RU2607699C1

RU2607699C1 - Diesel locomotive non-pedestal bogie

Info

Publication number: RU2607699C1
Application number: RU2015132135A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский; Валентин Иванович Киселёв; Валерий Семёнович Коссов; Ирина Николаевна Гридчина; Юрий Николаевич Булатов
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-01-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway vehicles, particularly to diesel locomotive non-pedestal bogie. Non-pedestal diesel locomotive bogie consists of frame, made of longitudinal and transverse beams with hinged motor wheel units. Units include traction electric motors and mounted wheels with spring sets and journal-boxes, connected with frame using shackle links. On frame crosswise beams, in extreme motor wheel units installation area, turning platforms lower rings are rigidly fixed. Lower rings are connected with turning platforms upper rings via socket joints and latter by means of helical compression springs are connected with one ends of U-shaped curved rods, which other ends are rigidly connected to traction motors. Traction motors end surfaces are equipped with arc-shaped projections, provided with slots interacting with spring-loaded retainers, mounted on bogie frame transverse beams.

EFFECT: enabling higher stability of diesel locomotive.

1 cl, 3 dwg

Description

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.», стр. 10-11, где 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 две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования, этот 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.Known locomotive (diesel locomotive TEP60), described in the book "Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd. Ed. V.N. Ivanova. M .: Transport, 1974 ”, p. 10-11, which presents materials on its design. Such a locomotive (Fig. 4 p. 11) consists of a body with a power plant and auxiliary equipment located in it, which is mounted on two bogies containing wheel pairs with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite its efficiency of use, this locomotive has a significant drawback, namely, that when it is moving in curved paths due to the impossibility of angular rotation of the wheel pairs that are extreme in the bogies relative to the geometric center of the arc generatrix of the rail track and copy it last, increased crest wear wheels, and in some cases, the descent of the cart with the rail is possible.

Известен также локомотив (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 аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележки тепловоза ТЭП60.Also known is a locomotive (diesel locomotive 2TE116), described 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 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.Therefore, the aim of the invention is to develop 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 достигается тем, что на поперечных балках рамы, в зоне установки крайних колесно-моторных блоков, жестко закреплены нижние кольца поворотных кругов, связанных шаровыми погонами с верхними кольцами поворотных кругов и последние с помощью винтовых пружин сжатия соединены с одними концами корытообразно-криволинейной формы стержнями, другие концы которых жестко присоединены к тяговым электродвигателям, причем торцевые поверхности упомянутых тяговых электродвигателей снабжены дугообразной формы выступами, снабженными пазами взаимодействующими с подпружиненными фиксаторами, закрепленными на поперечных балках рамы тележки.This goal is achieved by the fact that on the transverse beams of the frame, in the installation area of the extreme wheel-motor blocks, the lower rings of the turntables are rigidly fixed, connected by ball epaulets with the upper rings of the turntables and the latter are connected with one end of a compression spring with a trough-curved shape rods, the other ends of which are rigidly attached to the traction motors, and the end surfaces of the said traction motors are provided with arcuate protrusions provided grooves interacting with spring-loaded clamps mounted on the transverse beams of the trolley frame.

На чертежах фиг. 1 показана передняя часть бесчелюстной тележки тепловоза, которая является трехосной, на фиг. 2 - ее вид по стрелке А и на фиг. 3 - укрупненная часть узла крепления тягового электродвигателя к раме тележки тепловоза.In the drawings of FIG. 1 shows the front of the jawless locomotive bogie, which is triaxial, in FIG. 2 is a view along arrow A and in FIG. 3 - enlarged part of the attachment of the traction motor to the frame of the locomotive trolley.

