемещение пружины 132, которая расположена между крышкой 1184 пружины и неподвижной тарелкой 1190 пружины. Таким образом, поворотное перемещение винта 1182 для передачи усилия вызывает поступательное перемещение крышки 1184 пружины для изменения длины пружины 132, как описано более подробно в настоящем документе.

В качестве другого примера, который изображен на фиг. 18-21, выполненный с возможностью перемещения конец пружины 132 представляет собой верхний конец, тогда как нижний конец пружины 132 неподвижен. В частности, как изображено на фиг. 18-20, привод 2200 установлен внутри рамы 160 ходовой части (показано на фиг. 11). В некоторых вариантах выполнения привод 2200 соединен с осью 118 транспортного средства, имеющего пару колес 112. Привод 2200 установлен в отверстии в средней части рамы 160 ходовой части 160, а именно, в связи с центральной или промежуточной осью 118Ь между крайними осями 118а и 118с (все изображены на фиг. 1 и 2). В этом варианте выполнения тяговый двигатель 110 (изображен на фиг. 1 и 2) соединен с каждой крайней осью 118а и 118с, но не с промежуточной осью 118Ь, имеющей привод 2200. Тяговые двигатели 110 приводят в действие транспортное средство, как описано более подробно в настоящем документе, и могут быть соединены с осями 118а и 118с с помощью системы зубчатых колес. Следует иметь в виду, что рама 160 ходовой части может быть выполнена любым удобным способом для поддержки и перемещения локомотива так, что в этой связи

- 8 026194 может быть реализована предварительная нагрузка переменной пружины различных вариантов выполнения.

В целом, и как изображено на фиг. 18, привод 2200 содержит двигатель 2206, который управляет винтом 2208 для передачи усилия, вызывая перемещение приводной балки 2210 (например, приводного рычага) посредством зубчатого колеса 2212, входящего в зацепление со звездочкой 2228, установленной на валу двигателя 2226. Приводная балка 2210 вызывает прямолинейное перемещение пружины 132 для изменения длины пружины 132. Следует отметить, что для простоты и удобства иллюстрации привод 2200 изображен соединенным только с одной пружиной 132 из четырех пружин, соединенных с осью 118. Привод 2200, однако, выполнен с возможностью изменения длины и предварительной загрузки всех четырех пружин 132. Таким образом, описанные компоненты для изменения длины одной пружиной 132 могут быть использованы для изменения длины любой из пружин 132, например, посредством четырех приводных балок 2210.

Как изображено более четко на фиг. 18-21, приводная балка 2210 соединена с направляющей и стопором 2216, который соединен с плунжером 2218, имеющим тарелку 2220 пружины, взаимодействующую с верхним концом пружины 132, как описано более подробно в настоящем документе. Нижний конец пружины 132 поддерживается осевой буксой 134. Следует отметить, что дополнительные опорные элементы 2224 могут быть предусмотрены для поддержки одного или нескольких компонентов привода 2200 в отверстии 2204. В этом варианте выполнения опорные элементы 2224 выполнены как дополнительные опоры траверсы.

При работе и со ссылкой на фиг. 18-21, двигатель 2206 приводит в действие зубчатое колесо 2212 с использованием звездочки 2228, которая меньше в диаметре, чем зубчатое колесо 2212. Вращение вала двигателя 2226, и, в частности, вращение вала с помощью шпонки 2230 (например, шпонки под шарики), соединенной со звездочкой 2228 через зубчатое колесо 2212, приводит к осевому вертикальному перемещению вала 2214, как результат перемещения резьбы 2232 на конце винта 2208 для передачи усилия, который находится на конце вала 2214. Вал 2214, который может представлять собой шлицевой вал, содержит манжету 2234 (которая соединена с приводной балкой 2210, две из которых изображены на фиг. 20) на одном конце и нижнем конце винта 2208 для передачи усилия на другом конце вала 2214, входит в зацепление с платформой 2236 установки пружины.

