Безрамная тележка локомотива

 

(в) RU (и) 2001800 С1 (51) Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ":-"" ISBN опислттик изоьт кткния .

К ПАТЕНТУ (21) 4845633/11 (22) 07.05.90 (46) 30.10.93 Бюа Ию 39-40 (75) Купрашвили Г.Г; Львов Н.В. (73) Грузинский технический университет (54) БЕЗРАМНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА (57) Использование: изобретение относится K тележкам грузовых локомотивов. Сущность изобретения: кузов через соединенные последовательно поперечную рессору 5 и продольные рессоры 0 с многокомпонентными листами опирается на буксы

10, которые в продольном направлении между собой соединены при помощи стержней 15, а с кузовом — посредством рычажно-стержневой системы, содержащей двуплечие угловые рычаги 20. Тяговые двигатели 26 подвешены на раме кузова с по— мощью вертикальных подвесок 27, соединены с рессорами 8 поперечными стержнями li связаны в продольном направлении с кузовом стержнями 34.

В поперечной вертикальной плоскости кузов с каждой колесной парой связан при помощи рычажностержневой системы, содержащий торсионный стержень. Новизна изобретения состоит ь том, что конструктивно объединены рессорное подвешивание кузова с тяговыми двигателями, средства поперечного упругого разделения кузова и колесных пар, тяговых двигателей и колесных пар и гасителей горизонтальных колебаний кузова и тяговых двигателей и при этом осуществлен наибГолее лриемлгмый вариант опирания кузова на тележку — в центральной точке последней. 4 з.л ф-лы, 9 л.

2001800

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции ходовых частей преимущественно грузовых локомотивов.

Известна безрамная локомотивная тележка, содержащая независимое рессорное .подвешивание тележки и кузова через винтовые пружины на установленных с внешних сторон колес буксах, последнее иэ которых включает в себя вертикальные стержневые опоры со сферическими концами, спаренный остов тяговых двигателей, межбуксовые продольные фермы, объединяющие все узлы тележки. буксовые шатуны, наклонный шатун продольной связи кузова с тележкой, привод с полым валом и плоским шатунным механизмом, зубчатую передачу, подшипниковые узлы полого вала, пружинный аппарат поперечной связи кузова с тележкой, Известна также безрамная локомотивная тележка, содержащая независимое рессорное подвешивание тележки и кузова через винтовые пружины на установленных с внешних сторон колес буксах, последнее иэ которых включает в себя вертикальные стержневые опоры со сферическими конца4 мк, спаренный остов тяговых двигателей, межбуксовые продольные фермы, объединяющие все узлы тележки, межбуксовые продольные балансиры, буксовые шатуны, гасители поперечных колебаний кузова, горизонтальные шатуны продольной силовой связи кузова с тележкой, привод с полым валом и плоским шатунным механизмом, зубчатую передачу, подшипниковые узлы полого вала, пружинный аппарат поперечной связи кузова с тележкой, шатуны системы поперечной силовой связи тележки с кузовом, Известна и безрамная локомотивная тележка, содержащая колесные пары с буксами, расположенными с внешних сторон колес и связанными попарно продольными стержнями, присоединенными к буксам упругими шарнирами, жесткий блок тяговых двигателей, сопряжение остовов тяговых двигателей с расположенной в центральной поперечной плоскости тележки поперечной рамкой в виде разъемного болтового соединения, дополнительные буксы, установленные на осях колесных пар между колесами, независимое рессорное подвешивание на колесные пары тележки и кузова, первое из которых выполнено в виде расположенной в центральной продольной плоскости симметрии тележки и связанной посредством шарнирных узлов с дополнительными буксами продольной листовой рессоры с хомуroM в ее центральной части, связанном

55 герез шаровую опору с поперечной рамкой, а второе — в виде закрепленных шарнирными узлами на буксах продольных листовых рессор и установленной на их хомутах в средней поперечной плоскости симметрии тележки двухконсольной листовой рессоры, связанной концами с вертикальными стержневыми опорами кузова, двухсторонную забчатую тяговую передачу, закрепленные на блоке тяговых двигателей узлы для установки больших зубчатых колес передачи с возможностью вращения, кожуха тяговых редукторов, опирающиеся на щиты тяговых двигателей и на упомянутые узлы, муфты, передающие вращающий момент на движущие колеса и выполненные в виде плоских уп ругих механизмов, параллелограммные связи в поперечном направлении блока тяговых двигателей с дополнительными буксами, образованные расположенными симметрично поперечной центральной оси тягового двигателя стержня с упругими шарнирами по концам, упругую поперечную связь кузова с колесными парами, выполненную в виде рычажно-стержневой системы, включающей в себя расположенные кососимметрично продольные стержни, укрепленные в установленных на реле кузова подшипниках и жестко связанные концами, обращенными наружу тележки, с вертикальными рычагами, другие концы которых шарнирно связаны с лежащими в вертикальной плоскости симметрии колесных пар поперечными поводками, шарнирно прикрепRQHHûìè своими противоположными концами к дополнительным буксам, э концами, обращенными к центральной части тележки, — с HBKlloHHblMH рычагами, шарнирно связанными с концами вертикального шатуна (авторское свидетельство СССР М

1167089, кл, В G1 Г 3/02, 1985).