Бесчелюстная тележка тепловоза состоит из продольных 1 и поперечных 2 балок. К продольным 1 балкам с помощью рессорных комплектов 3 присоединены буксы 4, в которых подвижно установлены оси 5 колесных пар 6, расположенных в тяговых электродвигателях 7. На тяговых электродвигателях 7 размещены дугообразной формы выступы 8 с пазами 9, контактирующие с фиксаторами 10 подпружиненных пружинами сжатия 11, установленных на поперечных балках 1 рамы. На тяговых электродвигателях 7 жестко закреплены корытообразно-криволинейной формы стержни 12, которые другим своим концом оперты через пружины сжатия 13 на верхние кольца 14 поворотного круга. Верхние кольца 14 с помощью шарового погона 15, взаимосвязанного с нижними кольцами 16 поворотного круга, которые жестко закреплены на поперечных 2 рамы. Верхние кольца 14 и нижние кольца 16 поворотного круга зафиксированы между собой замковыми кольцами 17. Колесные пары 6 перемещаются по рельсовому пути 18.The jawless locomotive carriage consists of longitudinal 1 and transverse 2 beams. The axle boxes 4 are attached to the longitudinal 1 beams with the help of spring sets 3, in which the axles 5 of the wheelsets 6 located in the traction motors 7 are movably mounted. On the traction motors 7 there are arched projections 8 with grooves 9 in contact with the latches 10 spring-loaded compression springs 11 mounted on the cross beams of 1 frame. The rods 12 are rigidly fixed on the traction electric motors 7, which are supported by their other end through the compression springs 13 on the upper rings 14 of the turntable. The upper rings 14 using a ball epaulet 15, interconnected with the lower rings 16 of the turntable, which are rigidly fixed to the transverse 2 frames. The upper rings 14 and the lower rings 16 of the turntable are fixed to each other by locking rings 17. Wheel pairs 6 are moved along the rail 18.