Поворот винта 2208 для передачи усилия показанный стрелкой К1, вызывает вращение зубчатого колеса 2212 (вызванное двигателем 2206 и звездочкой 2228) и вертикальное перемещение вала 2214, изображенное стрелкой V. Вертикальное перемещение вала 2214 приводит в действие приводную балку 2210, и, в частности, вызывает поворотное перемещение приводной балки 2210. Поворот приводной балки 2210 приводит к тому, что поршень 2218 перемещается, например, толкает или тянет, так что пружина 132 сжимается или растягивается. После того, как завершается требуемое или необходимое приведение в действие, как, например, сжатие или растяжение пружины, чтобы, соответственно, уменьшить или увеличить длину пружины 132, поршень 2218 может быть заблокирован в своем положении с использованием любого подходящего механизма блокировки. Следует отметить, что в соединении с зубчатым колесом 2212 может быть предусмотрен один или несколько упорных подшипников 2240.

Таким образом, резьба 2232 на конце вала 2214 (формирующего силовой винт 2208) сопряжена с резьбой на рамной конструкции, показанной как опорный элемент 2224. Вращение винта 2208 для передачи усилия приводит к прямолинейному перемещению вала 2214 относительно рамы 160 ходовой части, изменяя, тем самым, относительное положение пружины 132 и монтажной платформы 2236. Таким образом, винт 2208 для передачи усилия переводит или преобразует поворотное перемещение в прямолинейное или поступательное перемещение. Таким образом, прямолинейное перемещение манжеты 2234 вызывает перемещение пружины 132 вверх или вниз через точки 2242 поворота. Например, как изображено на Фиг. 21, может быть предусмотрена вертикальная направляющая и блокировка, так что приводная балка 2210 взаимодействует с пазом 2250, имеющим стопоры 2252 (например, резиновые блоки), установленные на противоположных концах паза 2250 для ограничения перемещения приводной балки 2210. По мере того как приводная балка 2210 поворачивается, паз 2250 сохраняет вертикальное перемещение конца приводной балки 2210 вдоль одной оси, причем это перемещение ограничивается, когда болт 2254 в пазу 2256 приводной балки 2210 входит в контакт с одним из стопоров 2252.

Следует отметить, что в различных вариантах выполнения зубчатые колеса установлены с использованием подшипников (например, упорных подшипников или шарикоподшипников), которые не обязательно изображены на чертежах.

Таким образом, различные варианты выполнения обеспечивают переменную предварительную нагрузку пружины системы подвески локомотива. Переменная предварительная нагрузка пружины вызывает перераспределение нагрузки между осями локомотива. Например, динамический перенос веса может быть осуществлен от центральной оси к крайней оси ходовой части локомотива.

Способ 200, как изображен на фиг. 12, также может быть предусмотрен для динамического перераспределения веса в транспортном средстве. Способ 200 включает, на этапе 202, выполнение пружин подвески транспортного средства с возможностью иметь переменную предварительную нагрузку. Например, механизм для удлинения и сокращения пружин, такой как использование смещение тарелки

- 9 026194 пружины с пневматическим или электромеханическим приведением в действие, описанным в настоящем документе, обеспечивает возможность иметь переменную предварительную нагрузку пружин на основе переменного сжатия, приложенного тарелкой пружины.

Способ 200 затем включает, на этапе 204, установку механизма предварительной нагрузки на транспортное средство 204. Например, пружины, имеющие механизм предварительной нагрузки, могут быть установлены на транспортное средство или его часть, например, осевую буксу. В некоторых вариантах выполнения механизм предварительной нагрузки предусмотрен на пружинах промежуточной оси, а не на крайней оси ходовой части с тремя осями, когда транспортное средство имеет две ходовые части.

Когда механизм предварительной нагрузки установлен вместе с пружинами, длиной пружин управляют на этапе 206, чтобы обеспечить переменную предварительную нагрузку и перераспределение нагрузки/веса между осями транспортного средства. Например, путем изменения длины одной или нескольких пружин, предварительная нагрузка пружин изменилась, которая перераспределяет нагрузку между осями транспортного средства. Управление может быть выполнено с использованием контроллера, который динамически регулирует длину пружин с использованием привода, например, пневматического привода или электромеханического привода. Изменения в предварительной нагрузке могут быть основаны на различных факторах, таких как режим работы с ограниченной тягой.