Относительно недавно предложена принципиально отличающаяся от вышеуказанных технических решений конструкция безрамной локомотивной тележки, содержащая подвешенные с помощью вертикальных подвесок на раме кузова тяговые двигатели, двустороннюю зубчатую тяговую передачу, закрепленные на тяговых двигателях узлы для установки больших зубчатых колес передачи с возможностью вращения, кожуха тяговых редукторов. опирающиеся на щиты тяговых двигателей и на упомянутые узлы, расположенные между тяговыми двигателями колесные пары с буксами, смонтированными в центрах колес и ббеспечивающими вращение колес вокруг осей, консольные части K010pt>lx <;l эбжены упорными втулками, к которым .п.родством упругих шарниров прис î. 1H l l продольные

2001800

15

25

55 стержни, подвешивание в вице закрепленной шарнирными узлами на осях колесных пар и расположенной в центральной продольной плоскости экипажа листовой рессоры, связанной своей центральной частью с рамой кузова при помощи вертикальных стержневых опор, продольную связь обращенной к центральной части локомотива колесной пары с кузовом в виде рычажно-стержневой системы, параллелограммную продольную связь с упругими шарнирами каждого тягового двигателя с кузовом со стороны колесной пары, пара стержней которой расположена симметрично относительно продольной оси тележки, поперечную связь тягового двигателя с колесной парой в виде расположенного в ее вертикальной плоскости симметрии на уровне центра масс тягового двигателя горизонтального стержня с упругими шарнирами по концам, упругую поперечную связь кузова с колесными парами, выполненную в виде рычажно-стержневой системы, включающей в себя расположенные кососимметрично продольные стержни, укрепленные в установленных на раме кузова подшипниках и жестко связанные концами, обращенными наружу тележки, с вертикальными рычагами, другие концы которых шарнирно связаны с лежащими в вертикальной плоскости симметрии колесных пар поперечными поводками, шарнирно прикрепленными своими противоположными концами к осям колесных пар. а концами, обращенными к центральной части тележки, жестко связанные с наклонными рычагами, шарнирно связанными с концами вертикального шатуна, рычажно-стержневую систему в качестве угловой связи кузова с колесными парами в поперечной вертикальной плоскости, со вмещающую в себе расположенные параллельно колесным парам торсионные стержни, укрепленные в установленных на раме кузова подшипниках и концами жестко связанные с продольными горизонтальными рычагами, соединенными посредством упругих шарниров с вертикальными стержнями, противоположные концы которых упругими шарнирами связаны с упомянутыми упорными втулками на консольных частях осей колесных пар (авторское свидетельство СССР ¹ 1232543, кл.

В 61 F 3/02), По конструкции и технической сущности прототипом предлагаемого технического решения из этих четырех аналогов является последний.

К основным недостаткам (прототипа) следует отнести: значительную сложность, относительно существенную металлоемкос1ь и заметную ненадежность конструкции о целом, обусловленная применением весьма трудоемкой и металлоемкой специальной систеMU поперечной упругой связи кузова с колесными парами (которая, к тому же, требует снабдить тележку горизонтально установленными гидравлическими гасителями, отличающимися в особенности пр«такой схеме установки ненадежной работой) и осуществлением наиболее приемлемой с точки зрения критериев ходовых качеств схемся опирания кузова (опирания, сосредоточенного в центральной точ о те ажки) нсрациональным путес1 (на с>снаое расположенной о продолс.пой плоскос1и симметрии экипажа листовой рессоры, свяэанной1 концами со средничи Iëстлс1и осой колесных пар, а центрлльrrîtt Iàcòüfo Rðtt поь1осцс1стержновых опор с кузовом), приоодлщим к необходимости испольэс>оанс1л конструктивно и техн олагичесгс1 1руднс>о ыполнимой системы кол ctrl,fe пары — буксы (D IRcTIIocTt1, к необходимости смоIITI1I>oft . нил букс в центрах колес с noattitxttoctfло вращения колес вокруг осей колоснслх пор), понижающей к тому же, по очевидным ftptt чинал1 надежность теле>ккс1 о целом; расположение ко lt .cfrflx tfàð ме «ду Tлгооыми доигателлми, свяэасп1ое с необходимостьсо сущестнессного разнесения продольном направлении дгч1гателой от»осительно поперечной оси сим 10 Tpft!1 тело>кfil1, что, очевидно, весьма эна III fcftt но увеличит физические моменты инерции Itfg рессоренной части тележки r!TIк 1пс л а к колебанилм галопирооанил;

