рама железнодорожного транспортного средства

Формула изобретения

1. Рама железнодорожного транспортного средства, содержащая одну или две хребтовые балки, боковые балки, поперечные балки, связывающие между собой хребтовые и боковые балки, лобовые балки или листы, опоры, устройства приема силы тяги с тележек или с осей, упоры ограничения относа кузова, устройства установки поглощающих аппаратов и автосцепок, отличающаяся тем, что хребтовые балки и хотя бы две поперечные балки выполнены в виде лонжеронов закрытого цельнотянутого профиля или сварного, выполненного из листового или фасонного материала или из их комбинации, а упоры ограничения относа кузова, установленные на хребтовых балках или на поперечной балке, или на кронштейнах приема тяги, смещены от срединной опорной плоскости на каждую тележку в сторону срединной поперечной плоскости рамы.

2. Рама железнодорожного транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что боковые балки выполнены в виде лонжеронов закрытого цельнотянутого профиля или сварного, выполненного из листового или фасонного материала или из их комбинации.

3. Рама железнодорожного транспортного средства по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена съемными или несъемными одним, двумя или тремя кронштейнами приема тяги с каждой тележки или осей, расположенными в вертикальной продольной плоскости.

4. Рама железнодорожного транспортного средства по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена двумя или четырьмя боковыми кронштейнами механизмов радиальной установки осей на каждую тележку, расположенными симметрично относительно вертикальной срединной продольной плоскости рамы.

5. Рама железнодорожного транспортного средства по п.4, отличающаяся тем, что она снабжена одним, двумя или четырьмя кронштейнами управления поворотом тележек на каждую тележку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тепловозам, электровозам, дизельпоездам, вагонам, и касается конструкции их главных рам.

Известна рама магистрального грузового тепловоза 2ТЭ116, состоящая из двух продольных хребтовых балок, выполненных из двутавра, двух боковых балок, выполненных из швеллера, поперечных балок, связывающих между собой хребтовые и боковые балки, лобовых балок, опор, шкворневых балок со шкворнями, упоров ограничения относа кузова, устройств установки поглощающих аппаратов и автосцепок.

Недостатками такой конструкции являются недостаточная прочность при кососимметричных режимах нагружения из-за применения балок открытого профиля из двутавров и швеллеров, низкие тяговые качества локомотива из-за большой высоты шкворневых балок со шкворнями над уровнем головок рельс, низкие эксплуатационные качества экипажа локомотива из-за отсутствия управления рамой и кузовом радиальной установкой осей колесных пар и установкой тележек в кривой.

Техническим результатом изобретения является обеспечение необходимой прочности рамы на всех режимах эксплуатации и обслуживания железнодорожного транспортного средства с одновременным снижением массы рамы, повышение тяговых, динамических, эксплуатационных и ремонтных качеств железнодорожного транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что в раме железнодорожного транспортного средства, содержащей одну или две хребтовые балки, боковые балки, поперечные балки, связывающие между собой хребтовые и боковые балки, лобовые балки или листы, опоры, устройства приема силы тяги с тележек или с осей, упоры ограничения относа кузова, устройства установки поглощающих аппаратов и автосцепок, хребтовые балки и хотя бы две поперечные балки выполнены в виде лонжеронов закрытого цельнотянутого профиля или сварного, выполненного из листового или фасонного материала или из их комбинации, а упоры ограничения относа кузова, установленные на хребтовых балках или на поперечной балке, или на кронштейнах приема тяги, смещены от срединной опорной плоскости на каждую тележку в сторону срединной поперечной плоскости рамы, кроме того, боковые балки выполнены в виде лонжеронов закрытого цельнотянутого профиля или сварного, выполненного из листового или фасонного материала или из их комбинации, кроме того, она снабжена съемными или не съемными одним, двумя или тремя кронштейнами приема тяги с каждой тележки или осей, расположенными в вертикальной продольной плоскости, кроме того, она снабжена двумя или четырьмя боковыми кронштейнами механизмов радиальной установки осей на каждую тележку, расположенными симметрично относительно вертикальной срединной продольной плоскости рамы, и кроме того, она снабжена одним, двумя или четырьмя кронштейнами управления поворотом тележек на каждую тележку.