Различные варианты выполнения могут динамически управлять предварительной нагрузкой пружин в транспортном средстве. Например, переменная предварительная нагрузка пружин может быть предусмотрена в кармане центральной оси подвески (пружины) на двух ходовых частях в транспортном средстве. В одном варианте выполнения карман пружины перемещается вертикально в осевой буксе. Потайная полость может заменять пружину в осевой буксе. В качестве альтернативы, карман пружины может также перемещаться на стороне ходовой части. Перемещение зависит от силового винта, приводимого в действие моторизованным приводом через соответствующий редуктор. С перемещением кармана пружины, эффективную предварительную нагрузку на пружину можно варьировать. Эта изменяемая предварительная нагрузка приводит к изменению общего распределения нагрузки на трех осях ходовой части, что приводит к распределению нагрузки транспортного средства таким образом, что большая нагрузка действует на приводные крайние оси. Более высокая нагрузка на приводные крайние оси помогает улучшить сцепление с дорогой. В некоторых вариантах выполнения перераспределение нагрузки снижает пробуксовку колес, а также улучшает торможение. Например, перенос веса предотвращает проскальзывание колес, обеспечивая, тем самым, антиблокировочную тормозную систему для транспортного средства. Такая антиблокировочная тормозная система может быть использована, например, при работе на высокой скорости и может уменьшить время торможения.

В одном варианте выполнения потайная полость может быть механически выполнена в осевой буксе. Тарелка пружины установлена на силовом винте, который установлен в этой полости в осевой буксе. Винт для передачи усилия поворачивается с помощью зубчатого моторизованного привода. Поворотное перемещение, таким образом, преобразуется в поступательное перемещение силового винта, который, в свою очередь, приводит в движение вверх или вниз тарелку пружины и, соответственно, саму пружину. Поворотным перемещением можно управлять, чтобы обеспечить адекватное перемещение тарелки пружины.

В качестве альтернативы, пружина может быть выполнена с возможностью перемещения на стороне ходовой части с подобным механизмом. Один единственный винт для передачи усилия с моторизованным приводом можно использовать для перемещения всех четырех тарелок пружины одновременно с помощью рычажного механизма.

При работе, и, например, переменная предварительная нагрузка перераспределяет нагрузку на три оси ходовой части в транспортном средстве. Перераспределение обеспечивает большую нагрузку на приводные оси и может быть использовано, например, в локомотивах, которые имеют шесть несущих осей, но имеют тяговые двигатели только на четырех осях (крайние оси для каждой ходовой части). Перераспределение нагрузки обеспечивает возможность создания большей величины тяги, которые будут созданы на приводных осях, например, во время режима работы с ограниченной тягой этих локомотивов. Таким образом, локомотив может быть приведен в действие с помощью четырех тяговых двигателей.

Различные варианты выполнения могут быть реализованы без изменения рамы ходовой части. Например, двигатель и механизм переменной предварительной нагрузки пружины могут быть установлены на раму ходовой части либо на внутренней, либо на наружной стороне рамы.

В одном варианте выполнения предусмотрена система подвески транспортного средства. Система подвески транспортного средства содержит несколько пружин, несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин, привод и контроллер. Выполненные с возможностью перемещения тарелки пружин выполнены с возможностью регулировки длины указанных нескольких пружин, например, тарелки пружин могут быть перемещены, и выполнены, когда они перемещаются таким образом, с возможностью регулировки длины пружин. Привод соединен с несколькими выполненными с возможностью перемещения тарелками пружин и выполнен с возможностью перемещения выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин для регулировки длины указанных нескольких пружин. Контроллер соединен с приводом для управления приводом для регулировки длины указанных нескольких

- 10 026194 пружин.

В другом аспекте изобретения контроллер динамически регулирует длину указанных нескольких пружин на основе рабочих условий.

В другом аспекте изобретения выполненные с возможностью перемещения тарелки пружин расположены на одном конце указанных нескольких пружин, при этом противоположный конец указанных нескольких пружин является неподвижным.

