четырехосная тележка локомотива с радиальной установкой крайних колесных пар

Формула изобретения

1. Четырехосная тележка локомотива с радиальной установкой крайних колесных пар, содержащая раму с боковинами, концевыми и поперечными балками, установленные в раме четыре колесно-моторных блока с колесными парами, тяговыми двигателями, рессорным подвешиванием и буксами, отличающаяся тем, что буксы колесных пар крайних колесно-моторных блоков соединены с помощью шарнирно-рычажного механизма с рамой для возможности продольного и поперечного перемещений крайних колесно-моторных блоков с колесными парами относительно боковин рамы, оси колесных пар средних колесно-моторных блоков установлены в буксах по сравнению с осями колесных пар крайних колесно-моторных блоков с повышенными в 1,8-2,2 раза разбегами и снабжены в буксах упругими осевыми упорами для возможного их повышенного поперечного перемещения, каждый тяговый двигатель крайних колесно-моторных блоков установлен с соседним тяговым двигателем навстречу друг другу и связан с ним поперечным шарнирным стержнем, а также шарнирно с поперечной балкой рамы тележки, а вторые и третьи колесные пары средних колесно-моторных блоков максимально по конструктивным возможностям сближены между собой по сравнению с расстояниями между первой и второй колесной парой, и третьей и четвертой колесной парой, и соединены также поперечным шарнирным стержнем.

2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что шарнирно-рычажный механизм колесной пары каждого крайнего колесно-моторного блока выполнен из буксовых поводков, концы которых снабжены сайлент-блоками, связанными одним концом с буксами, а другим концом с балансирами, связанными, в свою очередь, с поперечной балкой рамы шкворнем.

3. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что шарнирно-рычажный механизм каждого из крайних колесно-моторных блоков выполнен из угловых рычагов, укрепленных на раме тележки посредством шкворней с возможностью поворота вокруг шкворней посредством сайлент-блоков, один конец каждого углового рычага посредством сайлент-блоков связан с буксовым поводком, другой конец этих рычагов посредством сайлент-блоков соединен с поперечным стержнем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции четырехосной тележки локомотива, в которой происходит радиальная установка колесных пар при движении по криволинейным участкам пути.

Известна конструкция четырехосной тележки локомотива, состоящая из двух двухосных тележек, связанных промежуточной рамой, на которую опирается главная рама (SU, авторское свидетельство 872350, кл. B 61 F 5/02, опубл. 1981 г.).

Недостатком известной конструкции является большой вес тележки и сложность размещения достаточно прочной промежуточной рамы для локомотива с повышенной осевой нагрузкой.

Известна конструкция четырехосной тележки локомотива с одной жесткой рамой, на боковинах которой снизу установлены четыре балансира на вертикальных шпинтонах (принятая за прототип). Такая тележка состоит из рамы, на которую опирается кузов через элементы рессорного подвешивания, колесные пары с буксами со сферическими подшипниками и тяговыми двигателями (колесно-моторные блоки - КМБ), попарно объединенные балансирами и образующие параллелограмную схему их перемещений при повороте балансиров вокруг шпинтонов (SU, авторское свидетельство 1664634, кл. В 61 F 5/00, опубл. 1991г.).

Недостатком известной конструкции являются большие углы набегания направляющих колес в кривых участках пути, вследствие чего будет повышенный износ гребней направляющих колесных пар и рельсов.

Техническим результатом изобретения является радиальная установка крайних колесных пар четырехосной тележки, повышение благодаря этому эксплуатационных свойств локомотива, выражающееся в снижении сопротивления движению, увеличении коэффициента сцепления колес с рельсами, снижении износа гребней колес колесных пар и боковой грани рельсов, снижении излучения шума.

Указанный технический результат достигается тем, что в четырехосной тележке локомотива с радиальной установкой крайних колесных пар, содержащей раму с боковинами, концевыми и поперечными балками, установленные в раме четыре колесно-моторных блока (КМБ) с колесными парами, тяговыми двигателями, рессорным подвешиванием и буксами, буксы колесных пар крайних КМБ соединены с помощью шарнирно-рычажного механизма с рамой для возможности продольного и поперечного их перемещения относительно боковин рамы, оси колесных пар средних КМБ установлены в буксах по сравнению с осями колесных пар крайних КМБ с повышенными в 1,8-2,2 раза разбегами и снабжены в буксах упругими осевыми упорами для возможного их повышенного поперечного перемещения, каждый тяговый двигатель крайних КМБ установлен с соседним тяговым двигателем навстречу друг другу и связан с ним поперечным шарнирным стержнем, а также шарнирно с поперечной балкой рамы тележки, а вторые и третьи колесные пары средних КМБ максимально по конструктивным возможностям сближены между собой по сравнению с КМБ первой и второй колесных пар и третьей и четвертой колесных пар и соединены также поперечным шарнирным стержнем.

При этом шарнирно-рычажный механизм колесной пары каждого крайнего КМБ выполнен из буксовых поводков, концы которых снабжены сайлентблоками, связанными одним концом с буксами, а другим соответственно с балансирами, связанными, в свою очередь, с поперечной балкой рамы шкворнем. Или шарнирно-рычажный механизм крайних КМБ выполнен из угловых рычагов, укрепленных на раме тележки посредством шкворней с возможностью поворота вокруг них посредством сайлентблоков, один конец каждого углового рычага посредством сайлентблоков связан с буксовым поводком, другой конец этих рычагов посредством сайлентблоков соединен с поперечным стержнем.

