RU224553U1 - Четырехосная тележка локомотива - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается экипажной части транспортных средств, в частности тележек многоосных магистральных грузовых локомотивов и маневровых локомотивов. Четырехосная тележка локомотива содержит две двухосные тележки с низко расположенными шкворневыми узлами. Каждая из тележек имеет две ступени рессорного подвешивания. Вторая ступень рессорного подвешивания связана с рамой тележки и кузовом локомотива. Тележки связаны с кузовом локомотива шкворневыми узлами в виде низко расположенных шкворней, установленных на кузове, и гнезд, расположенных на поперечных балках рам тележек. Вторая ступень рессорного подвешивания тележек выполнена в виде комбинированной резинометаллической опоры, содержащей плоские резинометаллические элементы. Первая ступень рессорного подвешивания тележек содержит листовую рессору, концы которой опираются на буксы обеих колесных пар тележек. На середину каждой из листовых рессор через шарнирное соединение опирается пневматическая рессора, на которую опираются боковины рам тележек. Все пневматические рессоры с каждой из сторон тележек связаны общей магистралью, имеющей гибкие участки и соединенной с воздушным резервуаром, установленным на кузове локомотива через дроссельный клапан. Технический результат заключается в облегчении доступа к ее узлам для ремонта и обслуживания на смотровой канаве.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается экипажной части транспортных средств, в частности, тележек многоосных магистральных грузовых локомотивов и маневровых локомотивов.

Известна четырехосная тележка локомотива, содержащая четыре колесные пары и жесткую стальную литую раму (Тепловозы. Конструкция, теория и расчет. Под редакцией Н.И. Панова. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 434, рис. 242).

Недостатком данной тележки, применяемой на американском тепловозе ДД-40Х, является высокое воздействие на путь в кривых, в связи с чем на отечественных железных дорогах она не может эксплуатироваться в кривых малых радиусов (Беляев, А.И. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984. - С. 74, рис. 36).

Известна четырехосная тележка локомотива, содержащая две двухосные тележки и общую литую раму, на конце которой размещена автосцепка (Тепловозы. Конструкция, теория и расчет. Под редакцией Н.И. Панова. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 433, рис. 241).

Недостатком указанной тележки, применяющейся на американском тепловозе U50, является большой вес из-за наличия громоздкой общей рамы.

Известна четырехосная тележка, содержащая две двухосные тележки и подвешенную на них с помощью маятников промежуточную раму (Беляев, А.И. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984. - С. 77-78, рис. 39).

Недостаток указанной тележки, применяемой на отечественном тепловозе ТЭМ7, тот же, что и у описанной выше, из-за наличия промежуточной рамы, которая должна воспринимать вертикальные нагрузки.

Известна многоосная тележка локомотива, содержащая основную тележку, опирающуюся концевой частью рамы, включающей в себя боковины и шкворневую балку, на раму прицепной тележки и связанную с последней шарнирным соединением и возвращающим аппаратом двустороннего действия, симметрично указанной прицепной тележке размещена вторая прицепная тележка, связанная с основной аналогично первой, над шкворневой балкой размещена поперечная балка с отверстием под шкворень, опирающаяся на боковины через упругие элементы, а опоры рамы основной тележки на рамы прицепных выполнены роликовыми (А.С. СССР №582123, МПК B61F 3/06, публ. 1977).

Недостатком данной тележки также является большой вес. Кроме того, она сложна в изготовлении. В связи с этим она не нашла применения в отечественном локомотивостроении.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана четырехосная тележка локомотива, содержащая две двухосные тележки с низко расположенными шкворневыми узлами, каждая из тележек имеет две ступени рессорного подвешивания, вторая ступень рессорного подвешивания связана с рамой тележки и кузовом локомотива (Евстратов А.С. Экипажные части тепловозов. - М.: Машиностроение, 1987. - С. 18-19, рис. 6).

В данной тележке, примененной на отечественном тепловозе ТЭ136, низко расположенная рама тележки не несет вертикальных нагрузок, что позволяет снизить вес тележки.

Недостаток прототипа заключается в том, что подобные тележки «для обеспечения удовлетворительного выравнивания нагрузок нуждаются в более гибком рессорном подвешивании второй ступени или в специальном балансировочном устройстве, выравнивающем вертикальную нагрузку на двухосные тележки» (Беляев, А.И. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984. - С. 72, рис. 35 II, с. 73), а низко расположенная рама затрудняет осмотр узлов экипажной части и производство ремонтных работ на смотровой канаве, что усложняет конструкцию и повышает затраты при эксплуатации и ремонте локомотива.

