RU2284931C1

RU2284931C1 - Railway traction vehicle with two-axle bogies

Info

Publication number: RU2284931C1
Application number: RU2005104373/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Никифоров (RU); Николай Иванович Никифоров; Сергей Николаевич Никифоров (RU); Сергей Николаевич Никифоров
Original assignee: Николай Иванович Никифоров
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-10-10
Also published as: RU2005104373A

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to design of locomotive running gear, mechanism for transmission of traction force and radial setting of wheelset axles. Proposed traction vehicle has frame or body with automatic couplers, two-axle bogies with wheelset axle radial setting mechanism. Traction electric motors 16 are mounted on axles of each bogie in series, with displacement relative to wheelsets towards middle of traction vehicle or towards near automatic coupler. One traction motor or two traction motors of each bogie are hinge-connected with frame of railway traction vehicle body by second ends of swinging suspensions 17. Cross beams 12 connecting sides 11 of bogie frames between axis are furnished with traction force transmission pivot devices 13 hinge connected to provided possibility of rotation relative to three axes and cross and vertical displacement of bogie with frame of body of traction vehicle by means of connecting pivots.

EFFECT: reduced overall dimensions of bogies, reduced dynamic loads, simplified design of bogie frames, traction force transmission and wheelset axle radial setting mechanisms.

5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым, пассажирским, маневровым и промышленным тепловозам, электровозам, моторным вагонам электропоездов 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, motor wagons of electric trains and relates to the construction of its crew, traction transmission mechanisms and radial installation of axles of wheelsets.

