RU2711012C1

RU2711012C1 - Diesel locomotive wheel-motor unit

Info

Publication number: RU2711012C1
Application number: RU2019110870A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский; Валентин Иванович Киселёв; Леонид Алексеевич Кузнецов
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-01-14

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of railway transport, namely, to the non-jaw diesel locomotive bogies. Diesel locomotive wheel-motor unit comprises traction motor pivotally mounted on bogie and wheel pair frames. Wheel pair axles are spring-loaded relative to bogie. On the crossbar there rigidly fixed is a bushing in which a pair of spring-loaded semi-cylinders is installed. One end of each half-cylinder is pivotally connected to the electric motor, and the second one is in contact with the housing of double-acting hydraulic cylinder, which is connected to the bogie frame with rods. Hydraulic cylinder is connected by pipelines to the hydraulic distributor the slide valve of which is connected to the bottom of the diesel locomotive bogie.EFFECT: reduced wear of flanges of wheel pairs in curved sections.1 cl, 2 dwg

Description

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, что 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 described and described 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 using motor-axial bearings, and its side with the help of a spring suspension is interconnected with the frame of the diesel locomotive. Despite its efficiency of use, this design of the traction motor linkage has a significant disadvantage in that, when the locomotive moves in the 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 flanges, which 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 вертикальной плоскости проходящей через продольную ось колесной пары и параллельно последней, причем на упомянутом горизонтальном участки дополнительной балки одной из своих боковых сторон, жестко закреплен тяговый электродвигатель. Не смотря 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 block of a diesel locomotive described and shown in patent RU 2284930, which differs from the analog design in that an additional beam is placed in the transverse plane of the trolley, consisting of two vertical sections, the ends of which are the covers of the axle boxes rigidly fixed to their outer end surfaces and one a horizontal section of a vertical plane passing through the longitudinal axis of the wheelset and parallel to the last, moreover, on the said horizontal sections linen beam of one of its lateral sides, the traction motor is rigidly fixed. Despite such TED suspension, such a design as described in the analogue is not able to copy the curve of the rail track by the wheel pairs of the wheel-motor unit, which as a result leads to damaged wear on the faces of their wheels.

Поэтому целью предполагаемого изобретения является разработка такой конструкции колесно-моторного блока тепловоза, который мог бы копировать ими кривые участки пути.Therefore, the aim of the alleged invention is to develop such a design of a wheel-motor unit of a diesel locomotive, which could copy the curved sections of the track.

Поставленной цель достигается тем, что на поперечине рамы, со стороны крайнего колесно-моторного блока, жестко закреплена цилиндрическая втулка, в которой подвижно размещена пара полуцилиндров подпружиненных относительно последней винтовой пружиной сжатия причем, одни концы каждого из полуцилиндров шарнирно присоединены к тяговому электродвигателю, а другие контактируют с наклонными поверхностями упора жестко закрепленного на корпусе двухстороннего действия гидроцилиндра связанного своими штоками с рамой тележки, а также с помощью трубопроводов соединенный с гидрораспределителем, золотник которого присоединен к днищу кузова тепловоза при этом, последний также трубопроводами связан с гидростанцией, установленной в кузове последнего.This goal is achieved by the fact that on the cross member of the frame, from the side of the extreme wheel-motor block, a cylindrical sleeve is rigidly fixed, in which a pair of half-cylinders spring-loaded relative to the last helical compression spring is movably placed, some ends of each of the half-cylinders pivotally attached to the traction motor, and others in contact with the inclined surfaces of the stop rigidly mounted on the body of the double-acting hydraulic cylinder connected by its rods to the frame of the trolley, as well as using piping connected to the control valve, the spool of which is attached to the bottom of the body of the locomotive while the latter is also connected with conduits hydraulic unit installed in the back of the latter.

На чертежах фиг. 1 показан колесно-моторный блок тепловоза, установленный на его тележке вид сверху и на фиг. 2 он же, но вид сбоку.In the drawings of FIG. 1 shows a wheel-motor unit of a diesel locomotive mounted on its trolley from above and in FIG. 2 he is, but a side view.