В другом аспекте изобретения система подвески транспортного средства также содержит осевую буксу. Один конец указанных нескольких пружин взаимодействует с указанными несколькими выполненными с возможностью перемещения тарелками пружин, а противоположный конец взаимодействует с рамой транспортного средства в неподвижной конфигурации.

В другом аспекте изобретения указанные несколько пружин содержат пружины крайней оси и пружины промежуточной оси, при этом указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин соединено только с пружинами промежуточной оси.

В другом аспекте изобретения указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин выполнены с возможностью вертикального прямолинейного перемещения.

В другом аспекте изобретения указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин содержат выполненные с возможностью перемещения пластины.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой пневматический привод.

В другом аспекте изобретения пневматический привод содержит кулачок, выполненный с возможностью преобразования поворотного перемещения рычага, приводимого в действие цилиндрами, в поступательное перемещение указанных нескольких тарелок пружин для прямолинейной регулировки длины указанных нескольких пружин.

В другом аспекте изобретения пневматический привод содержит рычаг, выполненный с возможностью поворота распределительного вала с помощью пары цилиндров, с возможностью поворота соединенных с рычагом. Поворот вала поворачивает кулачок, который перемещает указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины.

В другом аспекте изобретения указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин содержат пластины, а система подвески транспортного средства также содержит направляющую, выполненную с возможностью поддержания указанных нескольких выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин вдоль прямолинейного пути.

В другом аспекте изобретения система подвески транспортного средства также содержит пару стопоров, соединенных с рычагом и кулачком для ограничения общей величины поворота кулачка.

В другом аспекте изобретения кулачок выполнен с возможностью поворота на 90 градусов.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой электромеханический привод.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод содержит редукторный двигатель. Электромеханический привод преобразует поворотное перемещение редукторного двигателя в поступательное перемещение указанных нескольких тарелок пружин для прямолинейной регулировки длины указанных нескольких пружин.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод содержит силовые винты, выполненные с возможностью поступательного перемещения указанных нескольких выполненных с возможностью перемещения тарелок пружин.

В другом аспекте изобретения система подвески транспортного средства также содержит тарелку пружины, соединенную с силовыми винтами и формирующую выполненные с возможностью перемещения тарелки пружины.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод содержит редукторный двигатель, соединенный с указанными несколькими выполненными с возможностью перемещения тарелками пружины с приводными балками. Поворотное перемещение приводных балок поступательно перемещает выполненные с возможностью перемещения тарелки пружины.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод дополнительно содержит силовой винт, который преобразует поворотное перемещение редукторного двигателя в поступательное перемещение указанных нескольких выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины для прямолинейной регулировки длины указанных нескольких пружин.

В другом аспекте изобретения система подвески транспортного средства также содержит поршень, соединяющий указанные несколько тарелок пружин с указанными несколькими приводными балками.

В другом аспекте изобретения поворотное перемещение либо проталкивает, либо вытягивает поршень.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод дополнительно содержит направляющий паз с концевыми стопорами, чтобы поддерживать указанные несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины по прямолинейному пути между конечными стопорами.

В другом варианте выполнения предусмотрено транспортное средство. Транспортное средство содержит раму, тяговый двигатель, несколько выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины, привод и контроллер. Рама выполнена с возможностью вмещения нескольких осей. Каждая из осей

- 11 026194 имеет соответствующую пружинную систему подвески с несколькими пружинами. Тяговый двигатель соединен с по меньшей мере некоторыми из указанных нескольких осей. Выполненные с возможностью перемещения тарелки пружины выполнены с возможностью регулировки длины указанных нескольких пружин для изменения предварительной нагрузки пружин. Привод соединен с указанными несколькими выполненными с возможностью перемещения пружинами и выполнен с возможностью перемещения выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины для регулировки длины указанных нескольких пружин. Контроллер соединен с приводом для управления приводом для регулировки длины указанных нескольких пружин.

В другом аспекте изобретения контроллер динамически регулирует длину указанных нескольких пружин на основе рабочих условий.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой пневматический привод.

