Предлагаемое изобретение относиться к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives.
Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974», где на стр.10-11 представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис.4, стр.11) состоит из кузова с размещенной в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающемся в том, что при его движений в кривых пути из-за невозможности углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра образующей дуги рельсового пути и копирование ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки 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 mounted on two carts containing wheelsets with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite the efficiency of use, such a locomotive has a significant drawback, namely, that during its movement in the curved path due to the impossibility of angular rotation of the wheel pairs extreme in the trolleys relative to the geometric center of the arc generatrix of the rail track and copying it last, increased wheel flange wear , and in some cases, the descent of the cart with the rail is possible.
Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ116), описание в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов. А.А. Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г.», где описана его конструкция и, в частности, на рис. 38, стр.57 показана его тележка. Конструкция такой тележки в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее подобны тележке тепловоза ТЭП60.Also known is a locomotive (diesel locomotive 2TE116), a description in the book “Design, calculation and design of locomotives. Textbook for university students. A.A. Kamaev et al. - M.: Mechanical Engineering, 1981 ", which describes its design and, in particular, in Fig. 38, p. 57 shows his cart. The design of such a cart is generally similar to that described above, and therefore its disadvantages are similar to that of a TEP60 diesel locomotive.
Поэтому, целью предполагаемого изобретения является разработка такой трехосной тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.Therefore, the aim of the proposed invention is the development of such a three-axle trolley, which would allow to exclude undercutting wheel flanges when they pass the curve of the rail track.
Поставленная цель достигается тем, что на среднем тяговом электродвигателе жестко закреплен моментный гидроцилиндр и его выходной вал жестко соединен с двуплечим коромыслом, с одной стороны шарнирно присоединенным к 2 параллельно расположенным друг относительно друга тягам, другие концы которых при помощи шаровых шарниров присоединены к одному из кольцевых тяговых электродвигателей тележки, а с другой - также шарнирно, при помощи двух, но перекрещивающихся между собой подобных тяг, так же с помощью шаровых шарниров связанных с другим концевым тяговым электродвигателем, причем моментный гидроцилиндр соединен трубопроводами с гидрораспределителем, установленным на рама тележки, а он - с гидростанцией, расположенной в экипажной части тепловоза, и его золотник жестко присоединен к кузову упомянутого тепловоза.This goal is achieved by the fact that the torque cylinder is rigidly fixed to the middle traction motor and its output shaft is rigidly connected to the two-arm rocker, on the one hand pivotally attached to 2 rods parallel to each other, the other ends of which are connected to one of the ring joints with ball joints trolley traction motors, and on the other also pivotally, with the help of two, but intersecting similar rods, also with the help of ball joints connected to the other gloss traction motor, wherein the torque cylinder is connected by pipelines with a directional control valve mounted on the bogie frame, and it - a hydraulic unit situated in the vehicle-part of the locomotive and its spool rigidly connected to a body of said locomotive.
На чертежах фиг.1 показан общий вид рамы локомотива с ее отдельными агрегатами и устройствами, на фиг.2 - часть тележки с расположением на ней среднего колесно-моторного блока, на фиг.3 - пример шарового шарнира соединения тяг с тяговым электродвигателем и на фиг.4 - шарнирное соединение тяг управления колесно-моторными блоками с их приводом.In the drawings of Fig. 1, a General view of the frame of a locomotive with its individual units and devices is shown, in Fig. 2 is a part of a trolley with an arrangement of a middle wheel-motor block on it, in Fig. 3 is an example of a ball joint of connecting rods to a traction motor, and in Fig. .4 - swivel connection of control rods to wheel-motor units with their drive.
Бесчелюстная тележка локомотива состоит из рамы 1 с поперечинами 2, на которой с помощью опорных устройств 3 и колесных пар 4 установлены тяговые электродвигатели 5. На среднем тяговом электродвигателе 5 жестко закреплен моментный гидроцилиндр 6 и его вал 7 жестко примыкает к двуплечему коромыслу 8. На двуплечем коромысле 8 с помощью пальцев 9 шарнирно закреплены две параллельно расположенные отдельно друг друга тяги 10 и 11 и две пересекающихся между собой тяги 12 и 13. Все четыре тяги соединены с помощью шаровых шарниров 14 с двумя крайними, расположенными друг относительно друга тяговыми электродвигателями 5. Моментный гидроцилиндр 6 трубопроводами 15 и 16 присоединен к гидрораспределителю 17, золотник 18 которого связан с кузовом 19 локомотива. Сам гидрораспределитель 17 с помощью трубопровода 20 соединен с гидростанцией 21, установленной в кузове 19. Локомотив перемещается по рельсовому пути 22.The jawless locomotive carriage consists of a frame 1 with crossbeams 2, on which traction motors 5 are mounted using supporting devices 3 and wheel pairs 4. The torque cylinder 6 is rigidly fixed to the middle traction motor 5 and its shaft 7 is rigidly adjacent to the two-arm rocker 8. The two-shouldered the yoke 8 using the fingers 9 pivotally fastened two parallel rods 10 and 11 parallel to each other and two intersecting rods 12 and 13. All four rods are connected using ball joints 14 with two extreme, married to each other by traction electric motors 5. The momentary hydraulic cylinder 6 is connected by pipelines 15 and 16 to the control valve 17, the valve 18 of which is connected to the body 19 of the locomotive. The control valve 17 is connected via a pipe 20 to a hydraulic station 21 installed in the body 19. The locomotive moves along the rail track 22.
