Результат интеллектуальной деятельности: ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов.

Известна трехосная тележка тепловоза 2ТЭ116, описанная в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение» / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981», где на стр. 56-58 рис. 38 описана и показана конструкция такой тележки. Тележка состоит из рамы, букс, рессорного подвешивания, колесных пар и тягового привода. Буксы колесных пар связаны с рамой тележки при помощи поводков с пальцами, другие концы которых также при помощи пальцев, расположенных в горизонтальной плоскости, закреплены на раме тележки. Несмотря на достаточно высокую эффективность использования такой тележки на тепловозах, последняя имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что при преодолении кривых участков пути колесные пары не могут быть расположены по радиусу относительно центра ее кривизны, что приводит к повышенному износу гребней колес КМБ. Более того, такая трехосная тележка склонна к вилянию при движении тепловоза по прямому участку пути, что также влияет на плавность хода последнего.

Известна также трехосная тележка тепловоза, описанная в статье Т.С. Михальченко, А.С. Юршин «Оценка износа колес грузового тепловоза с радиальной установкой колесных пар. Вестник Брянского технического университета №2 (14) 2007 г.» Так на рис. 1 этой статьи показана тележка, имеющая рессорное подвешивание, связанное с одноповодковыми буксами. Поводки 1 и 7 крайних букс соединены с поперечными балансирами 2 и 6 механизма РУКП. К концам балансиров шарнирно присоединены тяги 3 и 5, которые другими своими концами связаны с вертикальным двуплечим рычагом 4. К удлиненному верхнему концу рычага присоединен гидравлический гаситель колебаний 8 РУКП. Несмотря на эффективность использования такой тележки, позволяющей копировать кривые участки пути своими колесными парами, последняя обладает конструктивной сложностью механизма углового поворота крайних колесных пар из-за значительного количества тяг управления буксами и высокой металлоемкости рассматриваемого технического решения.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, предназначенной для установки колесных пар тележки в радиальном направлении при преодолении ими кривых участков пути.

Поставленная цель достигается тем, что поводки крайних букс колесных пар тележки состоят из двух шарнирно связанных между собой частей вертикально расположенными пальцами, причем другие концы частей поводков снабжены шлицевыми отверстиями, взаимосвязанными с ответными шлицами, выполненными на вертикально расположенных пальцах, изготовленных из упругого материала, которые жестко присоединены с одной стороны к крыльям упомянутых букс, а с другой - к раме тележки.

На чертежах фиг. 1 показана передняя часть тележки, на фиг. 2 - средняя ее часть, на фиг. 3 - буксовый поводок с частичными разрезами и на фиг. 4 - принципиальная схема положения крайней колесной пары тележки при движении ее в кривой рельсового пути.

Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1, к которой при помощи рессорного комплекта 2 примыкают буксы 3 с буксовыми крыльями 4. В средней части тележки буксовые крылья 4 с помощью сплошных поводков 5 соединены с кронштейнами 6 рамы тележки 1. В передней части тележки на раме 1 жестко закреплены шлицевые пальцы 7, взаимосвязанные с ответными шлицами, выполненными шарнирно соединенными между собой частями поводка 8 при помощи пальцев 9, причем другой конец шарнирно соединенной части поводка 10 закреплен на другом шлицевом пальце 11, также жестко закрепленном на буксовых крыльях 4. В буксах 3 расположены оси 12 колесных пар 13, перемещающихся по рельсовому пути 14.

Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При движении тепловоза по прямому участку пути за счет достаточно высокой крутильной жесткости шлицевых пальцев 7 и 11 частей поводков 8 и 10 последние удерживают колесные пары 13 так, что их оси 12 всегда находятся в плоскости, перпендикулярной продольной оси рельсового пути 14, что исключает колебания виляния тележек, способствуя тем самым устойчивому движению тепловоза. Если даже рамные нагрузки на крайние колесные пары и вызывают некоторый угловой поворот шарнирно соединенных между собой частей поводков 8 и 10, то такие колебания гасятся за счет того, что пальцы 7 и 11 выполнены из упругого материала, способного демпфировать такие нагрузки. Предположим теперь, что тепловоз входит в кривой участок рельсового пути 14, двигаясь по стрелке A, при этом гребень колеса колесной пары 13, находящегося справа (см. фиг. 4), набегает на головку рельса по стрелке C, вызывая тем самым рамную нагрузку P_рд, действующую на буксу 3 колесной пары 13. Следует отметить, что если при прямолинейном движении тепловоза, описанном выше, нагрузки на рельс обычно незначительные по величине, то в кривой они достигают, например, у тепловоза ТЭП70 величины порядка 6,6 тонны. Тогда понятно, что возникшее усилие, действующее по стрелке B на правую буксу 3, позволит уменьшить длину поводка 8-10, состоящего из двух частей, что и обеспечит поворот колесной пары по стрелке E, которая и окажется расположенной радиально относительно центра траектории кривой рельсового пути 14. (Уменьшение длины частей поводков 8 и 10 показано на фиг. 4 с правой стороны чертежа). После прохождения кривой рельсового пути 14 под действием ранее получивших упругую деформацию кручения пальцев 7 и 11, части поводка 8 и 10 возвращаются в исходное положение, такое как это показано на фиг. 4 с левой его стороны. Следует отметить, что подобным образом получает угловое перемещение и колесная пара 13, находящаяся с другой стороны тележки, а средняя ее колесная пара 13, в принципе, всегда располагается по радиусу относительно центра траектории кривой пути. Угловой поворот крайних колесных пар 13 тележки при проходе кривой рельсового пути 14 в противоположном направлении кривой, показанной на фиг. 4, аналогичен выше описанному. Далее процессы, описанные выше, могут повторяться в движении тепловоза неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет повысить устойчивость движения тепловоза за счет исключения колебаний виляния тележек и снизить износ гребней колес колесных пар при прохождении ими кривых участков рельсового пути.