Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов, снабженных бесчелюстными трехосными тележками.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives equipped with jawless triaxial bogies.
Известен тепловоз ТЭП 60, 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 размещенными в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на двух трехосных тележках, содержащих 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 по прямому участку пути его колесные пары подвержены вилянию, а при движении в кривых пути, из-за невозможного углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра образующей дуги рельсового пути и копирования ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен сход тележки с рельс.Famous diesel locomotive TEP 60, described in the book "Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd. Ed. V.N. Ivanova. M .: Transport, 1974 ”, where p. 10-11 presents materials on its design. Such a diesel locomotive (Fig. 4 p. 11) consists of a body with a power plant and auxiliary equipment located in it, which is mounted on two triaxial bogies containing wheel pairs 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 along a straight section of the track, its wheelsets are susceptible to wobble, and when moving in curved tracks, due to the impossible angular rotation of the wheelsets the center of the generatrix of the arc of the rail track and copying it last, there is increased wear of the wheel flanges, and in some cases the trolley can go off the rail.
Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов ВУЗов 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 the 2TE116 locomotive, described in the book “Design, Calculation and Design of Locomotives. Textbook for students of high schools 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 предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тепловоза, включающая в себя бесчелюстные трехосные тележки, которая бы позволила исключить виляние колесных пар и износ гребней колес при прохождении тепловозом кривой рельсового пути.Therefore, the aim of the invention is the development of such a design of the locomotive, including jawless three-axle bogies, which would prevent wobbling of the wheelsets and wear of the flanges when the locomotive passes the curve of the rail track.
Поставленная цель достигается тем, что на крайних колесно-моторных блоках с внешней стороны торцевых частей тележек жестко закреплены одни из концов, размещенных крест-накрест стальных канатов, контактирующих с криволинейной формы направляющими, жестко закрепленными на рамах тележек, другие же концы которых также жестко присоединены к опоре рамы кузова тепловоза, а на колесно-моторных блоках, расположенных на внутренних сторонах торцевых частей тележек, установлена другая пара также перекрещивающихся стальных канатов, причем их концы также жестко присоединены к упомянутым крайним колесно-моторным блокам.This goal is achieved by the fact that on the outer wheel-motor blocks on the outer side of the end parts of the bogies, one of the ends placed crosswise on steel ropes in contact with a curved shape with guides rigidly mounted on the frames of the bogies is rigidly fixed, the other ends of which are also rigidly attached to the support of the body frame of the locomotive, and on the wheel-motor blocks located on the inner sides of the end parts of the bogies, another pair of intersecting steel ropes is also installed, and their con It s also rigidly attached to said ultra-wheeled motor unit.
На чертежах фиг. 1 показан общий вид тепловоза сбоку, на фиг. 2 - вид на его тележки сверху и на фиг. 3 - вид на тепловоз по стрелке А.In the drawings of FIG. 1 shows a general view of the locomotive from the side, FIG. 2 is a top view of its trolley and in FIG. 3 - view of the locomotive in the direction of arrow A.
Тепловоз состоит из кузова 1, установленного на раме 2, примыкающей к рамам тележек 3. На раме 2 жестко закреплены опоры 4, а на рамах 3 также жестко установлены криволинейной формы направляющие 5. На рамах 3 смонтированы колесно-моторные блоки 6 с жестко к ним присоединенными пальцами 7. На опорах 4 жестко закреплены перекрещивающиеся стальные канаты 8, которые своими другими концами закреплены на колесно-моторных блоках 6 с помощью пальцев 7. Подобные пальцы 7 установлены и на колесно-моторных блоках 6, расположенных на внутренних сторонах торцевых частей тележек, на которых закреплены перекрещивающиеся стальные канаты 9, присоединенные другими своими концами к пальцам 7, закрепленным на крайних колесно-моторных блоках 6, установленных с внешней стороны торцевых частей тележек. Тепловоз перемещается по рельсовому пути 10 колесными парами 11, установленными в колесно-моторных блоках 6 и буксах 12, снабженных рессорными комплектами 13.The locomotive consists of a body 1 mounted on a frame 2 adjacent to the frames of the bogies 3. On the frame 2, the supports 4 are rigidly fixed, and on the frames 3 the guides 5 are also rigidly curved. The wheel-motor blocks 6 are mounted on the frames 3 with them rigidly with attached fingers 7. On the supports 4, crossing steel ropes 8 are rigidly fixed, which are fastened with their other ends to the wheel-motor blocks 6 with the help of fingers 7. Similar fingers 7 are mounted on the wheel-motor blocks 6 located on the inner sides of the ends piece bogies which are fixed crossed steel cables 9 connected their other ends to a pin 7 fixed to the outer wheel-motor units 6 mounted on the outer side end portions trolleys. The locomotive moves along the rail track 10 by wheel sets 11 installed in wheel-motor units 6 and axle boxes 12 equipped with spring sets 13.
