Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов, снабженных бесчелюстными трехосными тележками.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives equipped with jawless triaxial bogies.
Известен тепловоз ТЭП 60, описанный в книге "Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.", стр. 10-11, представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис. 4 стр. 11) состоит из кузова с размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на две тележки, содержащие колесные пары с буксами поводки, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования этот тепловоз обладает двумя существенными недостатками, заключающимися в том, что, во-первых, при его движении по прямым участкам пути наблюдается виляние колесных пар, что приводит к износу гребней его колес и, во-вторых, подобному износу и в процессе движения тепловоза в кривых.Famous diesel locomotive TEP 60, described in the book "Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd. Edited by VN Ivanov. M .: Transport, 1974", p. 10-11, materials on its constructive execution. Such a locomotive (Fig. 4 p. 11) consists of a body with a power plant located in it and auxiliary equipment, which is mounted on two bogies containing wheel pairs with axle boxes, spring suspension and traction motors. Despite its efficiency of use, this locomotive has two significant drawbacks, namely, that, firstly, when it moves along straight sections of the track, wheel pairs wobble, which leads to wear of the flanges of its wheels and, secondly, to similar wear and tear in the process of locomotive movement in curves.
Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге "Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов А.А. Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г.", где описана его конструкция и, в частности, на рис. 38, стр. 57 показана его тележка. Конструкция такой тележки аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележки тепловоза ТЭП60.Also known is the 2TE116 diesel locomotive, described in the book “Design, calculation and design of locomotives. A textbook for university students A.A. Kamaev et al. - M.: Mechanical Engineering, 1981”, which describes its design and, in particular, in fig. . 38, p. 57 shows his cart. The design of such a trolley is 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 колесных пар при прохождении тепловозами, снабженными бесчелюстными тележками, как кривых, так и прямых участков рельсового пути.Therefore, the aim of the invention is the development of such a design of the trolley, which would allow to exclude undercutting of the wheel flanges during the passage of locomotives equipped with jawless trolleys, both curves and straight sections of the rail track.
Поставленная цель достигается тем, что на каждой из букс тележки закреплены стаканы, внутренние вертикальные поверхности которых снабжены шлицами, взаимосвязанными с ответными полого стержня, выполненного из упругого материала, и внутри его также изготовлены шлицы, взаимодействующие с ответными сплошного сечения стержня, выполненного также из упругого материала, оба стержня снабжены рычагами с вилками, изготовленными из упругого материала, охватывающими пальцы, жестко закрепленные на раме тележки, причем торцы обоих упругих стержней подпружинены относительно дна упомянутых стаканов комплектами винтовых пружин сжатия.This goal is achieved by the fact that on each of the axle boxes of the trolley cups are fixed, the inner vertical surfaces of which are provided with slots interconnected with mates of a hollow rod made of elastic material, and slots interacting with mates of a solid section of a rod made also of elastic material, both rods are equipped with levers with forks made of elastic material, covering fingers rigidly mounted on the frame of the trolley, and the ends of both elastic rods spring-loaded relative to the bottom of the said glasses sets of compression screw springs.
На чертежах фиг. 1 показана одна из колесных пар бесчелюстной тележки тепловоза, на фиг. 2 - разрез части предложенного устройства в месте крепления его к буксе и на фиг. 3 - вид сверху на устройство по стрелке А.In the drawings of FIG. 1 shows one of the wheelsets of the jawless diesel locomotive, FIG. 2 is a sectional view of a portion of the proposed device at its attachment to the axle box and in FIG. 3 is a top view of the device in the direction of arrow A.
Бесчелюстная тележка тепловоза состоит из рамы 1, тягового электродвигателя 2 буксы 3 с колесной парой 4, стакана 5, жестко закрепленного на буксе 3. В стакане 5 нарезаны шлицы 6, взаимосвязанные с шлицами 7, выполненными на полом стержне 8. Внутри полого стержня 8 также нарезаны шлицы 9, которые контактируют с шлицами 10, имеющимися на стержне сплошного сечения 11. Под полой втулкой 8 и стержнем сплошного сечения 11 расположены винтовые пружины сжатия 12 и они присоединены к рычагам с вилками 13, охватывающими пальцы 14, установленными с помощью кронштейнов 15 на раме 1. Колесная пара 4 перемещается по рельсовому пути 16.The jawless locomotive trolley consists of a frame 1, a traction motor 2 of an axle box 3 with a pair of wheels 4, a cup 5, rigidly fixed to the axle box 3. In the cup 5, slots 6 are cut, interconnected with slots 7 made on the hollow shaft 8. Inside the hollow shaft 8 also the slots 9 are cut, which are in contact with the slots 10 available on the solid cross-section rod 11. Under the hollow sleeve 8 and the solid cross-section rod 11 there are screw compression springs 12 and they are connected to levers with forks 13 covering the fingers 14 mounted using the bracket nov 15 on the frame 1. Wheel pair 4 moves along the track 16.
