RU2281869C1

RU2281869C1 - Railway traction vehicle with three-axle bogies

Info

Publication number: RU2281869C1
Application number: RU2005105183/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Никифоров (RU); Николай Иванович Никифоров; Сергей Николаевич Никифоров (RU); Сергей Николаевич Никифоров
Original assignee: Николай Иванович Никифоров
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-08-20
Also published as: RU2005105183A

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to transmission system of locomotive with frame-suspended motors and traction transmission mechanisms. Proposed railway traction vehiocle has frame or body with automatic couplers and two three-axle bogies. Traction motors 17 are installed on axles of each bogie in series with displacement relative to wheelsets to middle of railway traction vehicle, or to side of near automatic coupler. Traction motor is connected by other end of swining suspension from side of middle of railway traction vehicle or near automatic coupler of each bogie through hinge-joint 19 with frame or body of railway traction vehicle. Cross beams 12 connecting bogie frame sides between axles are provided with pivot devices to transmit traction hinge-connecting bogies with frame or body of railway traction vehicle by pivots.

EFFECT: reduced overall dimensions of bogies and railway traction vehicle, reduced dynamic loads on traction motors and wheel-motor unit, simplified design of bogie frame and traction transmission mechanism.

5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым, пассажирским, маневровым и промышленным тепловозам, электровозам, и касается конструкции его экипажа, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар.The invention relates to railway transport, in particular to freight, passenger, shunting and industrial diesel locomotives, electric locomotives, and relates to the design of its crew, transmission mechanisms of traction and radial installation of axles of wheelsets.

Известно тяговое транспортное средство, содержащее главную раму, оборудованную автосцепками, кузов, кабину, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели, тяговые редукторы, тяги, поводки, главная рама которого снабжена центральными кронштейнами, расположенными по его продольной оси, пропущенными между средней и задней осями передней тележки, а также между передней и средней осями задней тележки, и шарнирно соединенными тягами, расположенными горизонтально или под углом к горизонту в вертикальной срединной плоскости, с рамами этих тележек, и четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены с кронштейнами букс передней колесной пары передней тележки и задней колесной пары задней тележки связями, расположенными под углом к горизонту или горизонтально, при этом буксы этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены с кронштейнами букс задней колесной пары передней тележки и передней колесной пары задней тележки связями, расположенными под углом к горизонту или горизонтально, при этом буксы этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными ниже их осей (Патент на изобретение №2229991, В 61 С 11/00, Российская Федерация).Known traction vehicle containing the main frame, equipped with automatic couplings, body, cab, two-stage spring suspension, two three-axle carts containing frames, spring suspension, wheel pairs with axle boxes, traction motors, traction gearboxes, traction, leashes, the main frame of which is equipped with central brackets located along its longitudinal axis, missed between the middle and rear axles of the front carriage, as well as between the front and middle axes of the rear carriage, and articulated rods, p positioned horizontally or at an angle to the horizontal in the vertical median plane, with the frames of these trolleys, and four side brackets for each trolley, two of which are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the front wheel pair of the front carriage and the rear wheel pair of the rear carriage by ties located at an angle to horizontally or horizontally, while the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective trolleys by leashes located above their axes, and two other side brackets are pivotally connected to the bracket the axleboxes of the rear wheelset of the front carriage and the front wheelset of the rear carriage by ties located at an angle to the horizontal or horizontal, while the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective carts by leashes located below their axes (Patent for invention No. 2229991, В 61 С 11/00, Russian Federation).

Недостатками такой конструкции являются увеличенный за счет тяг габарит тележек, а следовательно, и тягового транспортного средства, сложность конструкции, большая масса тележек, обрессоренная только буксовой ступенью рессорного подвешивания, что приводит к высоким динамическим нагрузкам на тяговые электродвигатели и колесно-моторные блоки из-за увеличения жесткости буксовой ступени при двухступенчатом рессорном подвешивании по сравнению с обычным, низкое расположение тяг, что создает трудности при изготовлении и обслуживании, отсутствие унификации в расположении поводков передних и задних колесных пар.The disadvantages of this design are the increased size of the trolleys due to the rods and, consequently, the traction vehicle, the complexity of the design, the large mass of trolleys, sprinkled only by the axle box spring suspension, which leads to high dynamic loads on the traction motors and wheel-motor blocks due to increased stiffness of the axle box with two-stage spring suspension compared to conventional, low rod arrangement, which creates difficulties in the manufacture and maintenance of obstacle to the unification of leashes location of front and rear wheel pairs.

