Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОВОЗ

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов, снабженных бесчелюстными трехосными тележками.

Известен тепловоз ТЭП 60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», где на стр. 10-11 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 двух трехосных тележках, содержащих колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при его движении по прямому участку пути его колесные пары подвержены вилянию, а при движении в кривых пути, из-за невозможного 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 сход тележки с рельс.

Известен также 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 в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее подобны тележке тепловоза ТЭП60.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тепловоза, включающая в себя бесчелюстные трехосные тележки, которая бы позволила исключить виляние колесных пар и износ гребней колес при прохождении тепловозом кривой рельсового пути.

Поставленная цель достигается тем, что на крайних колесно-моторных блоках с внешней стороны торцевых частей тележек жестко закреплены одни из концов, размещенных крест-накрест стальных канатов, контактирующих с криволинейной формы направляющими, жестко закрепленными на рамах тележек, другие же концы которых также жестко присоединены к опоре рамы кузова тепловоза, а на колесно-моторных блоках, расположенных на внутренних сторонах торцевых частей тележек, установлена другая пара также перекрещивающихся стальных канатов, причем их концы также жестко присоединены к упомянутым крайним колесно-моторным блокам.

На чертежах фиг. 1 показан общий вид тепловоза сбоку, на фиг. 2 - вид на его тележки сверху и на фиг. 3 - вид на тепловоз по стрелке А.

Тепловоз состоит из кузова 1, установленного на раме 2, примыкающей к рамам тележек 3. На раме 2 жестко закреплены опоры 4, а на рамах 3 также жестко установлены криволинейной формы направляющие 5. На рамах 3 смонтированы колесно-моторные блоки 6 с жестко к ним присоединенными пальцами 7. На опорах 4 жестко закреплены перекрещивающиеся стальные канаты 8, которые своими другими концами закреплены на колесно-моторных блоках 6 с помощью пальцев 7. Подобные пальцы 7 установлены и на колесно-моторных блоках 6, расположенных на внутренних сторонах торцевых частей тележек, на которых закреплены перекрещивающиеся стальные канаты 9, присоединенные другими своими концами к пальцам 7, закрепленным на крайних колесно-моторных блоках 6, установленных с внешней стороны торцевых частей тележек. Тепловоз перемещается по рельсовому пути 10 колесными парами 11, установленными в колесно-моторных блоках 6 и буксах 12, снабженных рессорными комплектами 13.

Работает тепловоз следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, перемещающегося по прямому участку рельсового пути 10, например, по стрелке B, как известно возможно виляние колесных пар 11, что отрицательно сказывается на его плавности хода. Однако в рассматриваемом техническом решении процесс виляния произойти не может, так как стальные канаты 8 и 9 надежно удерживают колесно-моторные блоки 6 и совместно с ними колесные пары 11 от возможных угловых поворотов колесно-моторных блоков 6. Более того, как известно, стальные канаты 8 и 9 обладают некоторой упругостью в своем продольном направлении и поэтому они в предложенной конструкции выполняют также роль демпферов, гасящих колебания виляния тепловоза. Рассмотрим теперь другой случай, когда тепловоз входит в кривую рельсового пути 10 также по стрелке B, при этом начинает двигаться по кривой, поворачиваясь в направлении стрелки C (см. фиг. 2), и тогда колесо колесной пары 11, расположенной на наружном рельсе кривой рельсового пути 10, набегает своим гребнем на головку рельса по стрелке E (см. фиг. 3). Однако такой контакт длится очень короткое время из-за того, что при повороте тележки (первая тележка слева на фиг. 2) кузов 1 совместно с рамой 2 также получает угловой поворот, но по стрелке F (см. фиг. 2, на которой кузов 1 с рамой 2 показан утолщенной пунктирной линией и обозначен позицией 2) и занимает положение, показанное осевой линией ОО (см. фиг. 2). Такой угловой поворот кузова 1 совместно с рамой 2 позволяет опорам 4, перемещаясь в этом направлении, увлечь за собой стальные канаты 8 по стрелке К. А так как они соединены с пальцами 7, то колесно-моторные блоки 6 получат угловой поворот в направлении стрелки C. Следует отметить, что другой стальной канат 8, также закрепленный на другом пальце 7 рассматриваемых узлов, получит слабину и не будет препятствовать угловому повороту колесно-моторных блоков 6. Одновременно с поворотом колесно-моторного блока 6, расположенного в передней части тележки, произойдет и угловой поворот другого колесно-моторного блока 6, расположенного в задней ее части, за счет того, что стальные канаты 9 колесно-моторных блоков 6, расположенных в передней и задней части каждой тележки, получат движение по стрелкам N, а такое их движение обеспечит угловой поворот указанных колесно-моторных блоков 6 по стрелкам C. Если кривая рельсового пути 10 окажется в другом направлении ее кривизны, то аналогичным образом указанные колесно-моторные блоки 6 получат угловой поворот противоположно стрелкам C. Такие угловые повороты по указанным направлениям C рассмотренной тележки позволят вписаться колесным парам 11 в кривую рельсового пути 10, что позволит снизить износ гребней колес колесных пар тележек.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными устройствами поворота колесно-моторных блоков очевидно, так как такой процесс позволяет повысить устойчивость движения тепловоза и снизить износ гребней колес колесных пар в эксплуатационных условиях тепловозов, снабженных трехосными тележками.