Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives.
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.Known three-axle trolley locomotive 2TE116, described in the book "Design, calculation and design of locomotives: A textbook for university students studying in the specialty" Locomotive "/ A.A. Kamaev, N.G. Apanovich, V.A. Kamaev et al. Ed. A.A. Kamaev. - M.: Mechanical Engineering, 1981 ", where on p. 56-58 fig. 38, the construction of such a trolley is described and shown. The trolley consists of a frame, axle boxes, spring suspension, wheelsets and traction drive. The axle boxes are connected to the frame of the trolley by means of leashes with fingers, the other ends of which are also attached by means of fingers located in a horizontal plane to the frame of the trolley. Despite the rather high efficiency of using such a bogie on diesel locomotives, the latter has a significant drawback in that when overcoming the curved sections of the track, the wheelsets cannot be located along the radius relative to the center of its curvature, which leads to increased wear of the wheel flanges KMB. Moreover, such a three-axle trolley is prone to wobble when the locomotive moves in a straight section of the track, which also affects the smoothness of the latter.
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.Also known is a three-axle locomotive trolley described in an article by T.S. Mikhalchenko, A.S. Yurshin “Assessment of the wear of the wheels of a freight diesel locomotive with a radial installation of wheelsets. Bulletin of the Bryansk Technical University No. 2 (14) 2007 ”So in Fig. 1 of this article shows a trolley having spring suspension associated with single-wire axle boxes. Leashes 1 and 7 of the outer axleboxes are connected to the transverse balancers 2 and 6 of the RUKP mechanism. Rods 3 and 5 are pivotally attached to the ends of the balancers, which are connected by their other ends to the vertical two-arm lever 4. To the elongated upper end of the lever is a hydraulic vibration damper 8 RUKP. Despite the effectiveness of using such a trolley, which allows you to copy curved sections of the track with your own wheelsets, the latter has the structural complexity of the angular rotation mechanism of the extreme wheelsets due to the significant number of axlebox control rods and the high metal consumption of the technical solution under consideration.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, предназначенной для установки колесных пар тележки в радиальном направлении при преодолении ими кривых участков пути.Therefore, the aim of the invention is to simplify the design, designed to install the wheelset of the cart in the radial direction when they overcome the curved sections of the track.
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.This goal is achieved by the fact that the leashes of the extreme axle boxes of the wheel pairs of the trolley consist of two vertically spaced fingers pivotally connected to each other, and the other ends of the leash parts are provided with spline holes interconnected with mating slots made on vertically arranged fingers made of elastic material, which rigidly attached on one side to the wings of the mentioned axle boxes, and on the other to the frame of the trolley.
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.In the drawings of FIG. 1 shows the front of the cart; FIG. 2 - its middle part, in FIG. 3 - axle box with partial cuts and in FIG. 4 is a schematic diagram of the position of an extreme wheel pair of a trolley when moving it in a curve of a rail track.
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.The three-axle locomotive trolley consists of a frame 1, to which, with the help of a spring set 2, axle boxes 3 with axle wings are adjacent 4. In the middle part of the trolley, axle wings 4 are connected with brackets 6 to the frame frame 1 of the trolley 1. In the front of the trolley on the frame 1 spline fingers 7 are rigidly fixed, interconnected with mating slots made by parts of the lead 8 pivotally connected to each other by means of fingers 9, the other end of the pivotally connected part of the lead 10 being fixed to the other spline pin 11, is also rigid about fixed on axle wings 4. In axle boxes 3 are the axles 12 of the wheelsets 13 moving along the rail 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 Pрд, 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.A three-axle diesel locomotive works as follows. When the locomotive moves in a straight section of the track due to the sufficiently high torsional stiffness of the splined fingers 7 and 11 of the leads 8 and 10, the latter hold the wheelsets 13 so that their axles 12 are always in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the rail 14, which eliminates wobble carts, thereby contributing to the steady movement of the locomotive. Even if the frame loads on the extreme wheel pairs cause a certain angular rotation of the parts of the leads 8 and 10 pivotally connected to each other, such vibrations are damped due to the fact that the fingers 7 and 11 are made of an elastic material capable of damping such loads. Suppose now that the locomotive enters the curve of the rail section 14, moving along arrow A, while the wheel flange 13 located on the right (see Fig. 4) runs onto the rail head along arrow C, thereby causing the frame load P rd acting on axle box 3 of the wheelset 13. It should be noted that if, in the rectilinear motion of the locomotive described above, the rail loads are usually insignificant in magnitude, then in the curve they reach, for example, the locomotive TEP70 of the order of 6.6 tons. Then it is clear that the force that appears, acting along arrow B on the right axle box 3, will reduce the length of the leash 8-10, which consists of two parts, which will ensure that the wheelset rotates along arrow E, which will be located radially relative to the center of the track curve 14. (Reducing the length of the parts of the leashes 8 and 10 is shown in Fig. 4 on the right side of the drawing). After passing the curve of the rail track 14 under the action of fingers 7 and 11 that previously received elastic torsion deformation, the parts of the leash 8 and 10 return to their original position, such as shown in FIG. 4 on his left. It should be noted that in this way the wheel pair 13 located on the other side of the bogie also receives angular displacement, and its middle wheel pair 13, in principle, is always located along the radius relative to the center of the path curve path. The angular rotation of the extreme wheel pairs 13 of the trolley while passing the curve of the rail track 14 in the opposite direction of the curve shown in FIG. 4 is similar to that described above. Further, the processes described above can be repeated in the movement of the locomotive repeatedly.
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.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it makes it possible to increase the stability of the locomotive by eliminating fluctuations in the wagging of the bogies and to reduce wear on the wheel flanges during the passage of curved sections of the rail track.