Известно тяговое транспортное средство, содержащее главную раму, оборудованную автосцепками, кузов, кабину, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, тяговые электродвигатели, тяговые редуктора, тяги, поводки, главная рама которого снабжена центральными кронштейнами, расположенными по его продольной оси и пропущенными между осями каждой тяговой тележки, и шарнирно соединенными тягами, расположенными горизонтально или под углом к горизонту в вертикальной срединной плоскости, с рамами этих тележек или с осями задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек, и четырьмя боковыми кронштейнами на каждую тележку, два из которых шарнирно соединены с кронштейнами букс передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек 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 задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек 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 №2229992, 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 or four two-axle bogies containing frames, spring suspension, wheelsets with axle boxes, traction motors, traction gearboxes, traction, leashes, main whose frame is equipped with central brackets located along its longitudinal axis and passed between the axles of each traction trolley, and articulated by rods located horizontally or at an angle to the mountain an umbrella in the vertical median plane, with the frames of these carts or with the axles of the rear wheel pairs of one or two front carts and the front wheel pairs of one or two rear carts, and four side brackets for each cart, two of which are pivotally connected to the brackets of the front axle box one or two front bogies and rear wheel pairs of one or two rear bogies with 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 leash carts mi located above their axes, and two other side brackets are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the rear wheel pairs of one or two front carts and the front wheel pairs of one or two rear carts by bonds located at an angle to the horizontal or horizontal, while the axle boxes of these wheelsets connected to the frames of the respective trolleys by leashes located below their axes (Patent for invention No. 2229992, B 61 C 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, the improvement of their operating conditions, reduction wear of bandages, which in turn leads to lower manufacturing costs, lower cost of railway traction vehicle, as well as lower Yu costs of its operation and repair.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожном тяговом транспортном средстве с двухосными тележками, содержащем раму или кузов с автосцепками, одну или две кабины, или тамбуры, двухступенчатое рессорное подвешивание, две, три или четыре двухосные тележки, содержащие рамы, рессорное подвешивание, колесные пары с буксами, поводки, тяговые электродвигатели с маятниковыми подвесками, тяговые редуктора, 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 тяговый электродвигатель со стороны соответственно середины тягового транспортного средства или ближней автосцепки, или два тяговых электродвигателя каждой тележки шарнирно соединены с рамой или кузовом железнодорожного тягового транспортного средства, при этом поперечные балки, соединяющие боковины рам тележек между их осями, 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 передних колесных пар одной или двух передних тележек и задних колесных пар одной или двух задних тележек 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 задних колесных пар одной или двух передних тележек и передних колесных пар одной или двух задних тележек 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 каждую 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 передних осей одной или двух передних тележек и задних осей одной или двух задних тележек, или задних осей одной или двух передних тележек и передних осей одной или двух задних тележек 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 by the fact that in a railway traction vehicle with two-axle bogies containing a frame or a body with automatic couplers, one or two cabs or vestibules, two-stage spring suspension, two, three or four two-axle bogies containing frames, spring suspension, wheel pairs with axle boxes, leads, traction motors with pendulum suspensions, traction gearboxes, pivot transmission gears, vibration dampers, traction motors mounted on the axles of each bogie preferably with an offset relative to the wheelsets towards the middle of the railway traction vehicle or towards the near automatic coupler, while the second ends of the pendulum suspensions, one traction motor from the side of the middle of the traction vehicle or the near automatic couple, respectively, or two traction motors of each trolley are pivotally connected to the frame or the body of the railway traction vehicle, while the transverse beams connecting the sidewalls of the frames of the bogies between their axles, provide They are pivotally coupled to traction transmission devices located above the level or at or below the level of the axles of the wheelsets, pivotally, with the possibility of rotation relative to the three axes and transverse and vertical movements, connecting the pivots of the cart with the frame or body of a railway traction vehicle, in addition, its frame or body is equipped with four side brackets for each trolley, two of which are pivotally connected to the removable or non-removable brackets of the axleboxes of the front wheel pairs of one or two rare trolleys and rear wheel pairs of one or two rear trolleys with ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the trolleys or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the trolleys, while the brackets of the axle boxes of these wheel pairs are connected to the frames of the respective trolleys by leashes located above or below their axes , and two other side brackets are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the rear wheel pairs of one or two front bogies and the front wheel pairs of one or two rear bogies to the horizontal and longitudinal axes of the trolleys or horizontally and parallel to the longitudinal axes of the trolleys, while the brackets of the axle boxes of these wheelsets are connected to the frames of the respective trolleys by leashes located respectively below or above their axles, or its frame or body is equipped with four side brackets for each trolley, one for each axle box, which are pivotally connected to removable or non-removable axle box brackets with ties located at angles to the horizontal and longitudinal axes of the bogies or horizontally and parallel to axles of the bogies, while the brackets of the axle box wheelsets are connected to the frames of the carts by leashes located above or below their axles, while the brackets of the axle boxes of the front axles of one or two front carts and the rear axles of one or two rear carts, or the rear axles of one or two front axles trolleys and front axles of one or two rear trolleys are pivotally connected to the side brackets of the frame or body by means of links through articulated two-arm levers fixed with their midpoints on the frame or body of the vehicle or on the frames of the trolley And the second ends of the suspension pendulum pivotally coupled to the frame or body it is provided the possibility of transverse displacement relative to the latter, journal boxes and removable brackets pivotally connected with them rotatably with respect to transverse axes.

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

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

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

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

на фиг.4 изображена двухосная тележка, вид сверху;figure 4 shows a biaxial 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 двухосными тележками (фиг.1 - фиг.3) 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, задних колесных пар 15, тяговых электродвигателей 16 с маятниковыми подвесками 17 с шарнирами 18, букс 19 с кронштейнами 20, букс 21 с кронштейнами 22, буксовых шарниров 23, связей 24 с шарнирами 25, поводков 26, тяговых редукторов 27, буксовой ступени рессорного подвешивания 28, двуплечих рычагов 29, шарниров 30, вертикальных гасителей 31, поперечных гасителей 32.Railway traction vehicle with biaxial carts (Fig. 1 - Fig. 3) 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 carriage 8 , rear trolley 9, trolley frames 10, sidewalls of trolley frames 11, transverse beams 12, pivot devices 13, front wheel pairs 14, rear wheel pairs 15, traction motors 16 with pendulum suspensions 17 with hinges 18, axle boxes 19 with brackets 20, axle boxes 21 with brackets 22, axle boxes hinges 23, connections 24 with hinges 25, leads 26, traction gears 27, axle box spring suspension 28, two-arm levers 29, hinges 30, vertical dampers 31, transverse dampers 32.