Техническим результатом изобретения является снижение габарита тележек и тягового транспортного средства, снижение динамических нагрузок на тяговые электродвигатели и колесно-моторные блоки, упрощение конструкции рам тележек, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар с повышением уровня их унификации, улучшение условий их эксплуатации, снижение износов бандажей, что, в свою очередь, приводит к снижению затрат на изготовление, снижению стоимости железнодорожного тягового транспортного средства, а также снижению затрат на его эксплуатацию и ремонт.The technical result of the invention is to reduce the size of the carts and the traction vehicle, to reduce the dynamic loads on the traction motors and wheel-motor blocks, to simplify the design of the frames of the carts, the transmission mechanisms of the traction and the radial installation of the axles of the wheelsets with an increase in the level of their unification, improvement of their operating conditions, reduction bandages wear, which, in turn, leads to lower manufacturing costs, lower cost of railway traction vehicle, and also reduced ju costs for its operation and repair.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с трехосными тележками, содержащем раму или кузов с автосцепками, одну или две кабины, двухступенчатое рессорное подвешивание, две трехосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели с маятниковыми подвесками, тяговые редукторы, шкворневые механизмы передачи тяги, гасители колебаний, тяговые электродвигатели установлены на осях каждой тележки последовательно со смещением относительно колесных пар в сторону середины железнодорожного тягового транспортного средства или в сторону ближней автосцепки, при этом вторыми концами маятниковых подвесок один, или два, или три тяговых электродвигателя со стороны соответственно середины тягового транспортного средства или ближней автосцепки каждой тележки шарнирно соединены с рамой или кузовом железнодорожного тягового транспортного средства, при этом поперечные балки, соединяющие боковины рам тележек между средней и задней или между передней и средней осями передней тележки и соответственно между передней и средней или между средней и задней осями задней тележки, снабжены шкворневыми устройствами передачи тяги, размещенными выше уровня или на уровне, или ниже уровня осей колесных пар, шарнирно, с обеспечением возможности вращения относительно трех осей и поперечного и вертикального перемещений, соединяющими шкворнями тележки с рамой или кузовом железнодорожного тягового транспортного средства, кроме того, его рама или кузов снабжены четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс передней колесной пары передней тележки и задней колесной пары задней тележки связями, расположенными под углами к горизонту и продольным осям тележек или горизонтально и параллельно продольным осям тележек, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, и два других боковых кронштейна шарнирно соединены с кронштейнами букс задней колесной пары передней тележки и передней колесной пары задней тележки связями, расположенными под углами к горизонту и продольным осям тележек или горизонтально и параллельно продольным осям тележек, при этом кронштейны букс этих колесных пар соединены с рамами соответствующих тележек поводками, расположенными соответственно ниже или выше их осей, или его рама или кузов снабжены четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, по одному на буксу, которые шарнирно соединены со съемными или несъемными кронштейнами букс связями, расположенными под углами к горизонту и продольным осям тележек или горизонтально и параллельно продольным осям тележек, при этом кронштейны букс колесных пар соединены с рамами тележек поводками, расположенными выше или ниже их осей, при этом кронштейны букс передней оси передней тележки и задней оси задней тележки, или задней оси передней тележки и передней оси задней тележки шарнирно соединены с боковыми кронштейнами рамы