Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives and electric locomotives.
Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», где на стр.10-11 представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис.4, стр.11) состоит из кузова с размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на 2 тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при его движении в кривых пути из-за невозможности углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра дуги рельсового пути и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележек с рельс.Known locomotive (diesel locomotive TEP60), described in the book "Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd. Ed. V.N. Ivanova. M .: Transport, 1974 ”, where on pages 10-11 the materials on its design are presented. Such a locomotive (Fig. 4, p. 11) consists of a body with a power plant located in it and auxiliary equipment, which is installed on 2 trolleys containing wheelsets with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite its efficiency of use, such a locomotive has a significant drawback, namely, that when it moves in curved paths due to the impossibility of angular rotation of the wheel pairs extreme in the bogies relative to the geometric center of the rail arc and copying them last, there is increased wear of the wheel flanges, and In some cases, the descent of the carts from the rail is also possible.
Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ 116) описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов А.А. Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г.», где описана конструкция и, в частности, на рис.38, стр.57 показана его тележка. Конструкция такой тележки аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60. Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.Also known is a locomotive (diesel locomotive 2TE 116) described in the book “Design, calculation and design of locomotives. Textbook for technical students A.A. Kamaev et al. - M .: Mashinostroenie, 1981 ”, which describes the design and, in particular, Fig. 38, p. 57 shows his cart. The design of such a trolley is similar to that described above, and therefore its disadvantages are generally similar to those of the TEP60 diesel locomotive. Therefore, the aim of the invention is the development of such a design of the trolley, which would allow to exclude undercutting wheel flanges when they pass the curve of the rail track.
Поставленная цель заключается в том, что на концевых участках и поперечинах рамы тележки, где расположены крайние колесно-моторные блоки, на их вертикальных стенках выполнены горизонтально размещенные дугообразной формы полукруглого сечения пазы с находящимися в них подвижно подобного сечения сферическими головками, жестко закрепленными на криволинейной формы участках дополнительной рамы и на последней установлены буксы с поводками, рессорные комплекты и колесные пары, а также тяговые электродвигатели, причем, на упомянутых дополнительных рамах с двух их сторон в продольной их плоскости закреплены стержни торсионов так, что их рычаги контактируют с вертикальными поверхностями концевых участков рамы тележки.The goal is that at the end sections and cross members of the trolley frame, where the extreme wheel-motor blocks are located, horizontally placed arcuate semicircular sections are made on their vertical walls with spherical heads that are movably similar in section and rigidly mounted on a curvilinear shape sections of the additional frame and on the latter are mounted axle boxes with leashes, spring kits and wheelsets, as well as traction motors, and, on the mentioned additional Yelnia frames with their two longitudinal sides in their plane of torsion rods are fixed so that their arms are in contact with the vertical surfaces of the end portions of the bogie frame.
На чертежах фиг.1 показана часть локомотивной трехосной тележки, вид сбоку, на фиг.2 также ее часть, вид на стрелке А и на фиг.3 часть ее, вид сверху по стрелке В.In the drawings of Fig. 1, a part of a locomotive triaxial trolley is shown, side view, in Fig. 2 also a part thereof, view on arrow A and in Fig. 3, part of it, a top view on arrow B.
Локомотивная трехосная тележка состоит из рамы 1, в вертикальных стенках которой выполнены дугообразной формы полукруглого сечения пазы 2, и в них размещены подвижно сферические головки 3, жестко закрепленные на криволинейной формы участках 4 дополнительной рамы 5. На дополнительной раме 5 с помощью пружин сжатия 6 и поводков 7 закреплены буксы 8 с колесными парами 9, на которых установлен тяговый электродвигатель 10, связанный также с дополнительной рамой 5 опорой 11 с пружинами 12. На дополнительной раме 5 размещены с помощью опор 13 стержни торсиона 14, рычаги 15 которых контактируют с вертикальными стенками рамы 1. Колесные пары 9 расположены на рельсах 16.The locomotive three-axle trolley consists of a frame 1, in the vertical walls of which an arcuate shape of a semicircular section of a groove 2 is made, and movable spherical heads 3 are placed in them, rigidly mounted on the curved shape of the sections 4 of the additional frame 5. On the additional frame 5 using compression springs 6 and the leads 7 are fixed axleboxes 8 with wheelsets 9, on which a traction motor 10 is mounted, also connected with an additional frame 5 with a support 11 with springs 12. On an additional frame 5, the torso rods are placed using supports 13 is 14, the arms 15 are in contact with the vertical walls of the frame 1. Wheel sets 9 are arranged on the rails 16.
