Предлагаемое изобретение относится 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 тепловоз ТЭП60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. под ред. В.Н. Иванова. М: Транспорт, 1974 г.», где 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 diesel locomotive TEP60, described in the book "Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd. under the editorship of V.N. Ivanova. M: Transport, 1974 ”, 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 wheelsets 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 тепловоз 2ТЭ116, описанный 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 аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60.Also known is the 2TE116 diesel locomotive 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 the TEP60 diesel locomotive.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая позволила бы снизить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути и исключить виляние колесных пар при прямолинейном движении тепловоза.Therefore, the aim of the present invention is to develop such a design of the trolley, which would reduce the undercutting of the wheel flanges when they pass the curve of the rail track and prevent wobble of the wheelsets during the rectilinear movement of the locomotive.
Поставленная цель достигается тем, что на среднем тяговом электродвигателе в его продольной плоскости жестко закреплена направляющая, выполненная из антифрикционного материала с подвижно расположенным в ней корпусом гидроцилиндра, снабженного парой поршней, штоки которых жестко присоединены к раме тележки, на корпусе гидроцилиндра закреплен цилиндрической формы стержень, взаимосвязанный с вилками двуплечих рычагов, шарнирно установленных на раме тележки так, что другие их концы, также снабженные вилками, взаимодействуют с пальцами, жестко закрепленными на крайних тяговых электродвигателях, причем упомянутый гидроцилиндр с помощью трубопроводов связан с гидрораспределителем, золотник которого присоединен к кузову тепловоза, и гидростанцией, размещенной в последней.This goal is achieved by the fact that on the middle traction motor in its longitudinal plane a guide is rigidly fixed, made of antifriction material with a hydraulic cylinder body movably located in it, equipped with a pair of pistons, the rods of which are rigidly attached to the carriage frame, a cylindrical rod is fixed to the hydraulic cylinder body, interconnected with forks of two-shouldered levers pivotally mounted on the frame of the trolley so that their other ends, also equipped with forks, interact with the fingers, rigidly fixed to the extreme traction electric motors, the aforementioned hydraulic cylinder using pipelines connected to the control valve, the spool of which is connected to the body of the locomotive, and a hydraulic station located in the latter.
На фиг. 1 показана принципиальная схема трехосной тележки тепловоза (вид сбоку), на фиг. 2 - также часть принципиальной ее схемы, но вид сверху, и на фиг. 3 показан общий вид корпуса гидроцилиндра в разрезе.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a triaxial bogie of a diesel locomotive (side view), FIG. 2 is also part of a circuit diagram thereof, but a plan view, and in FIG. 3 shows a cross-sectional general view of the body of the hydraulic cylinder.
Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1, на которой с помощью вертикальных шарниров 2 навешены тяговые электродвигатели 3 с колесными парами 4. На среднем тяговом электродвигателе 3 (см. фиг. 1, где показаны два крайних и один средний тяговый электродвигатель 3) жестко закреплена направляющая 5 с подвижно расположенным в ней корпусом гидроцилиндра 6, внутри которого расположено два поршня (на фиг. 3 поршни не обозначены позицией), снабженные штоками 7 и 8, жестко присоединенными к раме 1. На корпусе гидроцилиндра 6 жестко закреплен цилиндрической формы стержень 9, охваченный вилками 10 и 11, жестко присоединенными к тягам 12 и 13 двуплечих рычагов, другие плечи 14 и 15, снабженные другими вилками 16 и 17, шарнирно присоединены к пальцам 18 и 19, жестко присоединенным к крайним тяговым электродвигателям 3. Двуплечие рычаги шарнирно при помощи опор 20 присоединены к раме 1. Полости корпуса гидроцилиндра при помощи трубопроводов 21 и 22 связаны с гидрораспределителем 23, установленным на раме 1, золотник которого присоединен к кузову 25 тепловоза, и в нем размещена гидростанция 26, соединенная трубопроводами 27 и 28 с гидрораспределителем 23. Кузов 25 тепловоза расположен на опорно-возвращающих устройствах 29, установленных на раме 1, а колесные пары 4 расположены на рельсовом пути 30.The three-axle locomotive carriage consists of a frame 1, on which traction motors 3 with wheel pairs 4 are mounted using vertical hinges 2. On the average traction motor 3 (see Fig. 1, where two extreme and one middle traction motor 3 are shown), the guide is rigidly fixed 5 with the housing of the hydraulic cylinder 6 movably located inside it, inside of which there are two pistons (the pistons are not indicated by the position in FIG. 3), equipped with rods 7 and 8, rigidly attached to the frame 1. A cylinder is rigidly fixed to the hydraulic cylinder housing 6 rod 9, covered by forks 10 and 11, rigidly attached to the rods 12 and 13 of the two-arm levers, other arms 14 and 15, equipped with other forks 16 and 17, are pivotally attached to the fingers 18 and 19, rigidly attached to the extreme traction motors 3. The two-arm levers are pivotally connected to the frame 1 by means of supports 20. The hydraulic cylinder body cavities are connected by pipelines 21 and 22 to the control valve 23 mounted on the frame 1, the spool of which is connected to the locomotive body 25, and a hydraulic station 26 is placed in it, connected by a pipe oestriasis 27 and 28 with the control valve 23. The body 25 is located on the supporting locomotive-returning device 29 mounted on the frame 1 and wheel sets 4 are located on the track 30.
Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, например, по стрелке А все детали и узлы тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1-3. При этом рабочая жидкость поступает из гидростанции 26 в гидрораспределитель 23 и затем по стрелкам В (см. фиг. 3) она поступает в корпус гидроцилиндра 6, что позволяет ему находиться в состоянии, когда расстояние от его торцов до рамы 1 будет равным, т.е. l1=l2, и поэтому двуплечие рычаги со своими плечами 13 и 15, а также 11 и 14 будут расположены по оси XX, которая является продольной осью симметрии рельсового пути 30. Такое положение двуплечих рычагов исключает виляние колесных пар 4 за счет фиксации в этом положении тяговых электродвигателей 3. Как только тепловоз войдет в кривую пути, например, по стрелке С (см. фиг. 2), золотник 24 получит угловой поворот, и тогда гидрораспределитель 23 обеспечит не только подачу давления рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 по стрелке F, но и ее отток по стрелке К в гидростанцию 26, и тогда корпус гидроцилиндра 6 получит перемещение по стрелке М. Но так как он снабжен цилиндрической формы стержнем 9, то двуплечие рычаги получат угловые повороты по стрелкам S и Т соответственно на своих опорах 20 (см. фиг. 2), что обеспечит угловой поворот крайних тяговых электродвигателей 3 в этом же направлении на своих вертикальных шарнирах 2 и их колесные пары 4 будут располагаться по радиусу относительно центра кривой рельсового пути 30. Как только тепловоз пройдет криволинейный участок рельсового пути 30, золотник 24, повернувшись в исходное положение, обеспечит вновь подачу рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 по стрелкам В, что позволит последнему расположиться на одинаковом расстоянии l1=l2 относительно рамы 1 и тем самым перевести двуплечие рычаги в положение, когда они будут расположены вдоль оси XX. Это также позволит колесным парам 4 занять положение, когда тепловоз движется по прямому участку пути. Для поворота колесных пар 4 в противоположную сторону относительно стрелки А, например, по стрелке N работа устройства радиального расположения колесных пар 4 будет в целом аналогична вышеописанной с той лишь разницей, что подача рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 будет противоположна стрелкам К и Е, и сам он будет перемещаться в направлении, обратном стрелке М, далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.A three-axle diesel locomotive works as follows. With the rectilinear translational motion of the locomotive, for example, along arrow A, all the parts and assemblies of the bogie are in the position shown in FIG. 1-3. In this case, the working fluid enters from the hydroelectric station 26 to the control valve 23 and then along the arrows B (see Fig. 3) it enters the cylinder body 6, which allows it to be in a state where the distance from its ends to the frame 1 will be equal, i.e. e. l 1 = l 2 , and therefore the two-arm levers with their shoulders 13 and 15, as well as 11 and 14, will be located along the axis XX, which is the longitudinal axis of symmetry of the track 30. This position of the two-arm levers eliminates the wobble of the wheelsets 4 by fixing in this position of the traction electric motors 3. As soon as the locomotive enters the curved path, for example, along arrow C (see Fig. 2), the spool 24 will receive an angular rotation, and then the valve 23 will provide not only the supply of working fluid pressure to the cylinder body 6 in the direction of the arrow F, but also its outflow in the direction of the arrow K to the hydroelectric station 26, and then the cylinder body 6 will move along the arrow M. But since it is equipped with a cylindrical rod 9, the two-arm levers will receive angular turns along the arrows S and T, respectively, on their supports 20 (see Fig. 2), which will provide an angular rotation of the extreme traction motors 3 in the same direction on their vertical hinges 2 and their wheel pairs 4 will be located along the radius relative to the center of the curve of the rail track 30. As soon as the locomotive passes a curved section of the rail track 30, spool 24, p returning to the initial position, provide new supply of the working fluid in the cylinder housing 6 along arrows B, that will allow the latter to stay at the same distance l 1 = l 2 with respect to the frame 1 and thus translate double-arm levers to a position where they are located along the axis XX. It will also allow the wheelsets 4 to take a position when the locomotive is moving in a straight section of the track. To rotate the wheel pairs 4 in the opposite direction relative to arrow A, for example, along arrow N, the operation of the radial arrangement of the wheel pairs 4 will be generally similar to that described above, with the only difference being that the supply of working fluid to the cylinder body 6 will be opposite to the arrows K and E, and he himself will move in the direction opposite to the arrow M, then the described processes can be repeated several times.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно за счет радиального расположения колесных пар тележек тепловозов в кривых участках пути и устойчивого движения в прямых позволит значительно повысить надежность ходовых частей тепловозов за счет исключения повышенного износа гребней колес колесных пар.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it due to the radial arrangement of the wheelsets of diesel locomotive carts in the curved sections of the track and the steady movement in straight lines will significantly increase the reliability of the locomotives running gears by eliminating the increased wear of the wheel wheel flanges.
