колесная пара локомотива

Формула изобретения

Колесная пара локомотива, состоящая из оси с напрессованными на нее колесными центрами с бандажами, отличающаяся тем, что бандажи по их толщине снабжены различными по ширине и высоте пазами, в которых подвижно расположены подпружиненные плоскими пружинами сжатия прямоугольной формы плунжеры, несущие серповидной формы зацепы с насечкой, выполненной на их поверхностях, обращенных к головкам рельс железнодорожного пути, причем надплунжерные полости упомянутых пазов соединены друг с другом каналами, связанными с радиальным каналом, выполненным в дисках колесных центров, и присоединенными к управляемому источнику сжатого воздуха, расположенному на локомотиве.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкции тепловозов и электровозов как магистральных, так и маневровых и т.д.

Известна колесная пара локомотива, описанная в книге Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности “Локомотивостроение”. А.А.Камаев и др. Под ред. А.А.Камаева - М., Машиностроение, 1981 г., на стр. 65-68, рис.43, 44 и 45. Такая колесная пара состоит из оси, на которую напрессованы колесные центры с бандажами. Колесная пара несет на себе тяговый электродвигатель (см. ту же книгу стр. 120-121 и рис. 79), питаемый от дизельного генератора тепловоза или от контактной сети электровоза. Существенным недостатком такой колесной пары является возможность пробуксовки ее бандажей на рельсах, особенно в момент трогания локомотива с места, находящегося под поездом, а это способствует повышенному износу бандажей, что снижает долговечность данного узла и требует дорогостоящих ремонтов. Для повышения силы сцепления колес колесных пар локомотивов, последние снабжаются, например, песочными системами, предназначенными для хранения и подачи песка в зону трения колеса с рельсом (см. ту же книгу стр. 233-237, рис.147). Несмотря на свою эффективность использования, такая система не только способствует износу бандажей колесных пар и других агрегатов локомотива, за счет попадания в них песка, но и захламляет пути, и требует значительных затрат по подготовке песка перед заправкой его в локомотив и усложняет его экипировку.

Известна также колесная пара локомотива, описанная и показанная в книге Железнодорожный транспорт. Энциклопедия /Гл. ред. Н.С.Конарев - М., Большая Российская энциклопедия, 1994 г., на стр.186-187. Конструкция такой колесной пары аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому, целью предлагаемого изобретения является повышение коэффициента сцепления колеса локомотива с рельсами в момент трогания с места и находящегося под поездом.

Поставленная цель достигается тем, что бандажи по их толщине снабжены различными по ширине и высоте пазами, в которых подвижно расположены подпружиненные плоскими пружинами сжатия прямоугольной формы плунжеры, несущие серповидной формы зацепы, с насечкой, выполненной на их поверхностях, обращенных к головкам рельс железнодорожного пути, причем надплунжерные полости упомянутых пазов соединены друг с другом каналами, связанными с радиальным каналом, выполненным в дисках колесных центров, присоединенными к управляемому источнику сжатого воздуха, расположенному на локомотиве.

На фиг.1 показан общий вид колесной пары, на фиг.2 - вид с торца с частичным разрезом по АА и на фиг.3 - поперечный разрез колесного центра с бандажом по ВВ.

Колесная пара локомотива состоит из оси 1 с напрессованными на нее колесными центрами 2 и бандажами 3. В бандажах 3 выполнены пазы 4 и 5, в которых подвижно размещены плунжеры 6, снабженные зацепами 7, имеющими насечку 8. Плунжеры 6 одним концом уперты своими упорами 9 в колесный центр 2, а другим контактируют с плоскими пружинами сжатия 10. Каждый из пазов 4 со стороны, обращенной к колесному центру 2, соединен между собой каналом 11, а один из них сопряжен с радиальным каналом 12, выполненным в диске 13 колесного центра 2, причем последний соединен горизонтальным каналом 14, расположенным в ступице 15 колесного центра 2. Канал 14 контактирует с круговым каналом 16, который изготовлен в осевом неподвижном упоре 17, установленном в направляющей 18, жестко закрепленной на раме тележки локомотива (рама тележки на чертеже не указана) и подпружиненной относительно его пружиной сжатия 19. Колесная пара взаимодействует с рельсами 20. Круглые неподвижные упоры 17 своими круговыми каналами 16 соединены при помощи трубопроводов 21 с источником сжатого воздуха локомотива.

Работает колесная пара локомотива следующим образом. В момент трогания с места машинист одновременно с подачей питания на тяговые электродвигатели локомотива широко известными в технике способами, в ручном или автоматическом режиме подает сжатый воздух в трубопроводы 21 по стрелке С, поток которого поступает в круговой канал 16 осевого неподвижного упора 17, попадая из него в горизонтальный канал 14, затем в радиальный канал 12 и потом в полость паза 4 также по стрелке С. А так как полости пазов 4 связаны между собой каналами 11, то сжатый воздух заполняет и все другие полости пазов 4. Под действием давления сжатого воздуха плунжеры 6 перемещаются по стрелке Д, упруго деформируя плоские пружины сжатия 10, что способствует выходу из пазов 5 зацепов 7, которые выдвигаются из них на незначительное расстояние порядка 5-7 мм. Так как колесная пара начинает вращаться, то каждый из зацепов 7 сможет входить в контакт с рельсом 20, а из-за наличия на них насечек 8 позволяет увеличить силу сцепления колеса с рельсом. Следует отметить, что когда каждый из зацепов войдет в зону контакта бандажа 3 с поверхностью головки рельса 20, то он утопится обратно в паз 4 в направлении, противоположном стрелке Д, преодолевая усилие, создаваемое сжатым воздухом на плунжер 6, но несмотря на это насечка 8 его все равно будет соприкасаться с головкой рельса 20 и, следовательно, создавать условия по сцеплению колеса с рельсом. Как только локомотив с поездом получит устойчивое движение, подачу воздуха в трубопроводы 21 прекращают и под действием упругих свойств, плоских пружин сжатия 10 плунжеры 16 возвращаются в исходное положение такое, как это показано на фиг.3. В дальнейшем описанный процесс может повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным в практике очевидно, так как оно позволяет эффективно увеличить силу сцепления колес с рельсом в момент трогания локомотива под поездом с места.