Результат интеллектуальной деятельности: БЕСЧЕЛЮСТНАЯ ТЕПЛОВОЗНАЯ ТЕЛЕЖКА

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

Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), 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 две тележки, содержащие 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 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. В то же время известно, что колесные пары бесчелюстных тележек склонны к вилянию, что также приводит к износу гребней их колес и снижению плавности хода тепловоза.

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

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути, а также снизить амплитуду виляния колесных пар.

Поставленная цель достигается тем, что на поперечных элементах рамы тележки, расположенных со стороны крайних колесно-моторных блоков, в вертикальной их плоскости, установлены с помощью опор упругие стержни так, что в одной из них выполнены шлицы, взаимосвязанные с подобными, изготовленными на упругих стержнях, а в другой упругие стержни размещены подвижно и они снабжены рычагами шарнирно, присоединенными к тяговым электродвигателям колесно-моторных блоков, причем каждый из упомянутых рычагов связан шарнирно с продольным элементом рамы тележки через гидравлический амортизатор.

На чертежах: на фиг. 1 показан общий вид бесчелюстной тепловой тележки сбоку, на фиг. 2 - ее часть, вид сверху, на фиг. 3 - также ее часть, вид сбоку.

Бесчелюстная тепловозная тележка состоит из рамы, включающей в себя продольные элементы 1 и поперечные элементы 2. На продольных элементах 1 установлено рессорное подвешивание 3, связанное с буксами 4 колесных пар 5 тяговых электродвигателей 6, 7 и 8 с помощью опорных устройств 9, подвешенных на поперечные элементы 2 рамы тележки. На поперечных элементах 2 закреплены опоры 10, одни из которых снабжены шлицами 11, взаимосвязанными с ответными упругих стержней 12, а другие имеют гладкие участки 13. На упругих стержнях 12 жестко закреплены рычаги 14, соединенные подвижно с пальцами 15, установленными на тяговых электродвигателях 6 и 8, и они также соединены с помощью гидравлических амортизаторов 16 с продольными элементами 1 рамы тележки. Колесные пары 5 расположены на рельсах 17. Буксы 4 колесной пары 5 тягового электродвигателя 7 с помощью поводков 18 присоединены к продольным элементам 1 рамы тележки.

Работает бесчелюстная тепловозная тележка следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, например по стрелке А (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3) его тележка находится в таком состоянии, как это показано на чертежах, при этом виляние колесных пар 5 не происходит, так как угловые повороты тяговых электродвигателей 6 и 8 исключают рычаги 14, жестко присоединенные к упругим стержням 12, шлицы 11 которых надежно удерживают последние от возможной их закрутки. Следует также отметить, что крутильная жесткость упругих стержней 12 подобрана такой, что усилия, возникающие при вилянии колесных пар 5, являются в практике намного меньше, чем усилия, возникающие при входе тележки в кривую пути, и в данном случае для различных конструкций тепловозов лежат в пределах от 5 до 6.6 тонн. Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую пути, например, вправо по стрелке В относительно стрелки А (см. фиг. 2), и тогда вследствие набегания гребня колесной пары 5 на головку рельса 17 возникнут боковые усилия Р_у, которые за счет связи колесной пары 5 с тяговым электродвигателем 6 и пальца 15 с рычагом 14 обеспечат угловой поворот последнего по стрелке С, упруго деформируя при этом упругий стержень 12. В результате этого колесная пара 5 будет размещена по радиусу относительно центра кривой пути. Подобный угловой поворот получит и колесная пара 5 тягового электродвигателя 8, что тоже позволит вписаться его колесной паре 5 в кривую пути. Следует отметить, что наличие гидравлического гасителя колебаний 16 позволяет обеспечить плавность хода тележки и исключить динамические нагрузки, которые возникают в зоне контакта гребней колес с рельсами. После прохождения тележкой кривого участка пути, под действием ранее закрученных упругих стержней 12, рычаги 14 тяговых электродвигателей 6 и 8 переведут последнее в исходное положение, такое, как это показано на фиг. 2. Поворот тяговых электродвигателей 6 и 8 в противоположную сторону совместно с их колесными парами 5 аналогичен вышеописанному. Далее процессы движения тележки и ее повороты в кривой пути будут подобны.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет как снизить виляние колесных пар при движении локомотива по прямому участку пути, так и расположить радиально колесные пары относительно центра кривизны рельсового пути.