или кузова связями через шарнирные двуплечие рычаги, своими средними точками закрепленные на раме или кузове транспортного средства или на рамах тележек, а также вторым концам маятниковых подвесок, шарнирно соединенных с его рамой или кузовом, обеспечена возможность поперечного перемещения относительно последних, и съемные кронштейны букс соединены с ними шарнирно с обеспечением возможности вращения относительно поперечных осей.The technical result is achieved in that in a railway traction vehicle with three-axle bogies containing a frame or a body with automatic couplers, one or two cabs, two-stage spring suspension, two three-axle bogies containing frames, spring suspension, wheel pairs with axle boxes, leashes, traction motors with pendulum suspensions, traction gearboxes, pivot gear transmission mechanisms, vibration dampers, traction motors mounted on the axles of each trolley in series with offset wheel pairs towards the middle of the railway traction vehicle or towards the near automatic coupler, while the second ends of the pendulum suspensions one, two, or three traction motors from the side of the middle of the traction vehicle or the near automatic coupler of each trolley, articulated to the frame or body of the railway traction vehicle, while the transverse beams connecting the sidewalls of the frames of the trolleys between the middle and rear or between the front and middle axles of the front bogies and, respectively, between the front and middle or between the middle and rear axles of the rear bogie, are equipped with pivot thrust transmission devices located above the level or at or below the level of the axles of the wheel pairs, articulated, with the possibility of rotation relative to three axes and transverse and vertical movements connecting the pivots of the cart with the frame or body of the railway traction vehicle, in addition, its frame or body is equipped with four side brackets for each cart, two of which pivotally connected to the removable or non-removable brackets of the axleboxes of the front wheel pair of the front carriage and the rear wheel pair of the rear carriage by ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the carts or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the carts, while the brackets of the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective carts leashes located above or below their axes, and two other side brackets are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the rear wheelset of the front carriage and the front wheels ares of the rear bogie with ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the bogies or horizontally and parallel to the longitudinal axles of the bogies, while the brackets of the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective bogies by leashes located respectively below or above their axles, or its frame or body is equipped with four lateral brackets for each trolley, one per axle box, which are pivotally connected to removable or fixed brackets of axle boxes with ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes a hedgehog or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the bogies, while the brackets of the axlebox wheelsets are connected to the frames of the carts by leashes located above or below their axes, while the brackets of the axles of the front axle of the front carriage and the rear axle of the rear carriage, or the rear axle of the front carriage and front axle of the rear bogie are pivotally connected to the side brackets of the frame or body by means of links through the hinged two-arm levers fixed with their midpoints on the frame or body of the vehicle or on the frames of the bogies, as well as the second Tsam pendulum suspension hingedly connected to its body or frame, provided with the possibility of transverse displacement relative to the latter, and detachable bracket axle boxes connected to them pivotally secured rotatably with respect to transverse axes.