О 3 а С1 М Н О Е P Q C ft O Л О Ж Е Н И С. л П Л Р С Н Ы ", П I f i

И тЯГOС ЫX ДВИГатЕЛЕй, СУЩЕ. If!Cr IÑI Уtr!:III шающее базу тележки и тем самс.;1 о .сьч . значительно снижает величину д;м фrrpyr<; щсго колебания влияния 1еле>к.,и r ottfifrra сил трения колес T!G рельсам. Оно. I точу же, заметно увеличивает физический иоме1сс инер сии тележки в целом относлс» .лоно пер тикальной оси симметрис1, что также увели чит колебания виляния тележки; незафиксированный центр с.с>ворс. са с»лежки о горизонтальной плоскс1с сп, .Iã. рь1." обусловит его смещение о1 о.: f ct "..r рlt <с

СКОГО ЦЕЦтРа И тЕМ СаМЫЧ II -.r !1 Ir

ЛИЧИН ГОРИЭОНГаЛЬНЫХ ПОПС Р .. !f > перемещений лимитирук>щ«; 1с, л

ЗРВНИЛ КОЛЕСНЫХ ПаР О1С1ОСС1тСЛЬП > С л .< при вилянии тележки. Это, о свою! "I

ОтРИЦ.:ТЕЛЬНО ПОВЛИЯЕТ На Р. с I . сь

2001800 движения тележки (когда колебания виляния тележки становятся неустойчивыми. ее движение сопровождается ударами гребней колесных пар о боковые грани рельсов).

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности, улучшение .конструктивного использования материалов и динамических качеств.

Поставленная цель достигается тем, что рессорное подвешивание кузова с тяговыми двигателями на колесных парах, поперечные упругие и диссипативные связи между колесными парами и кузовом, тяговыми двигателями и колесными парами путем конструктивного и функционального объединения выполнены в виде системы, в которой расположенная в вертикальной поперечной плоскости симметрии тележки листовая рессора средней частью связана через опору с кузовом, а концами опирается на продольные листовые рессоры, имеющие постоянное поперечное сечение и листы с составными по ширине частями, прилегающими друг к другу смежными боковыми поверхностями, сопряженные концами при помощи шарнирных узлов с буксами и снабженные дополнительными хомутами, насаженными беэ опрессовывания в двух разнесенных вертикальных поперечных плоскостях, проходящих через оси симметрии тяговых двигателей, и связанными с остовами тяговых двигателей горизонтальными поперечными стержнями.

Приведенные в отличительной части формулы изобретения признаки обеспечивают осуществление опирания кузова с тяговыми двигателями в одной точке, расположенной на вертикальной оси симметрии тележки, и поперечное упругое раздление соответственно кузова и колесных пар и тяговых двигателей и колесных пар принципиально новыми способами, влекущими за собой существенное упрощение конструкции, повышение надежности, улучшение конструктивного использования материалов и динамических качеств. Исходя иэ этих положений, предложенное техническое решение следует признать соответствующим критерию "существенные отличия

На фиг. 1 изображена тележка, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— то же, вид спереди; на фиг.4 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 5 — вид по стрелке Б на фиг.

4; на фиг. 6 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг.

7 — сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 8 — сечение

Д-Д на фиг. 2: на фиг, 9 — сечение Е-Е на фиг. 8.

Поперечная балка 1 рамы кузова через связанный с ней кронштейн 2 и установлен5

55 ный на его конце сферический пятник 3 опирается на имеющий сферическое углубление хомут 4 расположенной в центральной поперечной плоскости тележки листовой рессоры 5, состоящей из одинаковых листов постоянной толщины и переменной на превалирующей части по длине ширины (убывающей от торцов хомута к концам) и поддерживаемой на концах плоСкими прямоугольными сайлент-блоками 6, нижние части которых помещены в выемках формы прямоугольного параллелепипеда хомутов

7 постоянного поперечного сечения продольных листовых рессор 8, снабженных многокомпонентными листами (каждый их горизонтальный слой выполнен иэ составных по ширине частей, прилегающих друг к другу смежными боковыми поверхностями) и укрепленных снизу на расположенных с внешних сторон колес 9 колесных пар и охватывающих шейки их осей буксах 10 шарнирными узлами 11. Каждый иэ шарнирных узлов 11 совмещает в себе валик 12, проходящий через отлитые заодно с корпусом буксы 10 проушины 13, и закрепленные на последних плоские прямоугольные сайлентблоки 14; размещенные между боковыми гранями укаэанных проушин и конца продольной листовой рессоры 8. Каждая пара букс 10 между собой связана продольным стержнем 15, прикрепленном к ним обрезиненными шарнирными узлами 16 и 17 и расположенном в плоскости горизонтальных осей колес 9 колесных пар. Буксы 10 обращенной к центральной части экипажа колесной пары соединены с кузовом в продольном направлении лежащей в плоскости ее горизонтальной оси рычажностержневой системой, состоящей из закрепленных на кронштейнах 18 рамы кузова с помощью шарнирных узлов 19 двуплечих угловых рычагов 20, продольные плечи которых при помощи шарнирных узлов 21 связаны между собой поперечным балансиром 22, а поперечные плечи посредством шарнирных узлов 23 сочленены с продольными стержнями 24, прикрепленными концами с помощью шарнирных узлов 25 к укаэанным буксам. Расположенные между колесными парами тяговые двигатели 26 подвешены на раме кузова посредством вертикальных подвесок 27, каждая иэ которых верхним шарнирным узлом (не показан) и нижним шарнирным узлом 28 прикреплена к раме кузова и к остову тягового двигателя 26 соответственно. Каждый двигатель

