Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях трехосных бесчелюстных тележек тепловозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of triaxial jawless diesel locomotive bogies.
Известен колесно-моторный блок тепловоза ТЭЗ, описанный и показанный на стр. 120-122, рис. 79 и рис. 80 в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учеб. для студентов вузов, обучающихся по специальности Локомотивостроение А.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение 1981 г.». Такой колесно-моторный блок состоит из колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель, причем его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза. Несмотря на свою эффективность использования, такая схема навески тягового электродвигателя обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при движении тепловоза в кривых участках пути колесные пары не могут располагаться по радиусу относительно центра траектории такой кривой, в результате чего происходит повышенный износ гребней колес колесных пар, в итоге тепловозы значительное время простаивают в неплановых ремонтах и депо несут существенные трудовые затраты по последним.The wheel-motor unit of the TEZ diesel locomotive is known, described and shown on pages 120-122, Fig. 79 and fig. 80 in the book “Design, calculation and design of locomotives. Textbook for university students enrolled in the specialty Locomotive Engineering A.A. Kamaev et al. Ed. A.A. Kamaev. - M.: Mechanical Engineering 1981 ". Such a wheel-motor block consists of a wheel pair with axle boxes, on the axis of which a traction motor is mounted with the help of motor-axial bearings, and its side with the help of a spring suspension is interconnected with the frame of the diesel locomotive. Despite its effectiveness, this design of the traction motor linkage has a significant drawback, namely, that when a locomotive moves in curved sections of the track, the wheel pairs cannot be radially relative to the center of the trajectory of such a curve, resulting in increased wear of the wheel flange As a result, diesel locomotives stand idle for unplanned repairs for a considerable time and the depot incurs significant labor costs for the latter.
Известен также колесно-моторный блок тепловоза, описанный и показанный в патенте RU 2284930, отличающийся от аналоговой конструкции тем, что в поперечной плоскости тележки размещена дополнительная балка, состоящая из двух вертикальных участков, концы которых представляют собой крышки букс, жестко закрепленных на внешних их торцевых поверхностях, и одного горизонтального участка, расположенного в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось колесной пары и параллельно последней, причем на упомянутом горизонтальном участке дополнительной балки одной из своих боковых сторон жестко закреплен тяговый электродвигатель. Несмотря на такое подвешивание ТЭД такая конструкция, как и описанная в аналоге, не способна копировать колесными парами колесно-моторного блока кривую рельсового пути, что в результате приводит к поврежденному износу граней их колес.Also known is the wheel-motor unit of a diesel locomotive described and shown in patent RU 2284930, which differs from the analogue construction in that an additional beam is arranged in the transverse plane of the trolley, consisting of two vertical sections, the ends of which are axle boxes rigidly fixed to their outer end faces surfaces, and one horizontal section located in a vertical plane passing through the longitudinal axis of the wheelset and parallel to the last, moreover, on the said horizontal section tional beam of one of its sides rigidly mounted drive motor. Despite such suspension of the TED, such a design as described in the analogue is not capable of copying the curve of the rail track with the wheel pairs of the wheel-motor unit, which as a result leads to damaged wear on the faces of their wheels.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции колесно-моторного блока тепловоза, которая могла бы копировать ими кривые участки пути.Therefore, the aim of the invention is the development of such a design of a wheel-motor unit of a diesel locomotive, which could copy the curved sections of the track.
Поставленная цель достигается тем, что на поперечине рамы тележки установлен моментный гидроцилиндр, вал которого жестко закреплен на горизонтальном участке дополнительной балки, а пружинная подвеска тягового электродвигателя подвижно размещена в криволинейной формы направляющей, жестко закрепленной на раме тележки, причем моментный гидроцилиндр соединен трубопроводами как с гидрораспределителем, золотник которого жестко связан с кузовом тепловоза, так и с гидростанцией, размещенной в упомянутом кузове.This goal is achieved by the fact that on the cross member of the trolley frame a torque hydraulic cylinder is installed, the shaft of which is rigidly fixed on the horizontal section of the additional beam, and the spring suspension of the traction motor is movably placed in a curved shape of the guide rigidly fixed on the frame of the truck, and the torque hydraulic cylinder is connected by pipelines as with a hydraulic distributor , the spool of which is rigidly connected with the body of the locomotive, and with a hydraulic station located in the said body.
На чертежах фиг. 1 показан колесно-моторный блок тепловоза, вид с торца, на фиг. 2 - он же, но вид сбоку, и на фиг. 3 - узел пружинной подвески колесно-моторного блока рамы тележки тепловоза, вид сверху.In the drawings of FIG. 1 shows a wheel-motor block of a locomotive, an end view, in FIG. 2 is the same, but a side view, and in FIG. 3 - a node of the spring suspension of the wheel-motor block of the locomotive trolley frame, top view.