Предлагаемое железнодорожное тяговое транспортное средство с трехосными тележками представлено на чертежах, где:The proposed railway traction vehicle with three-axle bogies is shown in the drawings, where:

на фиг.1 изображено железнодорожное тяговое транспортное средство с трехосными тележками, общий вид;figure 1 shows a railway traction vehicle with triaxial bogies, General view;

на фиг.2 изображена трехосная тележка, общий вид;figure 2 shows a triaxial trolley, General view;

на фиг.3 изображена трехосная тележка, общий вид;figure 3 shows a triaxial trolley, General view;

на фиг.4 изображена трехосная тележка, вид сверху;figure 4 shows a triaxial trolley, a top view;

на фиг.5 изображено сечение А-А на фиг.2;figure 5 shows a section aa in figure 2;

на фиг.6 изображена расчетная схема тягового транспортного средства.figure 6 shows the design scheme of the traction vehicle.

Железнодорожное тяговое транспортное средство с трехосными тележками (фиг.1 - 5) состоит из рамы или кузова 1 с автосцепками 2, центральных кронштейнов 3 со шкворнями 4, боковых кронштейнов 5, кабины машиниста 6, рессорного подвешивания второй ступени 7, передней тележки 8, задней тележки 9, рам тележек 10, боковин рам тележек 11, поперечных балок 12, шкворневых устройств 13, передних колесных пар 14, средних колесных пар 15, задних колесных пар 16, тяговых электродвигателей 17 с маятниковыми подвесками 18 с шарнирами 19, букс 20 с кронштейнами 21, букс 22 с кронштейнами 23, букс 24, буксовых шарниров 25, связей 26 с шарнирами 27, поводков 28, тяговых редукторов 29, буксовой ступени рессорного подвешивания 30, двуплечих рычагов 31, шарниров 32, вертикальных гасителей 33, поперечных гасителей 34.Railway traction vehicle with three-axle bogies (Figs. 1-5) consists of a frame or body 1 with automatic couplings 2, central brackets 3 with pivots 4, side brackets 5, driver's cab 6, spring suspension of the second stage 7, front bogie 8, rear trolleys 9, frames of trolleys 10, sidewalls of frames of trolleys 11, transverse beams 12, pivot devices 13, front wheel pairs 14, middle wheel pairs 15, rear wheel pairs 16, traction motors 17 with pendulum suspensions 18 with hinges 19, axle boxes 20 with brackets 21, axlebox 22 with bracket 23, axle boxes 24, axle boxes 25, links 26 with joints 27, leads 28, traction gears 29, axle box spring suspension 30, two-arm levers 31, joints 32, vertical dampers 33, transverse dampers 34.

Железнодорожное тяговое транспортное средство с трехосными тележками работает следующим образом: машинист из кабины машиниста 6 производит пуск тягового транспортного средства и устанавливает необходимый режим его работы, при этом на тяговые электродвигатели 17 передней тележки 8 и задней тележки 9 подается напряжение, от которого они начинают вращаться и создавать крутящие моменты, которые тяговыми редукторами 28 передаются на колесные пары 14, 15 и 16, которые, в свою очередь, начинают вращаться, при этом в зонах контакта колес с рельсами возникают силы тяги. Силы тяги с колес передаются на оси колесных пар, а с них на буксы 20, 22 и 24. С букс силы тяги поводками 28 передаются на боковины рам тележек 11 рам 10 тележек 8 и 9, а с них поперечными балками 12 на шкворневые устройства 13. Со шкворневых устройств 13 через шарниры 32 тяговые усилия шкворнями 4 с центральными кронштейнами 3 передаются на раму или кузов 1 и далее на автосцепку 2, при этом тяговое транспортное средство вместе с прицепным составом приходит в движение.A railway traction vehicle with three-axle bogies works as follows: the driver from the driver’s cab 6 starts the traction vehicle and sets the necessary mode of operation, while the traction motors 17 of the front bogie 8 and the rear bogie 9 are supplied with voltage, from which they begin to rotate and create torques that are transmitted by traction gears 28 to the wheelsets 14, 15 and 16, which, in turn, begin to rotate, while in the zones of contact of the wheels with the rails in know traction. The traction forces from the wheels are transmitted to the axles of the wheelsets, and from them to the axle boxes 20, 22 and 24. From the axle boxes, the traction forces 28 are transmitted to the sidewalls of the frames of the carts 11 of the frames 10 of the carts 8 and 9, and with them the transverse beams 12 to the pivot devices 13 From the pivot devices 13 through the hinges 32, the traction forces by the pivots 4 with the central brackets 3 are transmitted to the frame or body 1 and then to the automatic coupler 2, while the traction vehicle, together with the trailer, is set in motion.

Сила тяги, приложенная к автосцепке, создает относительно уровня верха головок рельсов опрокидывающий момент, равный М_опр=2·Т_т·Н_а,The traction force applied to the automatic coupler creates a tilting moment relative to the top level of the rail heads equal to M _def = 2 · T _t · N _a ,

где Т_т - сила тяги тележки;where T _t - traction force of the cart;

Н_а - высота автосцепки над уровнем головок рельсов.N _a - the height of the automatic coupling above the level of the rail heads.

Опрокидывающий момент вызывает обезгруживание передней тележки и дополнительную нагрузку на заднюю тележку на величину:The overturning moment causes the front trolley to be unloaded and the additional load on the rear trolley by:

Δ₁Q_т=2*Т_т*H_a/L,Δ ₁ Q _t = 2 * T _t * H _a / L,

где L - база тягового транспортного средства.where L is the base of the traction vehicle.