26 s осевом направлении с продольными листовыми рессорами 8 соединяется снизу расположенными по pãï ценгральной поперечной плоскости горизонтальными стерж2001800 нями 29, связанными упругими шарнирными узлами 30 и 31 соответственно с отлитыми заодно с ocToffoM тягового двигателя проушинами 32 и хомутами 33 рессор 0, образующими с последними соединения без натяга, В продольном направлении поддерживающего ее конец свйлент-бnoка

6. каждый двигатель 26 со стороны, обращенной к колесной паре, соединен с рамой кузова параллелограл1мной связью расположенными в горизонтальной плоскости продольными стержнями "4, закрепленными одними концами на тяговом двигателе при помощи жесткости шарнирных узлов 35 и связанными другими концами с кронштейнами, установленными на раме кузова, посредством обрезиненных шарнирных узлов (не показаны), В поперечной вертикальной плоскости кузов с каждой колесной парой связан с помощью рычажно-стержневой системы, содержащей расположенные параллельно колесным парам торсионные стержни 36, укрепленные B установг)енных на раме кузова подшипниках 37 и концами жестко связанные с продольными горизонтальными рычагами 38, сопряженными посредством упругих шарниров 39 с вертикальными стержнями 40, противоположные концы которых упругил1и шарнирами 41 соединены с корпусами букс 10.

Тележка снабжена двусторонней зубчатой передачей, раэмеще))ной в кожухах 42, одним концом связанных со щитами тяговых двигателей 26, а другим концом опирающихся на цапфы 43, удерживающие большие зубчатые колеса и закрепленными на остов х двигателей. Еа>кдое оольшое зубчатое колесо зубчзтой передачи с помощью плоской поводково-рычажной л)уфты 44 соединяется с движущим колесом 9.

С целью компенсации технологических отклонений стержни 15, 29, 34, 40 и подвески 27 выполнены из двух частей и соединены между собой регулировочными муфтами дейс1вf)c динамической нагрузки — соприкосновение каждой контактирующей пары на л)а))ой)1)ло1цадке, К тому же, f),î . сопряжение друг с другом листовых p":.<:.Cop 5, 0 обеспечивает необходимые горизонтальные поперечные перемещения концов лис45...49.

С целью максимально)о приближения поперечной листовой рессоры 5 к буксу равного сопротивления изгибу она на концевых участках в зонах сопряжения с сайлентблоками 6 имеет постоянную ширину, а остальные превалирующие по длине симметричные участки рессоры, расположенные между концевыми участками рессоры с товой рессоры 5 при динамических прогибах, Это осуществляется следующим

50 образом; при прогибе листовой рессоры 5 вниз или вверх ее концы вдоль ffooepe гной

ocLI симметрии тележки перемещаю)тся II3 встреч j друг к другу, что пос 1, .)с:.: рпан: -.

Becbi .f7 небольших по f)e iliч,lie; а:.. ро л)е>кду прод)эльными гранчм;. верхних 7<>;.;11рово)1)ых элементов сайлент Ь::)г)ло 6

11родольнь)ми стенками их 1)и>к1iL1, 7/)111 /и) вочных злеме1/тов сопровождается i)poпостоянными поперечными сечениял1и и торцами хомута 4, выполнены так, что в плане имеют форму равнобочной трапеции, причем продолжения наклонных боковых

55 граней каждого иэ участков с переменными ширинами пересекаются на оси, вдоль которой направлена равнодействующая силовых, взаимодействий рессоры l1 скальзыванием по рабочил. по. eð fff с)."11

Кр))виэны листовых рессор 5, 0 подбираются:ак, что прогибаясь под весовой «агрузкой, они выпрямляются.

Шарнирные узлы 11 связи продольных листовых рессор 8 с корпусами букс 10, включающие в себя проходящие )ерез проушины 13 корпусов букс валики 12 ll допускающие перекатывание последних по контактирующим с ними цилиндрическим поверхностям указанных проушин в перпендикулярном к поперечной оси тележки направлении, в сочетании со звеньями, образующимися иэ корпусов букс и отлитых заодно с ними упомянутых) роу11)1111 и представля)оп/ими собо)! малт))ики с /)ас )с I llоoй длиной, равной paccroiff«»n между точками конта);тов верхнего крайнег1) ролика подшипника качения буксы с ofo наг)ужныл1 кольцом li валика 12 с проуш))но)-1 13, обеспечивают необходил1ые гориsc»lnifüffffå продольные перемещения концов n! I .товых ресгор 0 при ffx динамических прогибах, Притом величины деформаций обре3Lfffeff ных шарнирных узлов 16, /7 крепления npoconf»fI.1)1 стержней 15 к корпусам букс 10, обусловле))ные силовымн взаимодейс)еияМИ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ЗЛЕМЕНтОЛ, ИМЕЮ)ЦИМИ осто при колебаниях укаэанных малти;1 ков, будут пренебрежимо маль).