Железнодорожное тяговое транспортное средство с двухосными 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 16 передней тележки 8 и задней тележки 9 подается напряжение, от которого они начинают вращаться и создавать крутящие моменты, которые тяговыми редукторами 27 передаются на колесные пары 14 и 15, 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 19 и 21. С букс силы тяги поводками 26 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 30 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 biaxial 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 16 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 27 to wheelsets 14 and 15, which in turn begin to rotate, while in the areas of contact of the wheels with the rails cabins of traction force. The traction forces from the wheels are transmitted to the axles of the wheelsets, and from them to the axle boxes 19 and 21. From the axle boxes, the traction forces by leashes 26 are transmitted to the sidewalls of the carriage frames 11 of the frames 10 of the carriages 8 and 9, and from them the transverse beams 12 to the pivot devices 13. With the pivot devices 13 through the hinges 30, 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 along with the towing vehicle is set in motion.

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

где: n - количество тележек; Т_т - сила тяги тележки;where: n is the number of trolleys; T _t - traction force of the trolley;

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 при двухтележечном экипаже на величину: Δ₁Q_T=2·T_T·H_a/L,The overturning moment causes the front trolley to be unloaded and the rear trolley to be additionally loaded with a two-carriage carriage by the value: 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: Δ₂Q_T=Т_т·Н_ш/I_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 pivoting transmission mechanism without regard to the system stiffness can be determined: Δ ₂ Q _T = T _t · N _w / I _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: ΔQ_т=Тт·(Н_а/L,+Н_ш/l_т), коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-ΔQ_T/Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·ψ·Q_сц·η.In this case, the complete unloading of the front axle of the front trolley will be: ΔQ _t = Tt · (N _a / L, + N _w / l _t ), the utilization of the grip weight will be: η = 1-ΔQ _T / Q _sc , and the traction force traction vehicle will be: F _sc = 4 · ψ · Q _sc · η.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей 16 маятниковыми подвесками 17 с рамой или кузовом 1 последние создают на раме или кузове восстанавливающий момент, равный: М_в=F_м·∑L_iм=0,5Т_т·r·∑L_iм/l_м;When the traction motors 16 are pivotally coupled by pendulum suspensions 17 with the frame or body 1, the latter create a recovery moment on the frame or body equal to: M _in = F _m · ∑L _im = 0.5T _t · r · ∑L _im / l _m ;

где: F_м - усилие в маятниковых подвесках, определяемое по выражению: F_м=0,5Т_т·r/l_м;where: F _m - force in pendulum suspensions, determined by the expression: F _m = 0.5T _t · r / l _m ;

L_iM - расстояние i-ой маятниковой подвески до середины тягового транспортного средства;L _iM is 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=Тт·((Н_а-r)/L-0,25r·∑L_iм/(l_м·L)+H_ш/l_т), коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-Q_т/Q_сц, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·ψ·Q_сц·η.In this case, the complete unloading of the front axle of the front bogie will be: ΔQ _t = Tt · ((Н _а -r) / L-0,25r · ∑L _im / (l _m · L) + H _w / l _t ), coupling utilization weight will be: η = 1-Q _t / Q _sc , and traction on the traction vehicle traction will be: F _sc = 4 · ψ · Q _sc · η.

Например, железнодорожное тяговое транспортное средство с двумя двухосными тележками с двухступенчатым рессорным подвешиванием и обычным шкворневым устройством передачи тяги с параметрами: Т_т=160 кН; Н_а=1,06 м; L=10 м; Н_ш=1,1 м; l_т=2 м; Q_сц=245,2 кН; ψ=0,385; r=0,525 м; L₁=3 м; L₂=5 м, l_м=1 м, будет иметь следующие параметры тяги:For example, a railway traction vehicle with two biaxial bogies with two-stage spring suspension and a conventional pivot traction transmission device with parameters: T _t = 160 kN; H _a = 1.06 m; L = 10 m; N _W = 1.1 m; l _t = 2 m; Q _sc = 245.2 kN; ψ = 0.385; r = 0.525 m; L ₁ = 3 m; L ₂ = 5 m, l _m = 1 m, will have the following traction parameters:

полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=160·(1.06/10+1,1/2)=105 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-105/245,2=0,572, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·0,385·245,2·0,572=216 кН.complete unloading of the front axle of the front carriage will be: ΔQ _t = 160 · (1.06 / 10 + 1.1 / 2) = 105 kN, the utilization of the coupling weight will be: η = 1-105 / 245.2 = 0.572, and the traction force traction vehicle clutch will be: F _sc = 4 · 0.385 · 245.2 · 0.572 = 216 kN.

