устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива

Формула изобретения

Устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива, содержащее тяги, расположенные под углами в продольной вертикальной срединной плоскости, шарнирно соединяющие тележку спереди и сзади с кузовом локомотива, отличающееся тем, что каждая тяга выполнена из двух полутяг с упорами, сопряженных между собой цилиндрической или поступательной кинематической парой и заключенных в сопряженный с ними цилиндрическими или поступательными кинематическими парами корпус с натяжным устройством и упорами, а между упорами установлены пакеты кольцевых или тарельчатых пружин, предварительно поджатых натяжным устройством корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к грузовым, пассажирским, маневровым тепловозам и электровозам и касается конструкции устройств, предназначенных для передачи силы тяги и тормозной силы от тележки на раму или кузов локомотива.

Известно устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива, содержащее прикрепленные спереди и сзади тележки наклонные тяги, головки которых соединены с кузовом шарнирами, образованными размещенными в продольных отверстиях головок валиками, цапфы которых расположены в отверстиях кронштейнов, неподвижно закрепленных на кузове, при этом продольные отверстия головок тяг выполнены прямоугольной формы, поверхности валиков, контактирующие с продольными отверстиями, эксцентричны относительно осей своих цапф, причем эксцентричная часть одного шарнира установлена в плоскости, перпендикулярной оси тяги, а другого в плоскости, параллельной оси тяги, кроме того, устройство снабжено приводом синхронного изменения положения эксцентричных частей валиков с фиксатором его положения, а поверхности эксцентричных частей выполнены сферообразными и усеченными четырьмя попарно симметричными ортогональными плоскостями (авт. св. 1123916, кл. В 61 F 5/02).

Недостатками такой конструкции являются ее сложность, наличие специальной системы управления положением эксцентриков, высокие динамические нагрузки в устройстве особенно при движении в кривых участках пути из-за отсутствия в устройстве упругих элементов, что приводит к его низкой эффективности и быстрому выходу из строя.

Техническим результатом изобретения является улучшение продольной динамики локомотива, снижение динамических нагрузок в тягах и тележке, в частности, при прохождении локомотивом кривых участков пути, снижение пусковых моментов тяговых двигателей при трогании локомотива с места, что приводит к улучшению динамики при трогании, снижению веса конструкции, увеличению долговечности.

Технический результат достигается тем, что в устройстве продольной связи тележки с кузовом локомотива, содержащем тяги, расположенные под углами в продольной вертикальной срединной плоскости, шарнирно соединяющие тележку спереди и сзади с кузовом локомотива, каждая тяга выполнена из двух полутяг с упорами, сопряженных между собой цилиндрической или поступательной кинематической парой, и заключенных в сопряженный с ними цилиндрическими или поступательными кинематическими парами корпус с натяжным устройством и упорами, а между упорами установлены пакеты кольцевых или тарельчатых пружин, предварительно поджатых натяжным устройством корпуса.

Такое выполнение устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива и, в частности, выполнение каждой тяги из двух полутяг с упорами, сопряженных между собой цилиндрической или поступательной кинематической парой, и заключенных в сопряженный с ними цилиндрическими или поступательными кинематическими парами корпус с натяжным устройством и упорами, и установка между упорами пакетов кольцевых или тарельчатых пружин, предварительно поджатых натяжным устройством корпуса, приводит к улучшению динамики при трогании, снижению веса конструкции, увеличению долговечности.

Предлагаемое устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива представлено на чертежах, где

на фиг.1 изображено устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива, общий вид;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива (фиг.1, 2, 3) состоит из тяг 1 или 2, шарниров 3, натяжных устройств тяг 4, полутяг 5 и 6 с упорами 7 и 8 и пакетами кольцевых или тарельчатых пружин 9, 10 и 11 или полутяг 12 и 13 с упорами 14 и 15 и пакетом тарельчатых или кольцевых пружин 16, корпуса 17 с натяжным устройством 18 и упорами 19 и 20, кузова локомотива 21 с кронштейнами 22, колесных пар 23 с тяговыми двигателями 24.

Устройство продольной связи тележки с кузовом локомотива работает следующим образом. В каждой тяге 1 натяжным устройством корпуса 18 в пакетах кольцевых или тарельчатых пружин 9, 10 и 11 создается усилие предварительного сжатия пакетов, равное половине максимального тягового усилия тележки Т, развиваемого тяговыми двигателями 24 на колесных парах 23, при этом через упоры 19 и 20 в корпусе 17 создается равное ему по величине усилие растяжения, а в полутягах 5 и 6 усилия предварительного растяжения или сжатия отсутствуют, а в каждой тяге 2 предварительное сжатие пакета кольцевых или тарельчатых пружин 16 той же величины, что и в тяге 1, создается натяжным устройством тяг 4, при этом в полутягах 12 и 13 возникают равные им по величине усилия предварительного растяжения, которые через кронштейны 22 замыкаются на кузов локомотива 21, после чего механизм устанавливается в положение динамического равновесия. При включении тяговых двигателей 24 колесные пары 23 начинают вращаться, сопряженные между собой цилиндрической или поступательной кинематической парой полутяги 5 и 6 тяг 1 или полутяги 12 и 13 тяг 2 начинают взаимное перемещение. При этом так как усилия на упорах 7 и 8 или 14 и 15 этих полутяг от усилий предварительного поджатия пакетов пружин 9, 10 и 11 или 16 находятся в состоянии динамического равновесия, эти перемещения полутяг и вращение колесных пар начинаются при минимальных крутящих моментах на тяговых двигателях, равных сопротивлению движения только этих узлов, а локомотив в целом находится в состоянии покоя. По мере увеличения взаимного перемещения полутяг динамическое равновесие нарушается, при этом в передней тяге 1 поджатие пакета 10 увеличивается, пакетов 9 и 11 уменьшается, усилие растяжения в корпусе уменьшается, усилие сжатия в обоих тягах увеличивается, с одной полутяги это усилие передается на вторую и в виде толкающего усилия через кронштейн 22 передается на кузов локомотива 21, а в передней тяге 2 поджатие пакета 16 уменьшается и на соответствующую величину уменьшаются усилия растяжения в полутягах 12 и 13, а тяга 2 в целом толкающие усилия на кузов локомотива не передает. В задних тягах 1 или 2 изменения поджатий пакетов пружин происходит с обратными знаками, при этом и тяга 1, и тяга 2 передают на кузов локомотива тянущие усилия. По мере увеличения относительного перемещения полутяг за счет дополнительного поджатия пакетов пружин тяговые усилия, передаваемые тягами на кузов локомотива, будут возрастать и при достижении величины, равной сопротивлению движения локомотива, а затем поезда, локомотив, а затем и поезд начинают движение, а устройство вновь при равномерном движении переходит в новое состояние динамического равновесия. При поворотах тележки относительно кузова в горизонтальной плоскости, происходящих при движении в кривой и при колебаниях виляния, а также в вертикальной плоскости при колебаниях галопирования, в тягах за счет увеличения их длины и дополнительного поджатия пакетов пружин возникают дополнительные усилия растяжения, которые создают восстанавливающие моменты, препятствующие этим колебаниям, а силы трения в пакетах пружин гасят эти колебания, а также гасят собственные продольные колебания.

Что и приводит к улучшению динамики локомотива, снижению динамических нагрузок в тягах и тележке, снижению пусковых моментов тяговых двигателей при трогании локомотива с места, упрощению конструкции, увеличению долговечности.