В экипажах с двухступенчатым рессорным подвешиванием с большим статическим прогибом дополнительное обезгруживание первой оси передней тележки и дополнительная нагрузка на ее заднюю ось, шкворневым механизмом передачи тяги, без учета жесткости системы может быть определено: Δ₂О_т=Т_т·Н_ш/l_т,In crews with two-stage spring suspension with a large static deflection, additional unloading of the first axle of the front bogie and additional load on its rear axle using the pivot gear transmission mechanism, without taking into account the stiffness of the system, can be determined: Δ ₂ О _t = T _t · N _w / l _t ,

где Н_ш - высота шкворневого устройства над уровнем головок рельсов;where N _W - the height of the pivot device above the level of the rail heads;

l_т - база тележки.l _t - the base of the trolley.

При этом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔО_т=Т_т·(2Н_а/3L,+Н_ш/l_т), коэффициент использования сцепного веса составит: η=l-ΔQ_т/Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·ψ·Q_сц·η.In this case, the complete unloading of the front axle of the front carriage will be: ΔО _t = T _t · (2Н _а / 3L, + Н _ш / l _t ), the coefficient of utilization of the coupling weight will be: η = l-ΔQ _t / Q _sc , and the traction force traction vehicle clutch will be: F _sc = 6 · ψ · Q _sc · η.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей 17 маятниковыми подвесками 18 с рамой или кузовом 1 последние создают на раме или кузове восстанавливающий момент, равный:When the traction electric motors 17 are pivotally suspended by pendulum suspensions 18 with a frame or body 1, the latter create a recovery moment on the frame or body equal to:

М_в=F_м·∑L_iм=Т_т·r·∑L_iм/3l_м;M _in = F _m · ∑L _im = T _t · r · ∑L _im / 3l _m ;

где F_м - усилие в маятниковых подвесках, определяемое по выражению:where F _m - the force in the pendulum suspensions, determined by the expression:

F_м=Т_т·r/3l_м;F _m = T _t · r / 3l _m ;

L_iм - расстояние i-й маятниковой подвески до середины тягового транспортного средства;L _im - the distance of the i-th pendulum suspension to the middle of the traction vehicle;

l_м - расстояние маятниковой подвески до соответствующей оси колесной пары.l _m - the distance of the pendulum suspension to the corresponding axis of the wheelset.

При этом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=Т_т·(2(H_a-r)/3L-r·∑L_iм/9(l_м·L)+Н_ш/l_т), коэффициент использования сцепного веса составит: η=l-ΔQ_т/Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·ψ·Q_сц·η.In this case, the complete unloading of the front axle of the front bogie will be: ΔQ _t = T _t · (2 (H _a -r) / 3L-r · ∑L _im / 9 (l _m · L) + N _w / l _t ), utilization the coupling weight will be: η = l-ΔQ _t / Q _sc , and the traction force on the coupling of the traction vehicle will be: F _sc = 6 · ψ · Q _sc · η.

Например, железнодорожное тяговое транспортное средство с двумя трехосными тележками с двухступенчатым рессорным подвешиванием и обычным шкворневым устройством передачи тяги с параметрами: Т_т=240 кН; Н_а=1,06 м; L=11 м; H_ш=1,1 м; l_т=4 м; Q_сц=245,2 кН; ψ=0,385; r=0,525 м; L₁=2,5 м; L₂=4,5 м, L₃=6,5 м, l_м=1 м, будет иметь следующие параметры тяги:For example, a railway traction vehicle with two three-axle bogies with two-stage spring suspension and a conventional pivot traction transmission device with parameters: T _t = 240 kN; H _a = 1.06 m; L = 11 m; H _w = 1.1 m; l _t = 4 m; Q _sc = 245.2 kN; ψ = 0.385; r = 0.525 m; L ₁ = 2.5 m; L ₂ = 4.5 m, L ₃ = 6.5 m, l _m = 1 m, will have the following traction parameters:

полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=240·(2·1.06/(3·11)+1,1/4)=81,4 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-81,4/245,2=0,668, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·0,385·245,2·0,668=378,4 кН.complete unloading of the front axle of the front bogie will be: ΔQ _t = 240 · (2 · 1.06 / (3 · 11) + 1.1 / 4) = 81.4 kN, the utilization of the coupling weight will be: η = 1-81.4 / 245.2 = 0.668, and the traction force on the adhesion of the traction vehicle will be: F _sc = 6 · 0.385 · 245.2 · 0.668 = 378.4 kN.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей с рамой или кузовом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=240· (2(1,06-0,525)/(3·11)-0,525∑2·(2,5+4,5+6,5)/(9· 1·11)+1,1/4)=39,4 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-39,4/245,2=0,839, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·0,385·245,2·0,839=475,4 кН.When the traction electric motors are swiveled with a frame or a body, the complete discharging of the front axle of the front bogie will be: ΔQ _t = 240 · (2 (1.06-0.525) / (3 · 11) -0.525∑2 · (2.5 + 4.5 +6.5) / (9 · 1 · 11) + 1.1 / 4) = 39.4 kN, the coefficient of utilization of the coupling weight will be: η = 1-39.4 / 245.2 = 0.839, and the traction force in traction vehicle clutch will be: F _sc = 6 · 0.385 · 245.2 · 0.839 = 475.4 kN.

Таким образом, по сравнению с обычным шкворневым тяговым средством при высоте шкворня 1,1 м в предлагаемом тяговом транспортном средстве сила тяги по сцеплению возрастает на (475,4-378,4)·100/378,4=25,6%.Thus, compared with a conventional kingpin traction vehicle with a kingpin height of 1.1 m in the proposed traction vehicle, the traction force in adhesion increases by (475.4-378.4) · 100 / 378.4 = 25.6%.

При понижении шкворневого узла до Н_ш=0,702 м полное обезгруживание передней оси передней тележки с обычным шкворневым устройством составит: ΔQ_т=240·(2·1.06/(3·11)+0,702/4)=57,5 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-57,5/245,2=0,765, a сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·0,385·245,2·0,765=433,5 кН.When lowering the pivot node to N _w = 0.702 m, the complete discharging of the front axle of the front trolley with a conventional pivot device will be: ΔQ _t = 240 · (2 · 1.06 / (3 · 11) + 0.702 / 4) = 57.5 kN, utilization rate coupling weight will be: η = 1-57.5 / 245.2 = 0.765, and the traction force on the traction vehicle traction will be: F _sc = 6 · 0.385 · 245.2 · 0.765 = 433.5 kN.

При этом в предлагаемом тяговом транспортном средстве обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=240·(2(1,06-0,525)/(3·11)-0,525∑2·(2,5+4,5+6,5)/(9·1·11)+ 0,702/4)=15,38 кН,At the same time, in the proposed traction vehicle, the discharging of the front axle of the front carriage will be: ΔQ _t = 240 · (2 (1.06-0.525) / (3 · 11) -0.525∑2 · (2.5 + 4.5 + 6, 5) / (9 · 1 · 11) + 0.702 / 4) = 15.38 kN,

коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-15,38/245,2=0,937, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=6·0,385·245,2·0,937=530,8 кН, что соответствует теоретическим максимальным значениям η и F_сц для принятого транспортного средства.the coefficient of utilization of the coupling weight will be: η = 1-15.38 / 245.2 = 0.937, and the traction force on the adhesion of the traction vehicle will be: F _sc = 6 · 0.385 · 245.2 · 0.937 = 530.8 kN, which corresponds to theoretical maximum values of η and F _sc for the received vehicle.

Компьютерное моделирование такого железнодорожного тягового транспортного средства с трехосными тележками с учетом жесткости системы при статическом прогибе буксовой ступени рессорного подвешивания 50 мм и 100 мм второй ступени показывает, что полученные выше результаты η=0,937 и F_сц=531 кН, могут быть достигнуты при высоте шкворня над уровнем головок рельсов Н_ш=0,7 м при установке тяговых электродвигателей маятниковыми подвесками в сторону середины транспортного средства.Computer simulation of such a railway traction vehicle with three-axle bogies, taking into account the rigidity of the system with a static deflection of the axle box spring suspension of 50 mm and 100 mm of the second stage, shows that the results obtained above η = 0.937 and F _sc = 531 kN can be achieved with a kingpin height above the level of the rail heads N _W = 0.7 m when installing traction motors with pendulum suspensions towards the middle of the vehicle.

