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-е. 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 две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на 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 образующей дуги рельсового пути и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.Famous 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 and auxiliary equipment placed in it, which is mounted on two bogies containing wheel pairs with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite the 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 arc generatrix of the rail track and copying them last, increased wear of the wheel flanges occurs, and In some cases, the trolley can also go off the rail.
Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ116), описанный в книге: Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов. Л.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 аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60.Also known is a locomotive (diesel locomotive 2TE116), described in the book: Design, calculation and design of locomotives. Textbook for university students. L.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 trolley is similar to that described above, and therefore its disadvantages are generally similar to those of the TEP60 diesel locomotive.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути и обеспечить устойчивость движения тепловоза при прямолинейном его поступательном движении без виляния тележек.Therefore, the aim of the present invention is to develop such a design of the trolley, which would allow to exclude undercutting of the wheel flanges when they pass the curve of the rail track and to ensure the stability of the locomotive during its rectilinear translational motion without wagging the trolleys.
Поставленная цель достигается тем, что на крайних колесно-моторных блоках каждой тележки жестко, в поперечной их плоскости, закреплена пара кронштейнов, шарнирно связанных с тягами, концы которых также при помощи шарниров соединены с рычагами, жестко установленными на стержнях, выполненных из упругого материала и расположенных в опорах крайних поперечин рамы тележки, причем каждый из упомянутых упругих стержней размещен в одной из своих опор жестко, а в другой - подвижно с возможностью угловых его поворотов.This goal is achieved by the fact that on the extreme wheel-motor blocks of each cart rigidly, in their transverse plane, a pair of brackets is pivotally connected to the rods, the ends of which are also connected by means of hinges with levers rigidly mounted on rods made of elastic material and located in the supports of the extreme cross members of the trolley frame, each of the aforementioned elastic rods being rigidly placed in one of its supports, and movably with the possibility of angular rotations in the other.
На фиг. 1 показана часть тележки вид сбоку, на фиг. 2 - вид ее сверху и на фиг. 3 - вид с торца.In FIG. 1 is a side view of a cart; FIG. 2 is a plan view thereof and in FIG. 3 - end view.
Трехосная тележка локомотива состоит из рамы 1 с крайними поперечинами 2 и средними поперечинами 3. На раме 1 установлены тяговые электродвигатели 4 с колесными парами 5, оси 6 которых размещены в буксах 7. На крайних тяговых электродвигателях 4 установлены кронштейны 8, шарнирно связанные с тягами 9, которые также шарнирно присоединены к рычагам 10, жестко закрепленным на упругих стержнях 11. Упругие стержни 11 установлены подвижно в опорах 12 и жестко закреплены в опорах 13. Опоры 12 и 13 присоединены к крайним поперечинам 2 рамы 1 тележки.The three-axle locomotive carriage consists of a frame 1 with extreme crossbars 2 and middle crossbars 3. Traction motors 4 with wheel sets 5 are mounted on frame 1, axles 6 of which are placed in axle boxes 7. Brackets 8 are mounted on extreme traction motors 4, pivotally connected to rods 9 which are also pivotally attached to the levers 10, rigidly mounted on the elastic rods 11. The elastic rods 11 are mounted movably in the supports 12 and rigidly mounted in the supports 13. Supports 12 and 13 are attached to the extreme cross members 2 of the frame 1 of the truck.
Работает трехосная тележка локомотива следующим образом. При поступательном движении, например, по стрелке A локомотива детали его тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Известно (см. книгу В.Н. Иванова, представленную в аналоге), что при таком движении бесчелюстные тележки за счет податливости рессорных комплектов подвержены вилянию, а такое явление способствует износу гребней колес колесных пар. В предложенном же техническом решении за счет наличия тяг 9, связывающих крайние колесно-моторные блоки 4 с упругими стержнями 11 через рычаги 10 при возникновении виляния, вызванного набеганием той или иной колесной пары 5 своими гребнями на головку рельса, происходит удерживание последних относительно рельсового пути, продольная ось которого является в этом случае перпендикулярной продольной оси колесных пар 5. Доже если динамическое усилие, возникающее между гребнем колеса и головкой рельса, и вызовет угловой поворот тягового электродвигателя 4 с его колесной парой 5 по стрелке B, то оно будет тут же погашено за счет сопротивления упругих стержней 9, создаваемого своей, достаточно высокой в этом случае, крутильной жесткостью. Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую пути и его, например, тяговый электродвигатель 4 с колесной парой 5 (крайний слева фиг. 2) получил угловой поворот по стрелкам C, вызванный набеганием его гребней на головку рельса. Тогда одна из его тяг 9 переместится по стрелке E, а другая - по стрелке F, что создаст условие поворота рычагов 10, а следовательно, и закрутки упругих стержней 11 соответственно по стрелкам N и M. При этом произойдет и угловой поворот в этом же направлении и всего колесно-моторного блока по стрелке K относительно его опоры, присоединенной к его поперечине 3 (такая опора позицией на фиг. 1 и фиг. 2 не обозначена, но она имеет такую конструкцию, как это описано в аналоге). После преодоления кривой пути боковая нагрузка на набегающем колесе колесной пары 5 исчезает и под действием упругих сил, создаваемых ранее закрученными упругими стержнями 11, колесно-моторный блок возвращается в исходное положение такое, как это показано на фиг. 2. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.Works three-axle trolley locomotive as follows. During translational movement, for example, along arrow A of a locomotive, the details of its carriage are in the position shown in FIG. 1 and FIG. 2. It is known (see the book by VN Ivanov, presented in the analogue) that with this movement, the jawless carts due to the flexibility of the spring sets are subject to wobble, and this phenomenon contributes to the wear of the wheel flanges. In the proposed technical solution, due to the presence of rods 9 connecting the extreme wheel-motor blocks 4 with the elastic rods 11 through the levers 10, when a wobble occurs due to the running of a wheel pair 5 with its ridges on the rail head, the latter are held relative to the rail track, the longitudinal axis of which is in this case perpendicular to the longitudinal axis of the wheelsets 5. Even if the dynamic force arising between the wheel flange and the rail head causes angular rotation of the traction electric tor 4 with its pair of wheels 5 according to arrow B, it will be immediately extinguished due to the resistance of the elastic rod 9, its generated, sufficiently high in this case, torsional rigidity. Suppose now that the locomotive entered a curved path and, for example, a traction motor 4 with a pair of wheels 5 (leftmost in Fig. 2) received an angular rotation along arrows C, caused by the running of its ridges on the rail head. Then one of its rods 9 will move along the arrow E, and the other along the arrow F, which will create the condition for the levers 10 to rotate, and consequently the twist of the elastic rods 11, respectively, along the arrows N and M. This will cause an angular rotation in the same direction and the entire wheel-motor block in the direction of arrow K relative to its support attached to its cross member 3 (such a support is not indicated by Fig. 1 and Fig. 2, but it has the design as described in the analogue). After overcoming the curve of the path, the lateral load on the oncoming wheel of the pair of wheels 5 disappears and under the action of the elastic forces created by the previously twisted elastic rods 11, the wheel-motor unit returns to its original position as shown in FIG. 2. Further, the described processes can be repeated repeatedly.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как использование его в практике позволит повысить устойчивость движения локомотивов, снабженных трехосными тележками, и снизить износ гребней колес при прохождении ими кривых участков пути.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since its use in practice will increase the stability of movement of locomotives equipped with triaxial bogies and reduce wear of wheel flanges when they pass along curved sections of the track.