Работает бесчелюстная тележка тепловоза следующим образом. В статике, когда тепловоз находится в отстое, все его детали находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. При движении тепловоза как по прямолинейному, так и кривому участку пути происходит следующее. Известно, что при движении тепловозов, снабженных бесчелюстными тележками, наблюдается виляние колесных пар, что в итоге приводит к износу гребней колес, подверженных боковому усилию порядка 2,0-2,5 тонн. В рассматриваемом предложенном техническом решении колебания виляния колесных пар 4 исключены и вот почему. При движении тепловоза по стрелке В роль поводков, передающих усилие тяги от колесных пар 4 к раме 1, выполняют рычаги с вилками 13, которые не могут получить углового поворота, например, по стрелке С, так как они жестко присоединены как к стержню сплошного сечения 11, так и к полой втулке 8 за счет связи не только между собой шлицами 9 и 10, но и шлицами 6 стакана 5, жестко закрепленного на буксе 3. При вертикальных колебаниях тележки рычаги с вилками 13, взаимодействуя с кронштейнами 15, не только способствуют перемещению стержня сплошного сечения 11 и полой втулки 8 относительно стакана 5 по стрелке Е, упруго деформируя при этом винтовые пружины сжатия 12, но и за счет того, что они выполнены из упругого материала одновременно получая изгиб в вертикальной плоскости по стрелкам F. Следовательно, в целом в этой работе поглощения энергии колебаний участвуют не только рычаги с вилками 13 и винтовые пружины сжатия, но и силы трения, возникающие в шлицевых соединениях, образованных шлицами 6, 7, 8 и 10. Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую пути и, как известно, к гребню колеса колесной пары 4, набегающего на головку рельса, будет приложено боковое усилие в пределах 5,5-6,0 тонн. Такое усилие вызовет угловой поворот колесной пары 4, например, по стрелке N и тогда за счет наличия шлицевого соединения стакана 5 с полой втулкой 8 и стержнем сплошного сечения 11 произойдет угловой поворот по стрелкам М и Т рычагов с вилками 13, что создаст момент на сопрягаемых между собой через шлицы стержня сплошного сечения 11 и полой втулки 8. В этом случае такой упругий момент позволит демпфировать возникающую динамическую нагрузку при входе тепловоза в кривую пути. После прохода кривой угловой поворот колесной пары 4 под действием упругих сил демпфированных ранее стержня сплошного сечения 11 и полой втулки 8 возвратятся в исходное положение, такое как это показано на фиг. 1 и фиг. 3. Далее описанные процессы могут повторятся неоднократно не смотря в какую сторону направлена кривая пути.Works jawless diesel locomotive as follows. In statics, when the locomotive is in sludge, all its parts are in the same position as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3. When the locomotive moves along both a straight and curved section of the track, the following occurs. It is known that during the movement of diesel locomotives equipped with jawless bogies, wheel pairs wobble, which ultimately leads to wear of wheel flanges subject to lateral forces of the order of 2.0-2.5 tons. In the proposed proposed technical solution, fluctuations in the wobble of the wheelsets 4 are excluded, and this is why. When the locomotive moves along arrow B, the leashes transmitting the traction force from the wheel pairs 4 to the frame 1 are levers with forks 13 that cannot receive angular rotation, for example, along arrow C, since they are rigidly attached to a solid cross-section rod 11 , and to the hollow sleeve 8 due to the connection not only between the slots 9 and 10, but also with the slots 6 of the glass 5, which is rigidly fixed to the axle box 3. During vertical vibrations of the trolley, the levers with forks 13, interacting with the brackets 15, not only facilitate movement solid rod 11 and p the hollow sleeve 8 relative to the cup 5 in the direction of the arrow E, while elastically deforming the compression screw springs 12, but also due to the fact that they are made of elastic material while simultaneously bending in the vertical plane along the arrows F. Therefore, in general, in this work, energy absorption not only levers with forks 13 and helical compression springs are involved in the oscillations, but also the friction forces arising in the spline joints formed by the slots 6, 7, 8 and 10. Now suppose that the locomotive entered the path curve and, as you know, to the wheel flange wheelset 4, n Runs on the rail head, is applied lateral force within the 5.5-6.0 tons. Such a force will cause an angular rotation of the pair of wheels 4, for example, along arrow N, and then due to the presence of a spline connection of the cup 5 with the hollow sleeve 8 and the solid cross-section rod 11, an angular rotation will occur along the arrows M and T of the levers with forks 13, which will create a moment for the mating between each other through the slots of a solid-section rod 11 and a hollow sleeve 8. In this case, such an elastic moment will allow damping the dynamic load arising when the locomotive enters the path curve. After the passage of the curve, the angular rotation of the wheel pair 4 under the action of the elastic forces of the solid core 11 previously damped and the hollow sleeve 8 will return to their original position, such as shown in FIG. 1 and FIG. 3. Further, the described processes can be repeated repeatedly, regardless of which direction the path curve is directed.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями тележек тепловозов очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес в движении как по прямым участкам пути, так и кривым за счет устойчивости движения при прямолинейном перемещении тепловоза и лучшем вписывании его в кривые участки пути.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known designs of diesel locomotive trolleys is obvious, since it allows to reduce the wear of the wheel flanges in motion both along straight sections of the track and curves due to the stability of movement during the rectilinear movement of the diesel locomotive and its better fit into the curve sections the way.