Известна вторая ступень рессорного подвешивания, выполненная в виде комбинированной резинометаллической опоры, содержащей плоские резинометаллические элементы (Беляев, А.И. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984, С. 41, рис. 19). Такая ступень, применяемая на отечественных тепловозах 2ТЭ116, выполняет роль опорно-возвращающего устройства, возвращающего тележку в исходное положение после прохождения кривых и поперечных колебаний, и имеет высокую вертикальную жесткость (5,5 кН/мм, что при нагрузке на опору ПО кН соответствует статическому прогибу 20 мм), не требует дополнительных гасителей колебаний, проста и надежна в эксплуатации, но, ввиду своей жесткости, требует значительного статического прогиба для первой ступени рессорного подвешивания - 120 мм для грузовых локомотивов (Беляев, А.И. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984, С. 143).

Известны шкворневые устройства с низко опущенным шкворневым узлом, содержащие возвращающее устройство шкворня в виде пружинных упоров (Конструкция, расчет и проектирование локомотивов / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 105, рис. 69).

Известны пневматические рессоры, позволяющие получить статический прогиб рессорного подвешивания 180 мм и более, что обеспечивает снижение коэффициента динамики рессорного подвешивания локомотивов (Конструкция, расчет и проектирование локомотивов / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 92-93, рис. 60).

Техническая проблема состоит в обеспечении удобства работ на смотровой канаве.

Техническая проблема достигается тем, что в четырехосной тележке локомотива, содержащей две двухосные тележки с низко расположенными шкворневыми узлами, каждая из тележек имеет две ступени рессорного подвешивания, вторая ступень рессорного подвешивания связана с рамой тележки и кузовом локомотива, тележки связаны с кузовом локомотива шкворневыми узлами в виде низко расположенных шкворней, установленных на кузове, и гнезд, расположенных на поперечных балках рам тележек, шкворневые узлы тележек имеют поперечный разбег, шкворневой узел тележки, находящейся на большем расстоянии от середины локомотива, имеет возвращающее устройство в виде пружинных упоров, установленных на поперечной балке рамы этой тележки, вторая ступень рессорного подвешивания тележек выполнена в виде комбинированной резинометаллической опоры, содержащей плоские резинометаллические элементы, причем первая ступень рессорного подвешивания тележек содержит листовую рессору, концы которой опираются на буксы обеих колесных пар тележек, на середину каждой из листовых рессор через шарнирное соединение опирается пневматическая рессора, на которую опираются боковины рам тележек, все пневматические рессоры с каждой из сторон тележек связаны общей магистралью, имеющей гибкие участки и соединенной с воздушным резервуаром, установленным на кузове локомотива через дроссельный клапан.

Технический результат заключается в обеспечении удобства работ на смотровой канаве и обеспечении доступа к узлам для ремонта и обслуживания на смотровой канаве.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1. изображена четырехосная тележка локомотива;

на фиг. 2 - схема расположения шкворневых узлов,

на фиг. 3 - вид второй ступени рессорного подвешивания.

Четырехосная тележка локомотива (фиг. 1) содержит две двухосные тележки 1 и 2, каждая из которых имеет две ступени 3 и 4 рессорного подвешивания, причем вторые ступени 4 рессорного подвешивания связаны с соответствующими рамами 5 тележек 1 и 2 и кузовом 6 локомотива.

Первые ступени 3 рессорного подвешивания тележек 1 и 2 содержат листовые рессоры 7, концы которых опираются на буксы 8 обеих колесных пар 9 тележек 1 и 2, на середину каждой из листовых рессор 7 через шарнирное соединение 10 опирается пневматическая рессора 11, на которую опираются боковины 12 рам 5 тележек 1 и 2, все пневматические рессоры 11 с каждой из сторон тележек 1 и 2 связаны общей магистралью 13, имеющей гибкие участки 14, и соединенной с воздушным резервуаром 15, установленным на кузове 6 локомотива, через дроссельный клапан 16.

Тележки 1 и 2 (фиг. 2) связаны с кузовом 6 локомотива шкворневыми узлами в виде низко расположенных шкворней 17 и 18, установленных на кузове 6, и гнезд 19 и 20, расположенных на поперечных балках 21 и 22 рам 5 тележек 1 и 2, шкворневые узлы 17 и 18 тележек 1 и 2 имеют поперечный разбег А, шкворневой узел 17 тележки 1, находящейся на большем расстоянии от середины локомотива (ось В-В, расстояние С больше расстояния D), имеет возвращающее устройство в виде пружинных упоров 23, установленных на поперечной балке 21 рамы 5 тележки 1.

