Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОВОЗНАЯ ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов. Известен локомотив (тепловоз ТЭП 60), описанный в книге "Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.", 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 поводки, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования этот тепловоз обладает двумя существенными недостатками, заключающимися в том, что при его движении в кривых пути из-за невозможности углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра дуги рельсового пути и копирования ее последними, происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележек с рельс.

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

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.

Поставленная цель достигается тем, что один из концов поводков крайних колесно-моторных блоков тележки подвижно расположены в стаканах цилиндрической формы и подпружиненных относительно них, причем последние своими торцевыми частями жестко закреплены с помощью шаровых шарниров, присоединенных к торцевым поверхностям букс колесных пар упомянутых колесно-моторных блоков.

На фиг. 1 показана часть трехосной тепловозной тележки вид сбоку, на фиг. 2 - так же часть ее вида по стрелке А, на фиг. 3 - принципиальная схема конструктивного исполнения поводков буксы, и на фиг. 4 - схема положения колесных пар тележки, расположенной на прямом и кривом участке пути.

Тепловозная трехосная тележка состоит из рамы 1 с кронштейнами 2, к которым присоединены поводки 3, снабженные упорами 4, подвижно расположенными в стаканах цилиндрической формы 5, жестко закрепленных на корпусе 6 шарового шарнира 7, так же жестко установленного на буксе 8. Упоры 4 подпружинены винтовыми пружинами 9 относительно стаканов цилиндрической формы 5. Букса 8 связана с рамой 1 пружинами рессорного подвешивания 10. На раме 1 навешен тяговой электродвигатель 11 с колесной парой 12, расположенной на рельсовом пути 13.

Работает тепловозная трехосная тележка следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза по прямому участку рельсового пути 13, например по стрелке В, все детали и конструкционные части тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 3. Известно (см., например, аналог, книгу Иванова В.Н. стр. 305-320), что движение колесных пар по такому пути является не прямолинейным и подвержено вилянию последних. Это происходит за счет упругой деформации рессорного подвешивания у бесчелюстных трехосных тележек тепловозов, как в продольном, так и поперечном направлениях его движения. Известно так же, что такие деформации создаются боковым усилением, действующим на гребни колес колесных пар, и равны в среднем порядка 2,0 т. В предложенном же техническом решении такого явления, как виляние колесных пар, не происходит и вот почему. В случае возникновения бокового усилия, что характерно для тепловозов Р=2,0 т, приложенного к гребню колеса колесной пары 12 фиг. 2, последняя не может получить угловой поворот расположившись, например, по осям ОО, так как жесткость винтовых пружин 9 подобрана намного большей, чем создаваемое боковое усилие Р. Следовательно, колесные пары 12 не будут подвержены угловому повороту, что и исключит их виляние. Предположим теперь, что тележка вошла в кривую пути и тогда, как известно, к колесным парам будет приложена нагрузка уже не Р=2,0 т, а порядка 6 тонн. В этом случае (см. фиг. 4) колесные пары 12, упруго деформировав пружины 9 упорами 4 по стрелке С, увлекут в этом же направлении стаканы цилиндрической формы 5, а так как они жестко закреплены на буксе 8, то и она совместно с колесной парой 12 и тяговым электродвигателем 11 получит угловой поворот. В итоге колесная пара 12 крайних колесно-моторных блоков тележки (см. рис 4) разместятся по радиусу относительно центра траектории кривой пути. После прохода тепловозом кривой и исчезновения нагрузки в 6,0 т на гребнях колес колесной пары 12 под действием упруго ранее деформированных винтовых пружин 9 последние возвращают поводки 3 в направлении обратном стрелке С и тем самым колесная пара 12 займет исходное положение такое, как это показано на фиг. 3. При прохождении тепловозом кривой пути противоположного направления работа углового поворота колесной пары 12 будет аналогична описанному процессу выше. В дальнейшем при исключении виляния колесной пары 12 и радиального расположения ее относительно траектории кривой пути описанные процессы могут повторятся неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес колесных пар при прохождении тепловозом как кривых, так и прямых участков рельсового пути за счет исключения виляния и углового поворота колесных пар, соответственно располагая их по радиусу относительно центра кривой.