Рама железнодорожного транспортного средства представлена на чертежах, где:

на фиг.1 изображена рама железнодорожного транспортного средства, общий вид;

на фиг.2 изображена рама железнодорожного транспортного средства, вид снизу;

на фиг.3 изображено сечение А-А на фиг.2;

на фиг.4 изображено сечение Б-Б на фиг.2.

Рама железнодорожного транспортного средства (фиг.1, 2, 3, 4) состоит из хребтовых балок цельнотянутого профиля 1 или сварных хребтовых балок 2, боковых балок цельнотянутого профиля 3 или сварных боковых балок 4, поперечных балок цельнотянутого профиля 5 или сварных поперечных балок 6, балок поглощающих аппаратов 7, поперечных балок 8, лобовых балок 9, опор 10, автосцепок 11, поглощающих аппаратов 12, кронштейнов подъема транспортного средства домкратами 13, кронштейнов гасителей вертикальных колебаний 14, кронштейнов гасителей поперечных колебаний 15, съемных кронштейнов приема тяги 16 или несъемных кронштейнов приема тяги 17, упоров ограничения относа кузова 18, боковых кронштейнов радиальной установки осей колесных пар 19, кронштейнов управления поворотом тележек 20, тележек 21, механизмов передачи тяги 22, механизмов радиальной установки осей колесных пар 23, навигаторов 24, механизмов управления поворотом тележек 25.

Рама железнодорожного транспортного средства работает следующим образом: массовые нагрузки хребтовых балок, боковых балок, поперечных балок, лобовых балок 9, передаваемые рамой через опоры 10 на тележки локомотива 21, динамические нагрузки, передаваемые на раму с колесных пар через опоры 10, а также кронштейны 14 и 15 гасителей колебаний, тяговые усилия, передаваемые с тележек 21 через кронштейны приема тяги 16 или 17, поперечные и продольные балки рамы на поглощающие аппараты 12 и автосцепки 11, продольные динамические нагрузки, передаваемые с автосцепок на раму, а также нагрузки на раму, возникающие при подъеме кузова домкратами через кронштейны 13, особенно при подъеме локомотива двумя диагональными домкратами, создают в элементах рамы изгибающие и крутящие моменты, а также бимоменты стесненного кручения. Изготовление хребтовых балок 1 или 2, поперечных балок 3 или 4 и боковых балок 5 и 6 из закрытых профилей обеспечивает снижение до минимума напряжений от крутящих моментов и исключает возможность возникновение бимоментов кручения.

Смещение упоров ограничения относа кузова 18, установленных на хребтовых балках или на поперечной балке, или на кронштейнах приема тяги, относительно опор 10 в сторону срединной поперечной плоскости рамы обеспечивает снижение бокового давления на гребень наиболее нагруженной первой по ходу оси при движении локомотива в кривой за счет смещения точки давления центробежной силы на раму тележки в сторону ее задней оси.

Кронштейны приема тяги 16 или 17 обеспечивают понижение точки передачи тяговых усилий механизмами передачи тяги 22 с тележки на раму относительно уровня верха головок рельс и тем самым улучшают распределение нагрузок по осям в тяговом режиме.

При движении железнодорожного транспортного средства в кривой рама боковыми кронштейнами механизмов радиальной установки осей 19 создает в навигаторах 24 усилия растяжения-сжатия, которые через механизмы радиальной установки осей колесных пар 23 разворачивают последние по радиусам кривой.

Одновременно при движении железнодорожного транспортного средства в кривой исполнительные органы механизмов управления поворотом тележек 25 воздействуют на кронштейны управления поворотом тележек 20, которые поворачивают тележки в наиболее благоприятное по динамическим качествам локомотива хордовое положение.

Это и приводит к обеспечению необходимой прочности рамы на всех режимах эксплуатации и обслуживания железнодорожного транспортного средства с одновременным снижением массы рамы, повышению тяговых, динамических, эксплуатационных и ремонтных качеств железнодорожного транспортного средства.