Наличие в сопряжениях попере f)fLfv лиcTo0bIx рессор 5 с продольными лис1овыл)и рессорами 0 ()одвешивания кузова са inoffòблоков 6 в статических условиях обеспе)ивает со))рикосновение концов iiи;к)1 "го лис fа упoмянутой по(1еречнoL1 рсcсс)р):1 с pa/>n«Lf;n» поверхностями верхних ар «/)of o«1)ых зле);ентов указанных сейл. ll1 блоков на 3) fа и i ельной площади, r7 в pf) f f 71 Ifiческих услоьч)ях,при колебаниях pcccopflofo подвевшивания), т.е, при из/ибе рессор под

2001800

50

55 ч первых из них концов нижнего листа рессоры, поскольку при этом нижние армировочные элементы указанных сайлент-блоков упираются посредством их прОдольных вертикальных стенок в продольные грани выемок хомутов 7 листовых рессор 8. Поэтому в дополнение к гашению вертикальных колебаний подрессоренной массы экипажа в результате демпфирования в рессорах 5, 8 этому процессу будет способствовать и работа сил трения в фрикционной паре нижний лист рессоры 5 — верхний армировочный элемент сайлент-блока 6. Тем самым увеличивается демпфирование вертикальных колебаний и, как показывают расчеты, этим путем можно получить потребную характеристику диссипации рессорного подвешивания (при конструктивно получаемых длинах листовых рессор 5,8 необходимая гибкость и одновременно высокое конструктивное использование материалов обеспечиваются при числе листов рессоры 5 и при числе горизонтальных слоев рессор 8. равном двум, однако при этом значение их коэффициентов относительно трения при изгибе в вертикальной плоскости значительно ниже потребного и поэтому без участия в работе сил трения указанной фрикционной пары гашение вертикальных колебаний подрессоренной массы экипажа будет неудовлетворительным).

Поперечная листовая рессора 5 зафиксирована относительно продольной и поперечной плоскости симметрии тележки посредством закрепленного на кронштейне

2, связанном с поперечной балкой 1 рамы кузова, сферического пятника 3, нижняя часть которого помещена в сферической выемке хомута 4, Благодаря тому, что концы листовой рессоры 5 размещены между поперечными вертикальными выступами верхних армировочных элементов сайлент-блоков 6, а нижние армировочные элементы последних снабжены поперечными и продольными вертикальными стенками, которыми они охватывают соответственно поперечные и продольные грани верхних армировочных элементов упомянутых сайлент-блоков, и нижними частями помещены в выемках хомутов 7 продольных листовых рессор 8, листовые рессоры 5 и 8 составляют систему. не допускающую их относительные угловые перемещения в гориэонтальнЬй плоскости.

Пятниковая связь кузова с тележкой обеспечивает подвижную угловую связь в горизонтальной плоскости между этими частями экипажа. При этом поворот тележки в плане относительно кузова происходит следующим образом. При повороте в гориэон5

45 тальной плоскости колесных пар, соединенных друг с другом продольными стержнями

15, буксы 10 через проушины 13 и валики 12 потянут за собой продольные листовые рессоры 8. Притом поскольку сайлент-блоки 6 с хомутами 7 продольных листовых рессор 8 и с поперечной листовой рессорой 5 в горизонтальном продольном направлении образуют неподвижные соединение, то рессоры

8, перемещаясь в противоположные направления при повороте в горизонтальной плоскости колесных пар, будут увлекать эа собой концы рессоры 5 и в результате этого последняя будет поворачиваться в горизонтальной плоскости, преодолевая сопротивление трения верчения в контакте сферического пятника 3 с хомутом 4. Так как сопротивление трения верчения меньше даже сопротивления трения качения, то противодействие этой сферической пятниковой связи повороту поперечной рессоры 5 в горизонтальной плоскости будет весьма незначительный. Поэтому необходимые для преодолевания этого сопротивления силовые взаимодействия в перпендикулярном к поперечной оси тележки направления между продольными рессорами 8 и валиками 12, помещенными в отверстиях проушин 13 корпусов букс 10, и между этими валиками и маятниковыми звеньями, составленными из указанных проушин и корпусов букс, с учетом того, что расстояние между осями рессор 8 (плечо пары сил, преодолевающей сопротивление трения верчения в рассматриваемой сферической пятниковой связи), будут пренебрежимо малыми. Следовательно, при повороте связанных продольными стержнями 15 колесных пар в горизонтальной плоскости совокупность элементов — колесные пары, корпуса букс 10, валики 12, продольные рессоры 8 и поперечные рессоры 5 - можно рассматривать как одну неизменную систему, не допускающую относительные перемещения этих частей.