В другом аспекте изобретения тяговые двигатели соединены только с крайними осями, а пневматический привод соединен с наружной стороны рамы в соединении с центральной осью.

В другом аспекте изобретения пневматический привод содержит кулачок, выполненный с возможностью преобразования поворотного перемещения рычага, приводимого в действие парой цилиндров, в прямолинейное перемещение указанных нескольких выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины.

В другом аспекте изобретения транспортное средство также содержит пару стопоров, соединенных с рычагом, и кулачок кулачкового механизма для ограничения общей величины поворота кулачка.

В другом аспекте изобретения пневматический привод содержит цилиндр, дополнительно выполненный с возможностью выполнения торможения.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой электромеханический привод.

В другом аспекте изобретения тяговые двигатели соединены только с крайними осями, а электромеханический привод соединен в отверстии внутри рамы, в соединении с центральной осью.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод соединен с наружной стороны рамы к осевой буксе.

В другом аспекте изобретения электромеханический привод содержит редукторный электродвигатель, при этом поворотное перемещение редукторного электродвигателя преобразуется в прямолинейное перемещение выполненных с возможностью перемещения тарелок пружины.

В другом варианте выполнения предусмотрен способ динамического перераспределения веса в транспортном средстве. Способ включает выполнение нескольких пружин подвески транспортного средства с возможностью переменной предварительной нагрузки; установку механизма предварительной нагрузки с указанными несколькими пружинами на транспортное средство, причем механизм предварительной нагрузки имеет привод; и управление длиной указанных нескольких пружин для обеспечения переменных предварительной нагрузки пружин и перераспределение нагрузки пружин между осями транспортного средства.

В другом аспекте изобретения способ также включает управление длиной пружины на основе рабочих условий с использованием контроллера.

В другом аспекте изобретения способ также включает управление длиной пружины в центральной подвеске, соединенной с центральной осью, не имеющей тяговый двигатель. Крайние подвески, которые соединены с крайними осями, содержат тяговый двигатель.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой пневматический привод.

В другом аспекте изобретения привод представляет собой электромеханический привод.

Следует понимать, что приведенное выше описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения изобретения. Например, описанные выше варианты выполнения (и/или его аспекты) могут быть использованы в комбинации друг с другом. В дополнение для адаптации конкретной ситуации или материала к идеям изобретения, без отхода от объема изобретения, могут быть сделаны многочисленные модификации. Несмотря на то, что размеры и типы материалов, описанные в настоящем документе, предназначены для определения параметров раскрытого предмета изобретения, они ни в коем случае не ограничивают изобретения и являются исключительно иллюстративными вариантами выполнения. Многие другие варианты выполнения будут очевидны специалисту в данной области техники при рассмотрении приведенного выше описания. Объем предмета изобретения, описанного в настоящем документе, должен быть, следовательно, определяться в соответствии с формулой изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, к которым такие требования применяются. В прилагаемой формуле изобретения термины включающий и в котором используются в качестве эквивалентов соответствующих терминов содержащий и где. Кроме того, в последующей формуле изобретения термины первый, второй и третий и т.д. используются лишь как метки, а не предназначены для установления численных требований к объектам.

В этом описании примеры используются для раскрытия нескольких вариантов выполнения описанного выше предмета изобретения, включая наилучший режим, а также для представления любому специалисту в данной области техники возможности реализовать на практике варианты выполнения изобретения, в том числе создавать и использовать любые устройства или системы и выполнять любые вклю- 12 026194 ченные в настоящий документ способы. Патентоспособный объем изобретения, описанного в настоящем документе, определяется формулой изобретения, и может включать другие примеры, которые будут очевидны для специалиста в данной области техники. Такие другие примеры предназначены находиться в рамках формулы изобретения, если они имеют конструктивные элементы, которые ничем не отличаются от буквальной формулировки формулы изобретения, или если они включают эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквальной формулировки формулы изобретения.