Работает бесчелюстная тележка тепловоза следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, например по стрелке В, все детали его тележек находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. При этом колебания виляния колесных пар 6 не происходит, так как фиксатор 10 (см. фиг. 1, где он показан, в качестве примера, в использованной конструкции одного колесно-моторного блока тепловоза, который расположен как крайний в тележке), входящий в паз 9 тягового электродвигателя 7 надежно удерживает его исключая горизонтальные колебания по стрелкам В (см. фиг. 1). Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую рельсового пути 18, имеющего кривизну по стрелке Е, и тогда в набегающей колесной паре 6 на головку рельса передастся значительное боковое усилие Р, направленное вдоль оси 5 колесной пары 6 (см. фиг. 1), которое имеет в практике довольно высокий показатель порядка 5-6,6 тонны. Тогда под действием такого усилия тяговый электродвигатель 7, преодолев сопротивление, создаваемое фиксатором 10, совместно с верхним кольцом 14 поворотного круга и корытообразно-криволинейной формы стержнями 12, вместе со своей колесной парой 6 получит угловой поворот в этом же направлении, т.е. по стрелке Е. Такой угловой поворот окажется возможным за счет некоторой поперечной упругой деформации рессорных комплектов 3 тележки. В итоге ось 5 колесной пары 6 разместится по радиусу относительно центра образующей кривую пути. После прохождения кривой участка пути указанные элементы конструкции тележки под действием ранее упруго деформированного рессорного подвешивания возвращаются в исходное положение, т.е. в направлении, обратном стрелке Е, и тяговый электродвигатель 7 вновь становится зафиксированным фиксатором 10, в таком его положении, как это показано на фиг. 1. Угловой поворот тягового электродвигателя 7 совместно с колесной парой 5 в направлении, например стрелки F, происходит подобно тому, как это описано выше при входе в кривую пути по стрелке Е. Следует также отметить, что наличие пружин сжатия 13 позволяет тяговому электродвигателю 7 совместно с колесной парой 5 обеспечить совместно с рессорным подвешиванием 3 необходимую плавность хода, плавно копируя неровности рельсового пути, снижая тем самым динамические нагрузки, воспринимаемые экипажной частью тепловоза. Предложенное техническое решение обладает еще одним преимуществом в сравнении с прототипом, которое заключается в том, что в его конструкции отсутствуют поводки, связывающие буксы с рамой тележки (см. книгу Камаева А.А. и др.), причем тяговое усилие от тяговых электродвигателей и колесных пар на раму тележки передается как рессорным подвешиванием 3, так и пружинами сжатия 13, которые связывают упруго последние контактирующие с одной стороны с тяговым электродвигателем, а с другой через поворотный круг с рамой тележки. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.Works jawless diesel locomotive as follows. With the rectilinear translational motion of the locomotive, for example along arrow B, all the details of its bogies are in the same position as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3. In this case, the wobble of the wheel pairs 6 does not fluctuate, since the latch 10 (see Fig. 1, where it is shown, as an example, in the used design of one wheel-motor block of the locomotive, which is located as the last in the truck), is included in the groove 9 of the traction motor 7 reliably holds it excluding horizontal vibrations along arrows B (see Fig. 1). Suppose now that the locomotive entered the curve of the rail track 18 having a curvature in the direction of arrow E, and then a significant lateral force P transmitted along the axis 5 of the wheelset 6 is transmitted to the rail head 6 on the rail head (see Fig. 1), which In practice, it has a rather high indicator of the order of 5-6.6 tons. Then, under the influence of this force, the traction motor 7, having overcome the resistance created by the latch 10, together with the upper ring 14 of the turntable and the trough-curved shape by the rods 12, together with its wheelset 6 will receive an angular rotation in the same direction, i.e. along arrow E. Such an angular rotation will be possible due to some transverse elastic deformation of the spring sets 3 of the trolley. As a result, the axis 5 of the wheelset 6 will be located along the radius relative to the center of the curve forming the path. After passing the curve of the path section, these structural elements of the carriage under the action of the previously elastically deformed spring suspension are returned to their original position, i.e. in the opposite direction of arrow E, and the traction motor 7 again becomes a fixed lock 10, in its position, as shown in FIG. 1. The angular rotation of the traction motor 7 together with the wheelset 5 in the direction of, for example, arrow F, occurs similar to that described above when entering the path curve along arrow E. It should also be noted that the presence of compression springs 13 allows the traction motor 7 together with a wheelset 5, together with the spring suspension 3, provide the necessary smoothness, smoothly copying the unevenness of the rail track, thereby reducing the dynamic loads perceived by the crew of the locomotive. The proposed technical solution has another advantage in comparison with the prototype, which consists in the fact that in its design there are no leads connecting the axle boxes with the frame of the trolley (see the book by A. Kamaev and others), and the pulling force from traction motors and wheelsets to the frame of the trolley is transmitted as spring suspension 3, and compression springs 13, which connect the elastically last contact on the one hand with the traction motor, and on the other through the turntable with the frame of the trolley. Further, the processes described may be repeated repeatedly.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с аналогом и прототипом очевидно, так как оно позволяет снизить виляние колесных пар, уменьшить износ гребней колес и исключить из конструкции тележки поводки.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the analogue and prototype is obvious, since it allows to reduce the wobble of the wheelsets, to reduce the wear of the flanges and to exclude the leashes from the design of the cart.

Claims

Jawless diesel locomotive carriage, consisting of a frame made of longitudinal and transverse beams with wheel-motor units mounted on it, including traction motors and wheel pairs with spring sets and axle boxes connected by leashes with a frame, characterized in that on transverse the frame beams, in the installation area of the extreme wheel-motor blocks, the lower rings of the turntables are connected rigidly, connected with the shoulder straps with the upper rings of the turntables, and the latter with compression coil springs oedineny trough-shaped with one end - curved rods, the other ends of which are rigidly attached to the traction motors, wherein the end surfaces of said traction motors are provided with arc-shaped protrusions provided with notches which interact with spring retainers fixed to transverse beams of the bogie frame.