сочленение экипажной тележки с рамой локомотива

Формула изобретения

Сочленение экипажной тележки с рамой локомотива, содержащее шкворневой узел, включающий в себя шкворень и шкворневую балку со шкворневым гнездом, отличающееся тем, что шкворневое гнездо выполнено в виде паза, продольная ось которого совпадает с продольной осью тележки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспортному машиностроению и может быть использовано в локомотивах.

Известны сочленения экипажной тележки с рамой локомотива (А.А. Пойда, Н. М. Хуторянский, В.Е. Кононов. Тепловозы. Механическое оборудование и ремонт. -М. : Транспорт, 1986, с. - 12, 211-235), содержащее шкворневую балку со шкворневым гнездом, расположенную на раме тележки, жесткий шкворень, расположенный на раме локомотива и установленный в гнездо с возможностью относительного поворота и поперечного перемещения и жестко зафиксирован в продольном направлении.

Недостатком этих известных сочленений экипажных тележек с рамой локомотива состоит в том, что при движении локомотива в кривых участках пути из-за того, что оси шкворня и шкворневого гнезда по отношению друг к другу в продольном направлении зафиксированы жестко, тележки, под воздействием сил, в месте контакта колеса направляющей колесной пары и наружного рельса, в кривой, разворачиваются так, что боковое усилие на рельс практически полностью сосредотачивается на этом контакте, тогда как другое колесо тележки практически не касается своим гребнем головки наружного рельса, в результате чего имеет место высокая интенсивность износа гребней колес и наружных рельсов.

Известны технические решения, направленные на оптимальный разворот тележки при движении локомотива в кривых участках пути с помощью дополнительных силовых устройств, однако из-за громоздкости и сложности их в эксплуатации они оказались малоперспективными (а.с. СССР N 799997, кл. B 61 F 5/38).

Известны технические решения, например а.с. СССР N 1194747, кл. B 61 F 5/00 "Сочленение тележек железнодорожного транспортного средства", где сверхнормативный разворот тележек предложено устранить простым механическим устройством, но которое практически невозможно встроить в раму локомотива.

Наиболее перспективным направление, видимо, следует считать модернизацию повсеместно применяемых конструкций сочленения экипажных тележек с рамой локомотива, избегая при этом установки дополнительных устройств, встроить которые в раму локомотива весьма сложно без переделки последней, что сегодня явно не приемлемо.

Поэтому в качестве прототипа предлагаемому техническому решению, как наиболее близкое по сущности, принято сочленение экипажных тележек с рамой локомотива, описанное в книге А.А. Пойда, Н.М. Хуторянского и В.Е. Кононова "Тепловозы. Механическое оборудование. Устройство и ремонт" (М., Транспорт, 1986, с.-12, 211-235), недостатки которого описаны выше.

Задачей предлагаемого технического решения является снижение интенсивности износа гребней колес локомотива при движении в кривых участках пути за счет равномерного распределения бокового усиления на все колесные пары экипажной тележки. Для решения поставленной задачи в известном сочленении экипажной тележки с рамой локомотива, содержащем шкворневой узел, включающий собственно шкворень, жестко закрепленный на раме локомотива, и шкворневую балку на тележке со шкворневым гнездом, последнее выполнено в виде паза, продольная ось которого совпадает с продольной осью тележки.

Такое выполнение шкворневого гнезда позволяет для любой комбинации локомотива (одиночная секция или спаренные секции), при движении в кривом участке пути, использовать центробежную силу, действующую на раму и кузов локомотива, для разворота экипажной тележки в желательном направлении, разгружая при этом направляющую колесную пару с передней части бокового усилия на остальные колесные пары, в результате чего достигается равномерное распределение бокового усилия на все колесные пары тележки и, следовательно, снижение интенсивности износа гребней колес локомотива.

На чертеже показана схема экипажной части локомотива с двумя тележками в плане.

Экипажная часть включает раму локомотива 1, экипажные тележки 2, шкворневые балки 3 с пазами 4, в которые заведены шкворни 5, причем тележки имеют возможность перемещаться относительно шкворня 5 в пределах паза 4 и поворачиваться в плане относительно оси шкворня 5.

Сочленение экипажных тележек с рамой локомотива работает следующим образом.

При движении локомотива как по прямому, так и по кривому участкам пути шкворни 5 всегда находятся в задней, по ходу локомотива, части паза 4, независимо от числа секций локомотива.

При выходе локомотива на кривой участок пути центробежная сила "P", действующая на раму и кузов локомотива, распределяется по 0,5P на каждый шкворень и образует с реакцией наружного рельса "H" пару сил, т.е. момент, стремящийся развернуть тележку в направлении к центру кривой, в результате чего боковое усилие на направляющую колесную пару уменьшается и, следовательно, уменьшается интенсивность износа гребней колес.