На фиг. 1 изображена четырехосная тележка локомотива с радиальной установкой колесных пар, вид сбоку; на фиг.2 - вид по А фиг.1; на фиг.3 - вид А фиг.1, вариант передачи продольной силы от крайних КМБ на раму тележки.

Четырехосная тележка локомотива с радиальной установкой крайних колесных пар (фиг.1, 2) состоит из рамы 1 с боковинами 2, 3, с концевыми 4, 5 и поперечными 6, 7, 8 балками, установленных в раме 1 четырех колесно-моторных блоков (КМБ), с колесными парами 9, 10, 11, 12, тяговыми двигателями 13, 14, 15, 16, рессорным подвешиванием, состоящим из пружин 17, 18, попарно установленных на каждой буксе 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26. Буксы 19, 20, 21, 22 колесных пар 9, 12 крайних КМБ соединены с помощью шарнирно-рычажного механизма с рамой 1 для возможности продольного и поперечного перемещения крайних КМБ с колесными парами 9, 12 относительно боковин 2, 3 рамы 1, оси колесных пар 10, 11 средних КМБ установлены в буксах 23, 24, 25, 26 по сравнению с осями колесных пар 9, 12 крайних КМБ с повышенными в 1,8-2,2 раза разбегами и снабжены в буксах 23, 24, 25, 26 упругими осевыми упорами 27, 28, 29, 30 для возможного их повышенного поперечного перемещения, каждый тяговый двигатель 13, 16 крайних КМБ установлен с соседним тяговым двигателем 14, 15 навстречу друг другу и связан с ним поперечным шарнирным стержнем 31 или 32, а также шарнирно (на чертеже не показано) с поперечной балкой 6, 8 рамы 1 тележки, а вторые и третьи колесные пары 10,11 средних КМБ максимально по конструктивным возможностям сближены между собой по сравнению КМБ с первой и второй колесных пар 9, 10 и третьей и четвертой колесных пар 11, 12 и соединены также поперечным шарнирным стержнем 33. Шарнирно-рычажный механизм каждой крайней колесной пары 9, 12 КМБ выполнен из буксовых поводков 34, 35, 36, 37, концы которых снабжены резинометаллическими втулками (сайлентблоками) 38, 39, связанными одним концом с буксами 19, 20, 21, 22, а другим соответственно с балансирами 40 или 41, связанными, в свою очередь, с поперечной балкой 6 или 8 рамы 1 шкворнем 42 или 43.

Возможен вариант (фиг.3) передачи продольной силы от колесных пар 9, 12 крайних КМБ на раму 1 тележки с помощью шарнирно-рычажного механизма, состоящего из угловых рычагов 44, 45, укрепленных на раме 1 тележки посредством шкворней (на чертеже не показано), с возможностью поворота вокруг них посредством резинометаллических втулок (сайлентблоков) 46, 47, 48, 49, 50, 51, один конец каждого углового рычага 44, 45 посредством сайлентблоков 46, 51 связан с буксовым поводком 52, 53, другой конец этих рычагов 44, 45 посредством сайлентблоков 48, 49 соединен с поперечным стержнем 54.

Четырехосная тележка локомотива с радиальной установкой крайних колесных пар работает следующим образом.

При входе локомотива в кривой участок пути колесные пары 10, 11 средних КМБ (фиг.1, 2) согласно закономерности вписывания, синхронно, благодаря поперечному шарнирному стержню 33, смещаются к наружному рельсу железнодорожного пути; это смещение увеличивается вследствие наличия у них повышенных по сравнению с колесными парами 9, 12 крайних КМБ осевых разбегов букс 23, 24, 25, 26 колесных пар 10, 11 средних КМБ относительно боковин 2, 3 рамы 1 тележки и упругих осевых упоров 27, 28, 29, 30. Предположим, что колесные пары 10, 11 средних КМБ смещаются относительно боковин 2, 3 рамы 1 тележки вправо (фиг. 2, направление движения обозначено стрелкой Б). При этом в поперечных шарнирных стержнях 31, 32 возникают усилия, воздействующие на крайние КМБ с колесными парами 9, 12 и поворачивающие их к радиальному положению, благодаря чему повышаются эксплуатационные свойства локомотива, что выражается в снижении сопротивлению движения, в увеличении коэффициента сцепления колесных пар с рельсами благодаря снижению углов набегания колес на наружный рельс в кривой, вследствие чего уменьшается скольжение колес, снижается износ гребней колес и боковой грани рельсов, снижается излучение шума.

При противоположной кривизне пути колесные пары 10, 11 средних КМБ будут смещаться влево и поворачивать крайние КМБ с колесными парами 9 и 12 к радиальному положению.

Аналогично работает тележка с шарнирно-рычажным механизмом, состоящим из угловых рычагов 44, 45, буксовых поводков 52, 53 и поперечного стержня 54 (фиг.3).

Конструкция тележки позволяет усилить естественное стремление крайних КМБ (колесных пар 9 и 12) с буксами 19, 20, 21, 22, имеющими возможность перемещений относительно рамы 1 тележки в продольном и поперечном направлениях, в радиальное положение благодаря смещению сближенных средних КМБ (колесных пар 10 и 11), связанных поперечным шарнирным синхронизирующим стержнем 33, и синхронизации положения их колесных пар с колесными парами 9, 12 крайних КМБ.