Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives and electric locomotives.
Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге И.В.Иванова "Конструкция и динамика тепловозов». Изд. 2-е. М.: Транспорт, 1974 г.", где на стр. 10-11 представлены материалы по 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 и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.The TEP60 diesel locomotive is known, which is described in the book by I.V. Ivanov “Design and dynamics of diesel locomotives.” Ed. 2nd. M.: Transport, 1974, where materials on structural design are presented on pages 10-11. Such a locomotive (Fig. 4, p. 11) consists of a body with a power plant and auxiliary equipment placed in it, which is mounted on two bogies containing wheel pairs with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite its efficiency of use, such a locomotive has a significant drawback, namely, that when it moves in curved paths due to the impossibility of angular rotation of the wheel sets that are extreme in the carts and the last ones, increased wear of the wheel flanges occurs, and in some cases it is possible the descent of the trolley from the rail.
Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге А.А.Камаева и др. "Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов». - М.: Машиностроение, 1981 г.", где показана его конструкция и, в частности, на рис. 38, стр. 57 его тележка. Конструкция такой тележки в целом аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки ее в целом подобны недостаткам тележки тепловоза ТЭП60.The diesel locomotive 2TE116 is also known, described in the book by A.A. Kamaev and others. "Design, calculation and design of locomotives. A textbook for university students." - M.: Mechanical Engineering, 1981 ", which shows its design and, in particular, in fig. 38, p. 57 his cart. The design of such a trolley is generally similar to that described above, and therefore its disadvantages are generally similar to those of the TEP60 diesel locomotive.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.Therefore, the aim of the invention is the development of such a design of the trolley, which would allow to exclude undercutting wheel flanges when they pass the curve of the rail track.
Поставленная цель достигается тем, что на среднем тяговом электродвигателе тележки по его торцовым краям установлена пара подпружиненных продольных балок, имеющих на своих концевых участках наклонные к горизонту поверхности, взаимодействующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения, жестко закрепленных на кузове тепловоза, причем на другой стороне упомянутых продольных балок жестко закреплены конусной формы упоры, жестко закрепленные на упомянутых продольных балках, расположенных подвижно между подобными поверхностями, выполненными на крайних в тележке электродвигателей поперечинах рамы тележки.This goal is achieved by the fact that a pair of spring-loaded longitudinal beams are installed on the middle traction motor of the trolley along its end edges, having surfaces inclined to the horizon at their end sections, interacting with the supports of solid cross-section cylinders, rigidly fixed to the locomotive body, and on the other side of the said longitudinal the beams are rigidly fixed in a conical shape, the stops rigidly fixed on the said longitudinal beams located movably between similar surfaces on the extreme cross members of the trolley frame in the electric motor carriage.
На фиг.1 показана часть одной секции тепловоза с одной тележкой, на фиг.2 вид сверху на раму тележки с деталями кузова, взаимодействующего с ней, на фиг.3 укрупненный узел тепловоза при взаимодействии его кузова с тележкой и на фиг.4 развернутый вид продольной балки.In Fig. 1, a part of one section of a locomotive with one bogie is shown; in Fig. 2 is a top view of the frame of the bogie with body parts interacting with it; in Fig. 3, an enlarged assembly of the locomotive during the interaction of its body with the bogie and in Fig. 4 is a detailed view longitudinal beam.
Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1 с поперечинами 2, на которых с помощью опор 3 установлены тяговые электродвигатели 4, навешенные на колесные пары 5, установленные в буксах 6, связанных с рамой 1 поводками 7 и пружинами сжатия 8. На среднем тяговом электродвигателе 4 с помощью пружин сжатия 9 закреплены продольные балки 10, имеющие на своих концах наклонные поверхности 11, контактирующие с опорами полуцилиндров сплошного сечения 12, жестко присоединенных к кузову 13 тепловоза. Кузов 13 тепловоза взаимосвязан с тележкой 1 при помощи опорно-возвращающих устройств 14. На продольных балках 10 закреплены конусной формы упоры 15. Тележка перемещается по рельсовому пути 16.The three-axle locomotive trolley consists of a frame 1 with cross members 2, on which traction motors 4 are mounted using supports 3, mounted on wheelsets 5 mounted in axle boxes 6, connected with frame 1 by leads 7 and compression springs 8. On an average traction motor 4 s by means of compression springs 9, longitudinal beams 10 are fixed, having at their ends inclined surfaces 11 in contact with the supports of solid cylinders 12, rigidly attached to the body 13 of the locomotive. The locomotive body 13 is interconnected with the trolley 1 by means of supporting-returning devices 14. On the longitudinal beams 10 there are fixed conical stops 15. The trolley moves along the rail 16.
Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При движении тепловоза по рельсовому пути 16 по стрелке А, соответствующей прямолинейному его перемещению, все показанные на фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4 детали находятся в таком положении, как это видно из представленных чертежей. При входе тепловоза в кривую рельсового пути 16 его тележка копирует последний и поворачивается относительно кузова 13, например, по стрелке В. В этом случае опоры полуцилиндров сплошного сечения 12 вместе с кузовом 13 перемещаются по стрелке С относительно тележки, при этом (см. фиг.2 и фиг.4) расположенные опоры полуцилиндров сплошного сечения 12, находящиеся в верхней части чертежа, входят в контакт с наклонными поверхностями 11 продольной балки 10, и последняя, упруго деформируя пружины сжатия 9, вводит по стрелкам Е конусной формы упоры 15 в пространство между крайними тяговыми электродвигателями 4 и поперечин 2. Такое их движение обеспечивает поворот колесных пар 5 совместно с крайними тяговыми электродвигателями 4 по стрелке F, что в итоге они вписываются в кривую рельсового пути 16. Чем угол поворота кузова 13 будет больше относительно тележки, тем тяговые электродвигатели 4 совместно с колесными парами 5 повернутся на больший угол, снизив тем самым давление гребней колес колесных пар 5 на внешний рельс кривой. После прохода тепловозом кривой тележка занимает положение прямолинейного движения по стрелке А, а кузов 13 совместно с опорами полуцилиндров сплошного сечения 12 переместится в направлении, обратном стрелке С, освободив продольную балку 10, и она под действием ранее сжатых пружин 9 займет положение, показанное на фиг.3, где конусной формы упоры 15 покинут пространство между тяговыми электродвигателями 4 и поперечинами 2. Следует отметить, что поворот колесных пар 5 и тяговых электродвигателей 4 происходит на незначительный угол. Так, практика показывает, что линейное их перемещение на вышеуказанном примере поворота по стрелкам F составляет не более 70 мм. В этом случае пружина сжатия 8 и поводки 7, получив такую незначительную деформацию, не потеряют свою прочность при таком угловом повороте колесно-моторных блоков. Если тепловоз войдет в кривую пути по стрелке N, то перемещение продольной балки 10, расположенной в верхней части чертежа (фиг.2), произойдет аналогично тому, как это было описано выше. Далее процессы перемещения тепловоза в других кривых будут аналогичны вышеописанному.A three-axle diesel locomotive works as follows. When the locomotive moves along the rail 16 in the direction of arrow A corresponding to its rectilinear movement, all the parts shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4 are in such a position as can be seen from the drawings. When the locomotive enters the curve of the rail track 16, its trolley copies the latter and rotates relative to the body 13, for example, along arrow B. In this case, the supports of the solid cylinders 12 along with the body 13 move along the arrow C relative to the trolley, while (see Fig. 2 and 4) the located supports of the solid cylinders 12, located in the upper part of the drawing, come into contact with the inclined surfaces 11 of the longitudinal beam 10, and the latter, elastically deforming the compression springs 9, introduces the stops 15 into the arrows along the conical shape E the distance between the extreme traction motors 4 and the cross members 2. Such a movement ensures that the wheelsets 5 rotate together with the extreme traction motors 4 in the direction of the arrow F, so that they fit into the curve of the rail track 16. The angle of rotation of the body 13 will be larger relative to the truck, the traction motors 4 together with the wheel pairs 5 will rotate a larger angle, thereby reducing the pressure of the wheel flanges 5 of the wheel pairs on the outer curve rail. After the locomotive passes the curve, the trolley takes up the position of rectilinear movement along arrow A, and the body 13, together with the supports of the half-cylinders of solid section 12, moves in the direction opposite to arrow C, freeing the longitudinal beam 10, and it takes the position shown in FIG. .3, where the cone-shaped stops 15 leave the space between the traction motors 4 and the cross members 2. It should be noted that the rotation of the wheel pairs 5 and the traction motors 4 occurs at a slight angle. So, practice shows that their linear movement in the above example of rotation along the arrows F is not more than 70 mm. In this case, the compression spring 8 and the leashes 7, having received such a slight deformation, will not lose their strength with such an angular rotation of the wheel-motor blocks. If the locomotive enters the curve along the arrow N, then the movement of the longitudinal beam 10 located in the upper part of the drawing (figure 2) will occur in the same way as described above. Further, the processes of locomotive moving in other curves will be similar to the above.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, т.к. оно позволяет повысить эффективность вписывания колесных пар тележек локомотивов в кривые пути и тем самым снизить износ гребней колес колесных пар.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is obvious, because it improves the efficiency of fitting wheel pairs of locomotive trolleys into curved paths and thereby reduce wear on wheel flange flanges.