Claims (15)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Транспортное средство (100), содержащее раму (160), крайние оси (118а, 118с) и расположенную между ними промежуточную ось (118Ь), каждая из которых установлена внутри указанной рамы (160) на соответствующей пружинной подвеске (142) с пружинами (132), тяговый двигатель (110), соединенный только с крайними осями (118а, 118с), при этом только в подвеске (142) промежуточной оси (118Ь) пружины (132) имеют подвижные тарелки (138) пружин, соединенные с указанными пружинами и выполненные с возможностью регулировки длины этих пружин для изменения предварительной нагрузки пружин (132), привод (170, 1170), соединенный с указанными подвижными тарелками (138) и выполненный с возможностью перемещения указанных тарелок (138) для регулировки длины пружин, и контроллер (114), соединенный с указанным приводом (170, 1170) и предназначенный для управления этим приводом для регулировки длины указанных пружин, причем привод присоединен с наружной стороны рамы.
2. 2. Транспортное средство (100) по п.1, в котором подвижные тарелки (138) пружин расположены на одном конце указанных пружин (132), при этом противоположный конец указанных пружин (132) неподвижен.
3. 3. Транспортное средство (100) по п.1, в котором подвеска (142) дополнительно содержит осевую буксу (134), причем один конец указанных пружин (132) взаимодействует с указанными подвижными тарелками (138) пружин, а противоположный конец взаимодействует с рамой (160) транспортного средства с предотвращением перемещения.
4. 4. Транспортное средство (100) по п.1, в котором указанные подвижные тарелки (138) пружин выполнены с возможностью вертикального прямолинейного перемещения.
5. 5. Транспортное средство (100) по п.1, в котором указанные подвижные тарелки (138) пружин содержат подвижные пластины.
6. 6. Транспортное средство (100) по п.1, в котором контроллер (114) выполнен с возможностью динамической регулировки длины указанных пружин (132) на основе рабочих условий.
7. 7. Транспортное средство (100) по п.1, в котором привод (170, 1170) представляет собой пневматический привод (170).
8. 8. Транспортное средство (100) по п.7, в котором пневматический привод (170) содержит пару пневматических цилиндров (180), рычаг (174), приводимый в действие указанной парой цилиндров, и кулачок (172), выполненный с возможностью преобразования поворотного перемещения рычага (174) в поступательное перемещение указанных тарелок (138) пружин для прямолинейной регулировки длины пружин (132).
9. 9. Транспортное средство (100) по п.7, в котором пневматический привод (170) содержит пару пневматических цилиндров (180), распределительный вал (176), рычаг (174), выполненный с возможностью поворота распределительного вала (176) с помощью указанной пары цилиндров (180), соединенных с возможностью поворота с рычагом (174), причем поворот распределительного вала (176) обеспечивает поворот кулачка (172), который поступательно перемещает указанные подвижные тарелки (138) пружин.
10. 10. Транспортное средство (100) по п.1, в котором привод (170, 1170) представляет собой электромеханический привод (1170).
11. 11. Транспортное средство (100) по п.10, в котором электромеханический привод (1170) содержит редукторный двигатель (1154), причем указанный электромеханический привод преобразует поворотное перемещение редукторного двигателя в поступательное перемещение указанных тарелок (138) пружин для прямолинейной регулировки длины пружин (132).
12. 12. Транспортное средство (100) по п.10, в котором электромеханический привод (1170) содержит винты (1182, 2208) для передачи усилия, выполненные с возможностью поступательного перемещения указанных подвижных тарелок (138) пружин.
13. 13. Транспортное средство (100) по п.10, в котором электромеханический привод (1170) содержит редукторный двигатель (1154), соединенный с указанными подвижными тарелками (138) пружин с помощью приводных балок (2210), причем поворотное перемещение приводных балок обеспечивает поступательное перемещение подвижных тарелок пружин.
14. 14. Способ динамического перераспределения веса в транспортном средстве (100) по любому из

    - 13 026194 пп.1-13, содержащий этапы, на которых регулируют длину пружин (132) в подвеске (142) промежуточной оси (118Ь) при помощи привода (170, 1170) для обеспечения переменной предварительной нагрузки пружин и перераспределения нагрузки пружин между осями (118а, 118Ь, 118с) транспортного средства (100).
15. 15. Способ по п.14, в котором дополнительно регулируют длину пружин на основе рабочих условий с использованием контроллера (114).