Вторая ступень 4 рессорного подвешивания тележек 1 и 2 выполнена в виде комбинированной резинометаллической опоры, содержащей плоские резинометаллические элементы 24 (фиг. 3).

Предлагаемая четырехосная тележка локомотива работает следующим образом.

Благодаря тому, что листовые рессоры 7 соединены с пневматическими рессорами 11 через шарнирные соединения 10, позволяющие листовым рессорам 7 поворачиваться в вертикальной плоскости и играть тем самым роль балансира, листовые рессоры 7, опирающиеся на буксы 8 каждой из тележек 1 и 2, выравнивают осевые нагрузки между буксами 8 каждой из тележек 1 и 2. Поскольку пневматические рессоры 11 с каждой из сторон тележек 1 и 2 связаны общей магистралью 13, осевые нагрузки между тележками 1 и 2 выравниваются за счет перетекания воздуха из одной пневматической рессоры 11 в другую по общей магистрали 13. Таким образом, в предлагаемой четырехосной тележке обеспечивается выравнивание осевых нагрузок между всеми колесными парами 9. Гибкие участки 14 обеспечивают возможность перемещения тележек 1 и 2 относительно кузова 6 локомотива при движении локомотива.

При движении четырехосной тележки по вертикальным неровностям пути амортизация внешних возмущений осуществляется за счет деформации последовательно соединенных листовых рессор 7 и пневматических рессор 11, обеспечивающих суммарный статический прогиб до 180 мм. При вертикальных колебаниях кузова воздух из пневматических рессор 11 по общей магистрали 13 перетекает в воздушный резервуар 15, при этом гашение колебаний обеспечивается за счет трения между листами листовых рессор 7 и сопротивления перетеканию воздуха, создаваемого дроссельным клапаном 16. Поскольку статический прогиб второй ступени 4 рессорного подвешивания, выполненной в виде комбинированных резинометаллических опор из элементов 24, составляет порядка 20 мм и незначителен по сравнению со статическим прогибом листовых рессор 7 и пневматических рессор 11, обеспечивающих суммарный статический прогиб до 180 мм, колебания во второй ступени 4 рессорного подвешивания незначительны и не требуют специальных устройств для демпфирования, что упрощает конструкцию тележки. В случае разрыва оболочки пневматической рессоры 11 амортизация и гашение вертикальных колебаний обеспечивается за счет прогиба листовых рессор 7, что позволяет локомотиву с составом двигаться с пониженной скоростью до ближайшей станции.

Передача тягового усилия с тележек 1 и 2 на кузов 6 локомотива обеспечивается за счет шкворневых узлов 17 и 18. При прохождении локомотивом пологих кривых усилия и крутящие моменты, возвращающие тележки 1 и 2 в исходное положение, создаются за счет сил упругости, возникающих вследствие поперечных деформаций плоских резинометаллических элементов 24 комбинированных резинометаллических опор второй ступени 4 рессорного подвешивания. При прохождении локомотивом крутых кривых поперечные силы, возвращающие тележку 1 в исходное положение, создаются возвращающим устройством в виде пружинных упоров 23, а тележка 2 имеет возможность свободно перемещаться в поперечном направлении благодаря наличию поперечного разбега А.

Claims (1)

1. Четырехосная тележка локомотива, содержащая две двухосные тележки с низко расположенными шкворневыми узлами, каждая из тележек имеет две ступени рессорного подвешивания, вторая ступень рессорного подвешивания связана с рамой тележки и кузовом локомотива, отличающаяся тем, что тележки связаны с кузовом локомотива шкворневыми узлами в виде низко расположенных шкворней, установленных на кузове, и гнезд, расположенных на поперечных балках рам тележек, вторая ступень рессорного подвешивания тележек выполнена в виде комбинированной резинометаллической опоры, содержащей плоские резинометаллические элементы, причем первая ступень рессорного подвешивания тележек содержит листовую рессору, концы которой опираются на буксы обеих колесных пар тележек, на середину каждой из листовых рессор через шарнирное соединение опирается пневматическая рессора, на которую опираются боковины рам тележек, все пневматические рессоры с каждой из сторон тележек связаны общей магистралью, имеющей гибкие участки и соединенной с воздушным резервуаром, установленным на кузове локомотива через дроссельный клапан.