При шарнирном соединении тяговых электродвигателей с рамой или кузовом полное обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=160·((1,06-0,525)/10-(0,25·0,525∑2·(3+5))/(1·10)+1,1/2)=63 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-63/245,2=0,743, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·0,385·245,2·0,743=280,6 кН.When the traction electric motors are swiveled with a frame or a body, the complete unloading of the front axle of the front trolley will be: ΔQ _t = 160 · ((1.06-0.525) / 10- (0.25 · 0.525∑2 · (3 + 5)) / ( 1 · 10) + 1.1 / 2) = 63 kN, the coefficient of utilization of the coupling weight will be: η = 1-63 / 245.2 = 0.743, and the traction force on the adhesion of the traction vehicle will be: F _sc = 4 · 0.385 · 245.2 0.743 = 280.6 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 (280,6-216)·100/216=30%.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 (280.6-216) · 100/216 = 30%.

При понижении шкворневого узла до Н_ш=0,525 м полное обезгруживание передней оси передней тележки с обычным шкворневым устройством составит: ΔQ_т=160·(1.06/10+0,525/2)=59 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-59/245,2=0,76, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·0,385·245,2·0,76=286,8 кН.When lowering the pivot assembly to N _w = 0.525 m, the complete unloading of the front axle of the front bogie with a conventional pivot device will be: ΔQ _t = 160 · (1.06 / 10 + 0.525 / 2) = 59 kN, the utilization of the coupling weight will be: η = 1- 59 / 245.2 = 0.76, and the traction force on the adhesion of the traction vehicle will be: F _sc = 4 · 0.385 · 245.2 · 0.76 = 286.8 kN.

При этом в предлагаемом тяговом транспортном средстве обезгруживание передней оси передней тележки составит: ΔQ_т=160·((1,06-0,525)/10-(0,25·0,525∑2·(3+5))/(1·10)+0,525/2)=16,96 кН, коэффициент использования сцепного веса составит: η=1-16,96/245,2=0,931, а сила тяги по сцеплению тягового транспортного средства составит: F_сц=4·0,385·245,2·0,931=351,6 кН, что соответствует теоретическим максимальным значениям η и F_сц для принятого транспортного средства.At the same time, in the proposed traction vehicle, the discharging of the front axle of the front trolley will be: ΔQ _t = 160 · ((1.06-0.525) / 10- (0.25 · 0.525∑2 · (3 + 5)) / (1 · 10 ) + 0.525 / 2) = 16.96 kN, the coefficient of utilization of the coupling weight will be: η = 1-16.96 / 245.2 = 0.931, and the traction force on the adhesion of the traction vehicle will be: F _sc = 4 · 0.385 · 245 , 2 · 0.931 = 351.6 kN, which corresponds to the theoretical maximum values of η and F _sc for the received vehicle.

Компьютерное моделирование такого железнодорожного тягового транспортного средства с двухосными 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=0,931 и F_сц=351,6 кН, могут быть достигнуты при высоте шкворня над уровнем головок рельсов Н_ш=0,58 м при установке тяговых электродвигателей маятниковыми подвесками в сторону середины транспортного средства и Н_ш=0,5 м при их установке маятниковыми подвесками в сторону его автосцепок.Computer simulation of such a railway traction vehicle with two-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 = 0.931 and F _sc = 351.6 kN can be achieved with the kingpin height above the level of the rail heads Н _ш = 0.58 m when installing traction motors with pendulum suspensions towards the middle of the vehicle and Н _ш = 0.5 m when installing pendulum suspensions towards its a hitch.