Так как тяговые двигатели 26 с колесными парами не имеют горизонтальную продольную связь, то продольные стержни 34 параллелограммой связи между тяговыми двигателями и кузовом освобождаются от передачи на кузов продольных инерционных сил коЛесных пар. а также от передачи тормозных и тяговых усилий. Они будут воспринимать лишь продольные инерционные силы тяговых двигателей 26 и зубчатой передачи и, кроме того. создают необходимую для сохранения взаимного положения колесных пар и тяговых двигателей в гориэонтальной плоскости при передаче между ними поперечных сил моментную связь.

2001800

Все возникающие в эксплуатации продольные силы, за исключением продольных инерционных сил тяговыхдвигателей и зубчатой передачи, между тележкой и кузовом через буксы 10 и соединяющие их стержни

15 передаются посредством рычажно-стержневой системой с угловытли рычагами 20.

Эта рычажно-стержневая система благодаря применению угловых рычагов 20 и поперечного балансира 22 способствует при развитии локомотивном тяговых усилий выравниванию сил, передаваемых смежными по отношению к ней буксами 10.

Горизонтальные боковые силы между кузовом и коласнытли парами передаются через закрепленный на поперечной балке 1 рамы кузова кронштейн 2, установленный на его конце сферический пятник 3, имеющий сферическое углубление хомут 4 поперечной рессоры 5, фрикционные пары концы нижнего листа рессоры 5 — сайлентблоки 6 (после исчерпания весьма небольших по величине зазоров между продольными гранями верхних армировочных элементов сайлент-блоков 6 и продольными стенками их нижних армировочных элементов), наружные грани продольных стенок нижних армировочных элементов сайлент-блоков 6, продольные грани выемок хомутов 7 продольных листовых рессор

8, боковые грани концов последних, сайлент-блоки 14 и фрикционные пары концы нижних листов продольных рессор 8 — валики 12, отлитые заодно с корпусами букс проушины 13, корпусы букс и их подшипники, При этом продольные рессоры 8 с многокомпонентными листами будут изгибаться в горизонтальной плоскости и будут прогибаться в перпендикулярном к продольной оси тележки направлении. Вследствие этого будет осуществляться ут<ругое поперечное разделение кузова и колесных пар, Угловые повороты концов продольных листовых рессор 8, обусловленные их изгибом в горизонтальной плоскости, обеспечиваются за счет деформации резиновых элементов сайлент-блоков 14. Одновременно с этим угловым поворотам концом рессор 8 оказывает противодействие трение верчения в фрикционных парах концы нижних листов рессор 8 — валики 12, что, очевидно, будет пренебрежимо малым. Восприятие же боковых сил одновременно обеими продольными листовыми рессорами 8 достигается благодаря тому, что передача этой нагрузки на указанные рессоры осуществляется при помощи сил трения в контактах концов нижнего листа поперечной рессоры 5 с верхними армировочными элементами сайлент-блоков 6, которые по величине существенно превосходят максимапьн<»а поперечные силы, передаваемые в эксплуатационных условиях между кузовом и колесными парами. Поскольку каждый горизонтальный

5 слой продольных листовых рессор 8 выполнен из составных по ширине ас1ей1, прилегающих друг к другу смежными боков<<ми поверхностями, то при передаче на рессору горизонтальной поперечной нагрузки маж10 ду составными частями ее листов (между укаэанными боковыми поверхностями) в концевых зонах будутдействовать сосредоточенные силы, В результата их действия на прилегающих друг к другу сл<еж«ь<х бокорых

15 поверхностях составных acTcñl1 т

20 изгибающему моменту, создавае<<ому внешней силой, т.е. будут оказывать противода<т<ствие прогибу рессоры в горизонтальной плоскости и тем самым будут осуществлять демпфирование колебаний

25 относа и виляния кузова. Притом необходимая гибкость горизонтальной I;

30 ними по атил< упругим элементам и потрабное демпфирование горизонтальных колабаний этих частей экипажа осуществляется лишь при выбранной конструкции указа«нь<х рессор — при формировании их из мно35 гокотлпонентных листоз, сос-aiiнь<а части которых по высоте в cpao

40 обеспечиваться за счет попарачной листовой рессоры 5, имеющей благодаря своим особенностям большие в этом отношении потан циалы I ые возможности).