Работает тепловоз следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, перемещающегося по прямому участку рельсового пути 10, например, по стрелке B, как известно возможно виляние колесных пар 11, что отрицательно сказывается на его плавности хода. Однако в рассматриваемом техническом решении процесс виляния произойти не может, так как стальные канаты 8 и 9 надежно удерживают колесно-моторные блоки 6 и совместно с ними колесные пары 11 от возможных угловых поворотов колесно-моторных блоков 6. Более того, как известно, стальные канаты 8 и 9 обладают некоторой упругостью в своем продольном направлении и поэтому они в предложенной конструкции выполняют также роль демпферов, гасящих колебания виляния тепловоза. Рассмотрим теперь другой случай, когда тепловоз входит в кривую рельсового пути 10 также по стрелке B, при этом начинает двигаться по кривой, поворачиваясь в направлении стрелки C (см. фиг. 2), и тогда колесо колесной пары 11, расположенной на наружном рельсе кривой рельсового пути 10, набегает своим гребнем на головку рельса по стрелке E (см. фиг. 3). Однако такой контакт длится очень короткое время из-за того, что при повороте тележки (первая тележка слева на фиг. 2) кузов 1 совместно с рамой 2 также получает угловой поворот, но по стрелке F (см. фиг. 2, на которой кузов 1 с рамой 2 показан утолщенной пунктирной линией и обозначен позицией 2) и занимает положение, показанное осевой линией ОО (см. фиг. 2). Такой угловой поворот кузова 1 совместно с рамой 2 позволяет опорам 4, перемещаясь в этом направлении, увлечь за собой стальные канаты 8 по стрелке К. А так как они соединены с пальцами 7, то колесно-моторные блоки 6 получат угловой поворот в направлении стрелки C. Следует отметить, что другой стальной канат 8, также закрепленный на другом пальце 7 рассматриваемых узлов, получит слабину и не будет препятствовать угловому повороту колесно-моторных блоков 6. Одновременно с поворотом колесно-моторного блока 6, расположенного в передней части тележки, произойдет и угловой поворот другого колесно-моторного блока 6, расположенного в задней ее части, за счет того, что стальные канаты 9 колесно-моторных блоков 6, расположенных в передней и задней части каждой тележки, получат движение по стрелкам N, а такое их движение обеспечит угловой поворот указанных колесно-моторных блоков 6 по стрелкам C. Если кривая рельсового пути 10 окажется в другом направлении ее кривизны, то аналогичным образом указанные колесно-моторные блоки 6 получат угловой поворот противоположно стрелкам C. Такие угловые повороты по указанным направлениям C рассмотренной тележки позволят вписаться колесным парам 11 в кривую рельсового пути 10, что позволит снизить износ гребней колес колесных пар тележек.The locomotive works as follows. With a rectilinear translational motion of a locomotive moving along a straight section of the rail track 10, for example, along arrow B, it is known that the wheel pairs 11 will wobble, which negatively affects its smoothness. However, in the considered technical solution, the wobbling process cannot occur, since the steel ropes 8 and 9 reliably hold the wheel-motor blocks 6 and, together with them, the wheel pairs 11 from possible angular rotations of the wheel-motor blocks 6. Moreover, as you know, steel ropes 8 and 9 have some elasticity in their longitudinal direction and therefore they also play the role of dampers in the proposed design, damping the oscillations of the wagging of the locomotive. Let us now consider another case when the locomotive enters the curve of the rail track 10 also along arrow B, while it starts to move along the curve, turning in the direction of arrow C (see Fig. 2), and then the wheel of the wheelset 11 located on the outer rail of the curve rail 10, runs with its crest on the rail head in the direction of arrow E (see Fig. 3). However, this contact lasts a very short time due to the fact that when the bogie is rotated (the first bogie on the left in Fig. 2), the body 1 together with the frame 2 also receives an angular rotation, but in the direction of the arrow F (see Fig. 2, on which the body 1 with frame 2 is shown by a thickened dashed line and indicated by 2) and occupies the position shown by the axial line of the TO (see FIG. 2). Such an angular rotation of the body 1 together with the frame 2 allows the supports 4, moving in this direction, to entrain the steel ropes 8 along the arrow K. And since they are connected with the fingers 7, the wheel-motor blocks 6 will receive an angular rotation in the direction of the arrow C It should be noted that another steel rope 8, also fixed on the other finger 7 of the nodes under consideration, will receive slack and will not impede the angular rotation of the wheel-motor blocks 6. Simultaneously with the rotation of the wheel-motor block 6 located in front of the trolley , there will also be an angular rotation of another wheel-motor block 6 located in its rear part, due to the fact that the steel ropes 9 of the wheel-motor blocks 6 located in the front and rear part of each trolley will get movement along the arrows N, and such the movement will provide an angular rotation of the indicated wheel-motor blocks 6 along the arrows C. If the curve of the rail track 10 is in the other direction of its curvature, then similarly the indicated wheel-motor blocks 6 will receive an angular rotation opposite to the arrows C. Such angular rotation you in these areas C will fit considered bogie wheel pairs 11 in the curve track 10, thereby reducing wear of wheel flanges wheelset bogies.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными устройствами поворота колесно-моторных блоков очевидно, так как такой процесс позволяет повысить устойчивость движения тепловоза и снизить износ гребней колес колесных пар в эксплуатационных условиях тепловозов, снабженных трехосными тележками.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known devices for turning wheel-motor blocks is obvious, since such a process allows to increase the stability of the locomotive and reduce wear on the flanges of the wheelsets in the operating conditions of locomotives equipped with triaxial bogies.