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 24 с шарнирами 25, создавая в них парные усилия растяжения-сжатия, которые попарно воздействуют на кронштейны 20, поводки 26 и буксы 19 передней колесной пары 14 и кронштейны 22, поводки 26 и буксы 21 задней колесной пары 15.When the traction vehicle is moving in curves, the trolleys 8 and 9 are rotated relative to the frame or body 1, while with their brackets 5, the frame or body acts on the connection 24 with the hinges 25, creating pair tensile-compression forces in them that act in pairs on the brackets 20 , leads 26 and axle boxes 19 of the front wheelset 14 and brackets 22, leads 26 and axle boxes 21 of the rear wheelset 15.

Эти усилия, оказываемые на буксы, создают на осях колесных пар разворачивающие их моменты. При разноименном смещении буксовых поводков 24 передней колесной пары 14 и задней колесной пары 15 относительно их осей, или при их одноименном смещении, но с применением для одной из них двуплечих рычагов 29, 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. With the opposite displacement of the axle boxes 24 of the front wheel pair 14 and the rear wheel pair 15 relative to their axles, or with the same displacement, but using two-arm levers 29 for one of them, these unfolding moments unfold the front and rear wheel pairs in different directions, and set them in a radial position.

Установка шарниров 23 в соединении буксовых кронштейнов 20 и 22 с буксами соответственно 19 и 21 приводит к снижению усилий в связях 24 и поводках 26, необходимых для установки осей в радиальное положение.The installation of hinges 23 in the connection of the axle box brackets 20 and 22 with the axle boxes 19 and 21, respectively, leads to a reduction in the forces in the links 24 and the leashes 26 necessary for setting the axles in a radial position.

Обеспечение возможности поперечного перемещения шарниров 18, соединяющих маятниковые подвески 17 с рамой или кузовом 1, приводит к снижению величины поперечных усилий, воздействующих на тяговые электродвигатели 16.Providing the possibility of lateral movement of the hinges 18 connecting the pendulum suspensions 17 with the frame or the body 1, reduces the amount of transverse forces acting on the traction motors 16.

Вертикальные гасители 31 и поперечные 32 гасят все возникающие при взаимодействии колес с рельсами колебания, обеспечивая железнодорожному тяговому транспортному средству необходимую плавность хода.Vertical dampers 31 and transverse dampers 32 damp out 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 габаритов 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 dimensions of the trolleys and the traction vehicle, a decrease in the dynamic loads on the traction electric motors and wheel-motor blocks, a simplification of the design of the trolley frames, 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 two-axle bogies, containing a frame or body with automatic couplings, one or two cabs or vestibules, two-stage spring suspension, two, three or four two-axle bogies containing frames, spring suspension, wheel pairs with axle boxes, leashes, traction electric motors with pendulum suspensions, traction gearboxes, pivot gear transmission mechanisms, vibration dampers, characterized in that the traction motors are mounted on the axles of each trolley in series with a shift with respect to the wheelsets towards the middle of the railway traction vehicle or towards the near automatic coupler, with the second ends of the pendulum suspensions one traction motor from the side of the middle of the traction vehicle or the near automatic couple, respectively, or two traction motors of each trolley pivotally connected to the frame or body of the railway traction transport means, while the transverse beams connecting the sidewalls of the frames of the bogies between their axles are equipped with pivot devices traction transfer 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 by connecting pivots of the cart with the frame or body of a railway traction vehicle.

2. Railway traction vehicle with two-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 of the axleboxes of the front wheel pairs of one or two front bogies and rear wheel pairs of one or two rear bogies 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 are connected to the frames of the respective trolleys by leashes located above or below their axes, and two other side brackets are pivotally connected to the brackets of the axleboxes of the rear wheel pairs of one or two front trolleys and the front wheel pairs of one or two rear trolleys by ties located at angles to the horizontal and longitudinal the axles of the bogies or horizontally and parallel to the longitudinal axes 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 them s.

3. Railway traction vehicle with biaxial trolleys according to claim 1, characterized in that its frame or body is equipped with four side brackets for each trolley, one for each 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 axes 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 bogies by leashes located above or below their axes, while the brackets the vinegar of the front axles of one or two front carts and the rear axles of one or two front carts or the rear axles of one or two front carts and the front axles of one or two rear carts are pivotally connected to the side brackets of the frame or body by means of hinged two-arm levers, with their midpoints fixed on the frame or body of the vehicle or on the frames of trolleys.

4. Railway traction vehicle with biaxial 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 biaxial 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.