Горизонтальные боковые силы между

45 тяговыми двигателями 26 и колесными парами передаются через отлитые за<од«о с остовами тяговых двигателей про,шины 32, упругие шарнирные узлы 30, стержни 29, упругие шарнирные узлы 31, хомуты 33, кон50 тактирующие с последними боковые <рани продольных листовых рессор 8. боковые грани концов этих упругих эт<амантов, па<<ланг-блоки 14 и фрикционныа и-3I;bi "I о««ь< нижних листов продольных п1сто .ь<>. ра55 ссор 8 — вал<<ки 12, отли1ыа заод <о <. ко .пусами букс проушины 13, корпусы б кс;< I< подшипн11ки, При э1ом <родопьныа ра . .u ры 8 будут изгибаться в горизон<ппь

5

50

55 ленни, Р pi.зультате ernrn буде осуществля ься упругое поперечное разделение тяговых двигателей и колесных пар. Причем, под действием боковой нагрузки на прилегающих друг к другу смежных боковых поверхностях составных частей листов рессор

8, как и при изгибе под действием поперечных сил, передаваемых на эти упругие элементы от кузова, будут возникать силы трения и тем самым — моменты сил трения в этих их составных частях, гасящие колебания относа тяговых двигателей.

Разнесенные относительно продольной оси симметрии тележки продольные стержни 34 параллелограммной связи между тяговым двигателем и кузовом создают моментную (угловую) связь в горизонтальной плоскости и тем самым предотвращают поворот тягового двигателя под действием момента, обусловленного смещением в продольном направлении центра масс системы

"тяговый двигатель — зубчатая передача" от линии поперечного силового взаимодействия рессор 8 и тягового двигателя 26 (or осей горизонтальных стержней 29), Разнесенные относительно продольной и поперечной осей тягового двигагеля 26 вертикальные подвески 27 создают моментные (угловые) связи между двигателем и кузовом в продольной и поперечной вертикальных плоскостях и тем самым обеспечивают устойчивость от опрокидывания тягового двигателя под действием моментов, обусловленных смещением по вертикали центра масс системы тяговый двигагель — зубчатая передача соответственно от плоскости продольного горизонтального силового взаимодействия двигателя и кузова (от горизонтальной плоскости, в которой располОжены оси сгержней 34) и от линии поперечного силового взаимодействия рессор

8 и двигателя (от осей горизонтальных стержней 29).

На основе применения предлагаемой конструкции безрамной тележки локомотива в сравнении с прототипом в сфере проектирования. производства и эксплуатации могут быть достигнуты весьма эффективные результаты, обусловливаемые нижеизлагаемыми достоинствами технического предложения.

На основе функционального и конструктивного объединения средств вертикального подг рессоривания кузова с тяговыми двигателями, поперечного упругого разделения кузова и колесных пар, тяговых двигателей и колесных пар, гасителей вертикальных и горизонтальных колебаний при сохранении наиболее рациональной с точки зрения критериев ходовых качеств схемы опирания кузова (опирания, сосредоточенного в геометрическом центре тележки) обеспечивается выполнение четырех, казалось бы, противоречивых требований: практически предельного упрощения конструкции, значительного улучшения конструктивного использования материалов, существенного повышения надежности и весьма заметного улучшения ходовых качеств локомотива. Причем, если выполнение первых двух из этих требований очевидно, то относительно выполнения остальных из указанных требований следует заметить следующее, Предложенный способ подпрессования кузова и тяговыхдвигателей в горизонтальном попер. ном направлении позволяет получить любые практически необходимые гибкости поперечных упругих связей кузова и тяговых двигателей с колесными парами по продольным межбуксовым рессорам с многокомпонентными листами и, кроме того, предоставляет возможность оптимизации демпфирующих характеристик этих элементов, как гасителей горизонтальных колебаний (при этом обеспечиваются не только потребные величины коэффициентов относительного трения рессор при горизонтальных колебаниях и, к тому же, без применения смазки, что, как известно, позволяет обеспечить и стабильность демпфирующих характеристик, но и отсутствие трения покоя между смежными боковыми поверхностями составных частей их листов, наличие которого отрицательно влияет на смягчение горизонтальных поперечных толчков), Продольные межбуксовые рессоры и соединенная с ними параллельно в вертикальном направлении поперечная рессора позволяют получить любые практически необходимые величины вертикального статического прогиба и коэффициента относительного трения при вертикальных колебаниях (притом также без применения смазки). Эти явные положительные особенности предлагаемой системы вертикального и горизонтального подрессоривания и гашения колебаний обеспечивают улучшение динамических качеств локомотива. Поскольку связанные продольными стержнями 15 колесные пары, продольные листовые рессоры 8 и поперечная листовая рессора 5, как это было показано, в горизонтальной плоскости в угловом отношении представляют собой. одну неизменную систему, не допускающую относительные перемещения этих частей и, к тому же, имеющую зафиксированный центр поворота. совпадающий с геометрическим центром тележки (с центром сферической пятниковой связи), то это по сравнению с

2001800

18

10 прототипом повысит устойчивость колебаний виляния тележки и тем самым улучшит плавность хода и уменьшит боковое воздействие на путь. Поскольку в предложенном техническом решении отпадает необходимость применения гидравлических гасителей вообще, устанавливаемых в прототипе горизонтально и отличающихся ненадежной работой (в особенности при такой схеме