При подвеске тяговых электродвигателей маятниковыми подвесками к раме или кузову тягового транспортного средства уменьшается масса рамы тележки на массу ее узлов, обеспечивающих их подвеску к раме в обычных конструкциях, кроме того, можно считать, что половина массы тяговых электродвигателей и маятниковых подвесок снимается с рам тележек и передается непосредственно на раму или кузов тягового транспортного средства. Принимая, что коэффициент вертикальной динамики буксовой ступени рессорного подвешивания составляет 0,4, а рессорного подвешивания в целом 0,2, можно сказать, что снижение динамической нагрузки на тяговый электродвигатель составит: ΔF_д=0,5·(0,4-0,2)·М_д. При массе двигателя, например, 3000 кг снижение динамической нагрузки на тяговый электродвигатель и колесно-моторный блок составит не менее: ΔF_д=0,5·(0,4-0,2)·3000·9,81=2943 Н=2,9 кН.When traction motors are suspended by pendulum suspensions to the frame or body of a traction vehicle, the mass of the trolley frame is reduced by the mass of its assemblies ensuring their suspension to the frame in conventional designs, in addition, it can be assumed that half the mass of traction motors and pendulum suspensions is removed from the frames of the trolleys and transmitted directly to the frame or body of the traction vehicle. Assuming that the coefficient of vertical dynamics of the axlebox level of the spring suspension is 0.4, and the spring suspension is 0.2 in general, we can say that the decrease in the dynamic load on the traction motor will be: ΔF _d = 0.5 · (0.4-0, 2) M _d With an engine weight of, for example, 3000 kg, a decrease in the dynamic load on the traction motor and wheel-motor block will be at least: ΔF _d = 0.5 · (0.4-0.2) · 3000 · 9.81 = 2943 N = 2 , 9 kN.

При движении тягового транспортного средства в кривых тележки 8 и 9 поворачиваются относительно рамы или кузова 1, при этом своими кронштейнами 5 рама или кузов воздействует на связи 26 с шарнирами 27, создавая в них парные усилия растяжения-сжатия, которые попарно воздействуют на кронштейны 21, поводки 28 и буксы 20 передней колесной пары 14 и кронштейны 23, поводки 28 и буксы 22 задней колесной пары 16.When the traction vehicle moves in curves, the bogies 8 and 9 rotate relative to the frame or body 1, while with their brackets 5 the frame or body acts on the connection 26 with the hinges 27, creating pair tensile-compression forces in them that act in pairs on the brackets 21, leads 28 and axle boxes 20 of the front wheelset 14 and brackets 23, leads 28 and axle boxes 22 of the rear wheelset 16.

Эти усилия, оказываемые на буксы, создают на осях колесных пар разворачивающие их моменты. При разноименном смещении буксовых поводков 28 передней колесной пары 14 и задней колесной пары 16 относительно их осей или при их одноименном смещении, но с применением для одной из них двуплечих рычагов 31 эти разворачивающие моменты разворачивают передние и задние колесные пары в разные стороны и устанавливают их в радиальное положение.These efforts exerted on the axle boxes create moments unfolding on the axles of the wheelsets. When the axle levers 28 of the front wheelset 14 and the rear wheelset 16 are opposite in relation to their axles or when they are shifted with the same name, but using two-arm levers 31 for one of these, these turning moments unfold the front and rear wheel pairs in different directions and set them in radial position.

Установка буксовых шарниров 25 в соединении буксовых кронштейнов 21 и 23 с буксами соответственно 20 и 22 приводит к снижению усилий в связях 26 и поводках 28, необходимых для установки осей в радиальное положение.The installation of the axle box joints 25 in the connection of the axle box brackets 21 and 23 with the axle boxes 20 and 22, respectively, leads to a reduction in the forces in the links 26 and the leashes 28 required to set the axles in a radial position.

Обеспечение возможности поперечного перемещения шарниров 19, соединяющих маятниковые подвески 18 с рамой или кузовом 1, приводит к снижению величины поперечных усилий, воздействующих на тяговые электродвигатели 17.Providing the possibility of lateral movement of the hinges 19 connecting the pendulum suspensions 18 with the frame or the body 1, reduces the amount of lateral forces acting on the traction motors 17.