Колесно-моторный блок тепловоза состоит из тягового электродвигателя 1 с колесной парой 2, размещенной в буксах 3 подрессоренных пружинами сжатия 4 относительно рамы тележки 5. На торцах букс 3 жестко закреплена дополнительная балка 6, примыкающая неподвижно к тяговому электродвигателю 1 своим горизонтальным участком 7. На раме тележки 5 также жестко установлена поперечина 8, на которой закреплен моментный гидроцилиндр 9 и его вал 10 жестко связан с горизонтальным участком 7 дополнительной балки 6, тяговый электродвигатель 1 с помощью пружинной подвески 11 снабжен пальцем 12, подвижно расположенным в пазу 13 криволинейной формы направляющей 14, жестко закрепленной на раме тележки 5. Моментный гидроцилиндр 9 с помощью трубопроводов 15 и 16 соединен с гидрораспределителем 17, золотник 18 которого связан с кузовом тепловоза 19. Гидрораспределитель 17 трубопроводами 20 и 21 соединен с гидростанцией 22, размещенной в кузове тепловоза 19. Колесная пара 2 перемещается по рельсовому пути 23.The wheel-motor unit of the diesel locomotive consists of a traction motor 1 with a pair of wheels 2 located in axle boxes 3 sprung with compression springs 4 relative to the frame of the trolley 5. At the ends of the axle boxes 3 an additional beam 6 is fixed rigidly adjacent to the traction motor 1 with its horizontal section 7. On the frame of the trolley 5 is also rigidly mounted cross member 8, on which is mounted a torque cylinder 9 and its shaft 10 is rigidly connected with the horizontal section 7 of the additional beam 6, the traction motor 1 using a spring the suspension 11 is equipped with a finger 12, movably located in the groove 13 of the curved shape of the guide 14, rigidly mounted on the frame of the trolley 5. The momentary hydraulic cylinder 9 is connected via pipelines 15 and 16 to the control valve 17, the spool 18 of which is connected to the body of the locomotive 19. The control valve 17 by piping 20 and 21 is connected to a hydraulic station 22 located in the body of a diesel locomotive 19. The wheelset 2 moves along the rail 23.
Работает колесно-моторный блок тепловоза следующим образом. При прямолинейном движении тепловоза (на чертежах он не показан) по стрелке А тяговый электродвигатель 1 совместно с колесной парой 2 занимает такое положение, как это показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, при этом от возможного виляния колесной пары 2 по стрелке В (фиг. 3) ее надежно фиксирует тяговый электродвигатель 1, который удерживает на месте моментный гидроцилиндр 9, питаемый рабочей жидкостью от гидростанции 22 по поступающим в него по трубопроводам 15, 16. При входе тепловоза в кривую рельсового пути 23, который имеет кривизну, например, в направлении стрелки Е, тележка тепловоза входит в него, а так как золотник 18 связан с кузовом тепловоза 19, то он, повернувшись, подает давление рабочей жидкости из трубопровода 20 в трубопровод 15 по стрелке F, при этом трубопровод 16 соединяется с трубопроводом 21, который работает на слив в направлении стрелки М в гидростанцию 22. Поступившая рабочая жидкость по стрелке F в моментной гидроцилиндр 9 обеспечивает в этом случае угловой поворот его вала 10 в направлении стрелки N. Такой угловой поворот вала 10, за счет того, что он жестко соединен с горизонтальном участком 7 дополнительной балки 6, которая жестко закреплена на тяговом электродвигателе 1, поворачивает последний в этом же направлении, при этом палец 12 перемещается в криволинейной формы направляющей 14 в направлении стрелки К. В итоге тяговый электродвигатель 1 своей колесной парой 2 располагается радиально относительно центра траектории кривой участка пути 23. После прохождения тепловозом кривой рельсового пути 23 золотник 18 возвращается в исходное положение, что позволяет валу 10 моментного гидроцилиндра 9 повернуть тяговый электродвигатель 1 совместно с колесной парой 2 в направлении, обратном стрелке N, которые в итоге располагаются вдоль продольной оси рельсового пути 23. Угловой поворот тележки тепловоза относительно его кузова 19 в противоположную сторону участка кривой рельсового пути 23 происходит аналогично вышеописанному. Далее описанные процессы управления угловым поворотом тягового электродвигателя 1 совместно с колесной парой 2 могут повторяться неоднократно.The wheel-motor unit of the locomotive operates as follows. With the rectilinear motion of the locomotive (not shown in the drawings) along arrow A, the traction motor 1 together with the wheelset 2 occupies a position as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, while from the possible wobble of the wheelset 2 in the direction of arrow B (Fig. 3), it is reliably fixed by the traction motor 1, which holds the torque hydraulic cylinder 9 in place, fed by the working fluid from the hydraulic station 22 through pipelines 15, 16 that enter it the locomotive’s entrance to the curve of the rail 23, which has a curvature, for example, in the direction of arrow E, the locomotive’s bogie enters it, and since the spool 18 is connected to the body of the locomotive 19, it rotates and supplies the working fluid pressure from the pipeline 20 to the pipeline 15 arrow F, while the pipe 16 is connected to the pipe 21, which works to drain in the direction of the arrow M into the hydraulic station 22. The incoming working fluid in the direction of the arrow 9 in the direction of the arrow 9 in this case provides an angular rotation of its shaft 10 in the direction of the arrow N. Such an angular rotation shaft 10, due to the fact that it is rigidly connected to the horizontal section 7 of the additional beam 6, which is rigidly mounted on the traction motor 1, rotates the latter in the same direction, while the pin 12 moves in a curved shape on branching 14 in the direction of the arrow K. As a result, the traction motor 1 with its wheel pair 2 is located radially relative to the center of the curve of the curve of the section of track 23. After the locomotive passes the curve of the rail track 23, the spool 18 returns to its original position, which allows the shaft 10 of the torque cylinder 9 to rotate the traction motor 1 together with a pair of wheels 2 in the direction opposite to the arrow N, which are ultimately located along the longitudinal axis of the rail 23. The angular rotation of the locomotive’s bogie relative to body 19 in the opposite direction of the curve section of the rail track 23 occurs similarly to the above. The following control processes for the angular rotation of the traction motor 1 together with the wheelset 2 can be repeated several times.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес тепловозов и тем самым повысить их эксплуатационную и техническую надежность.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows to reduce wear of the wheel flanges of diesel locomotives and thereby increase their operational and technical reliability.