Работает бесчелюстная тележка локомотива следующим образом. Если локомотив перемещается по прямолинейному участку рельсового пути 22 по стрелке А, то детали бесчелюстной тележки находятся в таком положении, как это показано на чертежах (см. фиг.1 и фиг.2). Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую рельсового пути 22 и его тележка стала двигаться по стрелке В (см. фиг.1). Как только это произойдет, золотник 18 гидрораспределителя 17 повернется на некоторый угол и тем самым обеспечит подачу давления рабочей жидкости по трубопроводу 15 из гидростанции 21 и трубопроводу 20 в моментный гидроцилиндр 6 и тогда его вал 7 также получит угловой поворот по стрелке С, повернув в этом же направлении двуплечее коромысло 8, т.е. по часовой стрелке. Но так как последнее соединено с помощью пальцев 9 с тягами 11 и 12, то и они получат поступательное перемещение по стрелке Е. В то же самое время гидрораспределитель 17 соединит через трубопровод 16 моментного гидроцилиндра 6 с гидростанцией 21 через трубопровод 20, куда рабочая жидкость, находящаяся в нем, поступит в нее на слив (процессы работы гидроприводов широко известны в практике и поэтому нет необходимости описывать подробно их конструкцию и работу). В этом случае тяга 10 и тяга 13 получат перемещение по стрелкам К. В итоге тяговые электродвигатели 5, крайние в тележках, получат угловой поворот относительно своих опорных устройств 3 по стрелкам М, что и обеспечит вписывание в кривую пути 22 тележки локомотива. После того как локомотив снова войдет в прямолинейный участок рельсового пути 22, золотник 18, повернувшись, перекроет рабочую жидкость, поступающую в трубопровод 15, и он соединится через гидрораспределитель 17 на слив, в итоге крайние тяговые электродвигатели 5 займут исходное положение, такое, как это показано на фиг.1. Поворот тележки в кривую рельсового пути 22 по стрелке N подобен вышеописанному, с той лишь только разницей, что двуплечее коромысло получит угловой поворот от моментного гидроцилиндра 6 в направлении обратной стрелки С, т.е. против часовой стрелки, и тогда тележка повернется в направлении стрелки N. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.The jawless locomotive car works as follows. If the locomotive moves along a straight section of rail 22 in the direction of arrow A, then the details of the jawless carriage are in the position shown in the drawings (see FIG. 1 and FIG. 2). Suppose now that the locomotive entered the curve of the rail track 22 and its trolley began to move along arrow B (see figure 1). As soon as this happens, the valve spool 18 of the valve 17 will rotate by a certain angle and thereby provide a supply of working fluid pressure through the pipe 15 from the hydraulic station 21 and the pipe 20 to the momentary hydraulic cylinder 6 and then its shaft 7 will also receive an angular rotation in the direction of arrow C, turning this in the same direction, the two-shouldered rocker 8, i.e. clockwise. But since the latter is connected using fingers 9 with rods 11 and 12, they will also receive translational movement along arrow E. At the same time, the control valve 17 will connect through the pipeline 16 of the torque cylinder 6 to the hydraulic station 21 through the pipe 20, where the working fluid located in it, will go into it for discharge (hydraulic operation processes are widely known in practice and therefore there is no need to describe in detail their design and operation). In this case, the rod 10 and the rod 13 will move along the arrows K. As a result, the traction motors 5, the outermost in the bogies, will receive an angular rotation relative to their supporting devices 3 along the arrows M, which will ensure that the locomotive bogies fit into the path curve 22. After the locomotive again enters the straight section of the rail track 22, the spool 18, turning, will block the working fluid entering the pipeline 15, and it will be connected through the valve 17 to the drain, as a result, the extreme traction motors 5 will occupy a starting position, such as this shown in figure 1. The rotation of the carriage into the curve of the rail track 22 along arrow N is similar to that described above, with the only difference being that the two-shouldered rocker arm will receive an angular rotation from the torque cylinder 6 in the direction of the opposite arrow C, i.e. counterclockwise, and then the trolley will turn in the direction of arrow N. Further, the described processes can be repeated several times.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно позволяет повысить эффективность вписывания колесных пар тележек локомотивов в кривые пути и тем самым снизить износ гребней колес колесных пар.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is obvious, since it allows to increase the efficiency of fitting wheel pairs of locomotive trolleys into curved paths and thereby reduce wear on wheel flange flanges.