Вертикальные гасители 33 и поперечные 34 гасят все возникающие при взаимодействии колес с рельсами колебания, обеспечивая железнодорожному тяговому транспортному средству необходимую плавность хода.Vertical dampers 33 and transverse 34 dampen all vibrations arising from the interaction of the wheels with the rails, providing the railway traction vehicle with the necessary smoothness.

Все это и приводит к снижению габарита тележек и тягового транспортного средства, снижению динамических нагрузок на тяговые электродвигатели и колесно-моторные блоки, упрощению конструкции рам тележек, механизмов передачи тяги и радиальной установки осей колесных пар с повышением уровня их унификации, улучшению условий их эксплуатации, снижению износов бандажей, что, в свою очередь, приводит к снижению затрат на изготовление, снижению стоимости железнодорожного тягового транспортного средства, а также снижению затрат на его эксплуатацию и ремонт.All this leads to a decrease in the size of the carts and the traction vehicle, a reduction in the dynamic loads on the traction electric motors and wheel-motor blocks, a simplification of the design of the frame of the carts, the transmission mechanisms of the traction and the radial installation of the axles of the wheelsets with an increase in the level of their unification, and the improvement of their operating conditions, reducing wear of bandages, which, in turn, leads to lower manufacturing costs, lower cost of railway traction vehicle, as well as lower costs of its operation Theological and repair.

Claims

1. Railway traction vehicle with three-axle bogies, containing a frame or a body with automatic couplers, one or two cabs, two-stage spring suspension, two three-axle bogies containing frames, spring suspension, wheelsets with axle boxes, leashes, traction motors with pendulum suspensions, traction motors gearbox, pivot gear transmission mechanisms, vibration dampers, characterized in that the traction motors are mounted on the axles of each trolley in series with an offset relative to the wheel pairs in side of the middle of the railway traction vehicle or towards the nearest automatic coupler, with the second ends of the pendulum suspensions one or two, or three traction motors from the side of the middle of the traction vehicle or the nearest automatic coupling of each trolley, respectively, are pivotally connected to the frame or body of the railway traction vehicle, this transverse beams connecting the sidewalls of the frames of the bogies between the middle and rear or between the front and middle axes of the front bogie and Between the front and middle or between the middle and rear axles of the rear bogie, they are equipped with pivot thrust transmission devices located above the level or at or below the level of the axles of the wheelsets, articulated to allow rotation relative to the three axes and transverse and vertical movements connecting the pivots trolleys with a frame or body of a railway traction vehicle.

2. Railway traction vehicle with three-axle bogies according to claim 1, characterized in that its frame or body is equipped with four side brackets for each bogie, two of which are pivotally connected to removable or non-removable brackets for the front wheel pair of the front carriage and the rear wheel pair of the back of the cart by ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the carts or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the carts, while the brackets of the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames trolleys with leashes located above or below their axes, and two other side brackets are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the rear wheelset of the front carriage and the front wheelset of the rear carriage by ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the cars or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the cars while the brackets of the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective bogies by leashes located respectively below or above their axes.

3. Railway traction vehicle with triaxial trolleys according to claim 1, characterized in that its frame or body is equipped with four side brackets for each trolley, one on the axle box, which are pivotally connected to the removable or fixed brackets of the axle boxes by ties located at angles to the horizontal and longitudinal axles of the bogies or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the bogies, while the brackets of the axle boxes are connected to the frames of the carts by leashes located above or below their axles, while the brackets of the axles edney axis of the front bogie and rear bogie axle, front or rear bogie axle and the front axle bogie pivotally connected to frame side brackets or bodywork hinge connections via double-arm levers, with their middle points fixed to the frame or body of the vehicle on racks or carts.

4. Railway traction vehicle with triaxial trolleys according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the second ends of the pendulum suspensions pivotally connected to its frame or body are provided with the possibility of lateral movement relative to the latter.

5. Railway traction vehicle with triaxial trolleys according to claim 2 or 3, characterized in that the removable brackets of the axle boxes are pivotally connected to them so that they can rotate relative to the transverse axes.