Колесно-моторный блок тепловоза состоит из тягового электродвигателя 1 установленного на поперечине 2 рамы. 3 тележки тепловоза с помощью шарнира 4. На тяговом электродвигателе 1 смонтирована колесная пара 5 с буксами 6 связанными с рамой 3 при помощи поводков 7 и сами буксы 6 подпружинены пружинами сжатия 8 относительно последней. Колесная пара 5 расположена на рельсовом пути 9. На тяговом электродвигателе 1 жестко закреплены пальцы 10, на которых подвижно установлены полуцилиндры 11 размещенные подвижно во втулке 12 жестко установленной на поперечине 2 рамы 3. Полуцилиндры 11 подпружинены винтовой пружиной сжатия 13 относительно втулки 12. С другой стороныполуцилиндры 11 контактируют с упором 14 снабженным наклонными поверхностями 15 и 16, а сам упор 14 жестко закреплен на корпусе гидроцилиндра 17 с поршнем 18 снабженного штоками 19 шарнирно присоединенными к раме 3. Корпус гидроцилиндра 17 с помощью трубопроводов 20 и 21 связан с гидрораспределителем 22 установленным на другой поперечине 23 рамы 3 и его золотник 24 присоединен к днищу кузова 25 тепловоза. В тоже время гидрораспределитель 22 трубопроводами 26 и 27 соединен с гидростанцией 28 расположенной в кузове 25 тепловоза.The wheel-motor unit of the locomotive consists of a traction motor 1 mounted on the cross member 2 of the frame. 3 locomotive trolleys with a hinge 4. A wheel pair 5 with axle boxes 6 connected to the frame 3 with levers 7 is mounted on the traction motor 1 and the axle boxes 6 themselves are spring-loaded with compression springs 8 relative to the latter. The wheel pair 5 is located on the rail 9. On the traction motor 1, fingers 10 are fixedly mounted on which the half cylinders 11 are movably mounted in the sleeve 12 rigidly mounted on the cross member 2 of the frame 3. The half cylinders 11 are spring-loaded with a compression screw spring 13 relative to the sleeve 12. On the other the sides of the half-cylinders 11 are in contact with the stop 14 provided with inclined surfaces 15 and 16, and the stop 14 itself is rigidly fixed to the housing of the hydraulic cylinder 17 with the piston 18 provided with rods 19 pivotally attached to the frame 3. The housing is hydro cylinder 17 by means of pipelines 20 and 21 is connected with a control valve 22 mounted on the other cross member 23 of the frame 3 and its spool 24 is connected to the bottom of the body 25 of the locomotive. At the same time, the control valve 22 is connected by pipelines 26 and 27 to a hydraulic station 28 located in the body 25 of the diesel locomotive.