Работает локомотивная тележка следующим образом. При прямолинейном поступательном движении локомотива, например, по стрелке С детали его тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг.3. Как только локомотив войдет в кривую пути, например, двигаясь по стрелке Е, под действием бокового усилия Р, возникающего по стрелке F от повышенного взаимодействия гребня колеса колесной пары 9 с рельсовым путем 16, дополнительная рама 5 за счет наличия сферических головок 3, расположенных подвижно в дугообразной форме полукруглого сечения пазов 2, получит угловой поворот по стрелкам N, копируя тем самым кривую траекторию рельсового пути. Такой угловой поворот дополнительной рамы 5 вызовет некоторый угловой поворот стержня торсиона 14 по стрелке М за счет углового поворота его рычага 15, контактирующего с вертикальной стенкой рамы 1. При этом стержень торсиона 14, расположенный с противоположенной стороны дополнительной рамы 5, такого углового поворота не получит, так как его рычаг отойдет по стрелке L от рамы 1 (см. фиг.2) В итоге описанных действий колесная пара 9 (вернее, ее ось) будет расположена по радиусу относительно центра, образующего кривую рельсового пути. После того как локомотив вновь выйдет на прямолинейный участок пути, под действием упругодеформированного стержня торсиона, который получил ранее угловой поворот по стрелке М (фиг.3), дополнительная рама 5 повернется в противоположную сторону стрелки Е и займет положение такое, как это показано на фиг.3. Угловой поворот дополнительной рамы 5 в противоположную сторону подобен по действию вышеописанной работе только в направлении, противоположном стрелке Е. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.Works locomotive trolley as follows. With the rectilinear translational motion of the locomotive, for example, along arrow C, the details of its truck are in the position shown in Fig. 3. As soon as the locomotive enters the curved path, for example, moving along arrow E, under the influence of lateral force P arising along arrow F from increased interaction of the wheel flange of the wheelset 9 with the rail track 16, the additional frame 5 due to the presence of spherical heads 3 located movably in an arcuate shape of a semicircular section of the grooves 2, will receive an angular rotation in the direction of the arrows N, thereby copying the curved path of the rail track. Such an angular rotation of the additional frame 5 will cause some angular rotation of the torsion bar 14 in the direction of arrow M due to the angular rotation of its lever 15 in contact with the vertical wall of the frame 1. Moreover, the torsion bar 14 located on the opposite side of the additional frame 5 will not receive such an angular rotation , since its lever will move along the arrow L from the frame 1 (see figure 2) As a result of the described actions, the wheelset 9 (or rather, its axis) will be located along the radius relative to the center forming the curve of the rail track. After the locomotive again enters a straight section of the track, under the action of the elastically deformed torsion bar, which has previously received an angular rotation in the direction of arrow M (Fig. 3), the additional frame 5 will turn in the opposite direction of the arrow E and take a position such as shown in Fig. .3. The angular rotation of the additional frame 5 in the opposite direction is similar in effect to the above-described work only in the direction opposite to arrow E. Further, the described processes can be repeated several times.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно за счет копирования кривых при движении локомотива позволяет снизить износ гребней колес его колесных пар.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows copying the curves during locomotive movement to reduce wear on the wheel flanges of its wheelsets.