Формула изобретения

1. БЕЗРАМНАЯ ТЕЛЕЛ(КА JlOKOMOTMBA, содержащая колесные пары с буксами, распЬложенными с внешних сторон колес и связанными попарно продольными стержнями, присоединенными к буксам при помощи обрезиненных шарниров, рычажно-стержневую систему, включающую в себя двуплечие угловые рычаги для установки на раме кузова, продольные плечи которых шарнирно соединены с поперечным балансиром, а поперечные плечи — с одними концами продольных стержней, другие концы которых шарнирно связаны с буксами, а оси расположены в одной плоскости с осями вращения колесных пар, связанные с соответствующими ходовыми колесами колесных пар посредством зубчатых передач и поводково-рычажных муфт тяговые двигатели, шарнирно связанные с ними и расположенные симметрично относительно продольной оси тележки, вертикальные подвески и горизонтальные стержни для шарнирного соединения с рамой кузова, рессорное подвешивание, включающее в себя связанную с колесными парами бесступенчатую листовую рессору с цельными листами переменного поперечного сечения с убыванием от середины к концам, охваченную в средней части хомутом со сферическим гнездом для опирания сферического конца центральной опоры кузова, рычажно-стержневую систему связи кузова с каждой колесной парой в поперечной вертикальной плоскости, включающую в себя расположенные параллельно колесным парам торсионные стержни, укрепленные в подшипниках для установки на раме кузова и концами жестко связанные с продольными рычагами, соединенными при помощи обрезиненных шарниров с одними концами вертикальных стержней, другие концы которых обрезиненными шарнирами связаны с корпусами букс, отличающаяся тем, что, с целью повышения их установки), и в дополнение;: этому оно позволяет исключить поперечную упругую связь кузова с колесными парами в виде весьма сложного по конструкции рычажностержневого устройства, то предлагаемая конструкция тележки обеспе ивает и существенное повышение надежности. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1232543, кл. В 61 F 3/02, 1987. надежности и улучшения динамических качеств;,ось симметрии указанной рессоры

15 расположена в вертикальной поперечной плоскости симметрии тележки и перссачена с.центральной вертикальной осью гнезда упомянутого хомута, рессорное подвешивание включает в себя две про20 дальные листовые рессоры постоянного поперечного сечения с листами,прилегающими друг к другу смежными поверхностями, по вертикали и горизонтали, шарнирные узлы, посредством которых продольные рессоры своими концевыми частями связаны с соответствующими буксами колесных пар, шарнирно связанные с остовами тяговых двигателей соосно с их выходными валами поперечные стержни, шарнирно связанные с последними хомуты, насаженные по обе стороны от вертикальной поперечной плоскости симметрии тележки на соответствующие продольные

peccopbl, и закреп loHHblB в их средних частях опорные хомуты, с которыми связаны с воэможностью поперечного перемещения относительно продольных рессор концевые части поперечной рессоры.

40 2. Тележка локомотива по п.1, огличающаяся тем, что опорные хомуты снабжены плоскими прямоугольными сайлент - блоками, нижние армированные элементы которых расположены в выполненных в

45 опорных хомутах выемках. а верхние заполнены с поперечными выступами, распо- ложенными с воэможностью взаимодействия с боковыми гранями соответствующих концевых частей поперечной

50 рессоры..

3. Тележка локомотива по п.1, отличаю.щаяся тем; что шарнирные узлы связи хо»цЕвых частей продольных листовых рессор с буксами включает в себя закрепленные на корпусах букс проушины и устаHîëïå< ные в них параллельно осям колесных валики, верхние части средних у,к". в которых размещены в овальных выем . выполненных в нижних листах pf сг.ч

° ° ° °

° ° !

° ° °

° °

° В

° °

° °

° ° I °

° °

° ° °: . °

° °

° ° °

° ° ° с. °

° ° I °

Ф м /

° (ю юв. М la.

gjP =" %

li aaa

О

Ю ВВКИУ

Ф ф

II) и

Л= чт

Ф

- Ф

2001 R00

Фиг. 5

Составитель Г.Купрашвили

Редактор T Г1авловская Техред М.Моргентал Корректор М,Куль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3149

Г1роизвюд .i, илл епьский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарин:Г 1 1

Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива Безрамная тележка локомотива 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции ходовой части грузовых вагонов

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам

Изобретение относится к городскому транспорту, в частности к метрополитену

Изобретение относится к рельсовому транспорту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам тяговой передачи на электропоездах

Изобретение относится к железнодорожному транспорту

Изобретение относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использовано в конструкциях двухосных тележек для грузовых вагонов

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается двухосных тележек грузовых вагонов

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается конструкции двухосных тележек грузовых вагонов

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта

Изобретение относится к двухосным тележкам железнодорожных транспортных средств, в частности к самоходным тележкам

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тележек рельсовых транспортных средств, имеющих три и более колесных пар
Наверх