Работает колесно-моторный блок тепловоза следующим образом. При поступательном прямолинейном движении тепловоза, например, по стрелке А, все детали рассматриваемой конструкции находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Известно, что при таком виде движения происходит виляние колесных пар 5 передающееся колесно моторному блоку 1, что во-первых приводит к повышению износа гребней колес колесных пар 5 и во-вторых ухудшает плавность ходатепловоза в целом. Однако в данном случае такие колебания не происходят, так как колесно-моторный блок (тяговый электродвигатель 1 с колесной парой 5) за счет наличия пальцев 10 исключает возможность линейного перемещения полуцилиндров 11 друг относительно друга из за контакта их с упором 14 надежно удерживаемым неподвижным корпусом гидроцилиндра 17.Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую рельсового пути 9, например, по стрелке В и тогда, как известно, его тележка получит угловой поворот относительно кузова 25 тепловоза, что позволит золотнику 24 соединить трубопровод 26 (куда поступает рабочая жидкость из гидростанции 28) с трубопроводом 20. В этом случае корпус гидроцилиндра 17 переместится по стрелке Е увлекая за собой упор 14 в этом же направлении. Но как только упор 14 своей наклонной поверхностью 16 воедет в контакт с одним из полуцилиндров 11, то он получит линейное перемещение по стрелке К, что в итоге приведет к угловому повороту колесно-моторного блокана его шарнире 4 по стрелке М обеспечив тем самым радиальное положение колесной пары 5 относительно центра кривой рельсового пути 9.После прохода тепловозом кривой, его тележка возвращается в исходное положение и колесно-моторный блок поворачивается в направлении обратном стрелке М. Такой его угловой поворот происходит одновременно как за счет слива рабочей жидкости в трубопровод 21, в направлении обратном стрелке Е, так и подачи ее в трубопровод 20 из гидрораспределителя 22, что в итоге позволяет полуцилиндрам 11 занять исходное положение. Следует также отметить, что кривая рельсового пути 9 может иметь направление не только по стрелке И, но и по стрелке F. В этом случае для поворота колесно-моторного блока по стрелке N давление рабочей жидкости от гидрораспределителя 22 подается в гидроцилиндр 17 по трубопроводу 20, что в итоге последний получит перемещение в направлении обратном стрелке Е и тогда второй полуцилиндр 11 получит движение по стрелке Р, обеспечив тем самым радиальное расположение колесной пары 5 относительно центра кривой расположенной по стрелке N. Далее описанные процессы углового поворота колесно-моторного блока могут повторяться многократно.The wheel-motor unit of the locomotive operates as follows. In the forward rectilinear motion of the locomotive, for example, along arrow A, all the details of the structure in question are in the same position as shown in FIG. 1 and FIG. 2. It is known that with this type of movement, the wheel pairs 5 wobble and are transmitted to the motor block 1, which firstly leads to increased wear of the wheel flanges 5 and secondly worsens the smoothness of the locomotive as a whole. However, in this case, such fluctuations do not occur, since the wheel-motor unit (traction motor 1 with a wheel pair 5) due to the presence of the fingers 10 excludes the possibility of linear movement of the half-cylinders 11 relative to each other due to their contact with the stop 14 of the securely held stationary cylinder body 17. Suppose now that the locomotive entered the curve of the rail track 9, for example, along arrow B and then, as you know, its trolley will receive an angular rotation relative to the body 25 of the locomotive, which will allow the spool 24 to connect pipeline 26 (where the working fluid from the hydroelectric station 28 enters) with pipeline 20. In this case, the housing of the hydraulic cylinder 17 will move in the direction of arrow E, dragging the stop 14 in the same direction. But as soon as the stop 14, with its inclined surface 16, comes into contact with one of the half-cylinders 11, it will receive linear movement along arrow K, which will ultimately lead to an angular rotation of the wheel-motor block at its hinge 4 along arrow M, thereby ensuring a radial position of the wheel pairs 5 relative to the center of the curve of the rail track 9. After the locomotive passes the curve, its carriage returns to its original position and the wheel-motor block rotates in the direction of the opposite arrow M. Such an angular rotation thereof occurs simultaneously both by draining the working fluid into the pipe 21, in the direction of the opposite arrow E, and supplying it to the pipe 20 from the control valve 22, which ultimately allows the half-cylinders 11 to take the initial position. It should also be noted that the curve of the rail track 9 can have a direction not only along arrow I, but also along arrow F. In this case, to rotate the wheel-motor block along arrow N, the pressure of the working fluid from the control valve 22 is supplied to the hydraulic cylinder 17 through the pipe 20, that in the end, the latter will receive a movement in the direction of the opposite arrow E and then the second half cylinder 11 will receive movement in the direction of arrow P, thereby ensuring a radial arrangement of the wheelset 5 relative to the center of the curve located in the direction of arrow N. Further described The processes of angular rotation of the wheel-motor block can be repeated many times.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями колесно-моторных блоков тепловозов очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес колесных пар тепловозов как при движении на прямых, так и кривых участков рельсового пути.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known designs of wheel-motor blocks of diesel locomotives is obvious, since it allows to reduce the wear of the wheel flanges of the wheelsets of diesel locomotives both when driving on straight and curved sections of the rail track.

Claims

Wheel-motor block of a diesel locomotive, consisting of a traction motor pivotally mounted on the cross-section of the trolley frame and connected by a gear transmission to a wheel pair, the axle boxes of which are spring-loaded with compression springs relative to the trolley frame, characterized in that on the cross-section of the frame, from the side of the extreme of the motor unit, a cylindrical sleeve is rigidly fixed, in which a pair of half-cylinders spring-loaded relative to the last compression screw spring is movably placed, with one end of each of the floor the cylinders are pivotally attached to the traction motor, while others are in contact with the inclined surfaces of the stop rigidly mounted on the double-acting cylinder body, connected by its rods to the frame of the trolley, and also by pipelines connected to the valve, the spool of which is connected to the underbody of the diesel locomotive pipelines connected with a hydraulic station installed in the body of the latter.