Многотележечный локомотив

 

Изобретение относится к конструкции многотележечных локомотивов. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и динамических качеств локомотива. Многотележечный локомотив содержит четыре тележки 1. Боковины рамы 3 тележки 1 при помощи шарнирных устройств 4 опираются на межбуксовые продольные листовые рессоры 8. Боковины 12 рамы кузова 2 через сферические пятники 13 опираются на продольные рессоры 15, содержащие в каждой из своих горизонтальных слоев по два листа, прилегающих друг к другу смежными боковыми поверхностями и связанных концами с фрикционными опорами 17, установленными на рамах 3 смежных тележек 1. Опоры продольной рессоры на смежные тележки выполнены фрикционными, рама тележки на продольные межбуксовые рессоры опирается в двух разнесенных плоскостях, а в продольном направлении кузов с тележками связан наклонными стержнями, обращенными к центру кузова. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

„„80„„1-556979

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S>)S В 61 F 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Io 2 72 g 17 ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4363803/31-11 (22) 13.01.88 (46) 15.04.90. Bran. N - 14 (71) Грузинский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) Г,Г. Купрашвили, Н.В. Львов, Л.Т. Трапаидзе и И.М. Хещсуриани (53) 629.4 ° 027.321 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1318465, кл. B 61 F 3/00, 1985. (54) МНОГОТЕЛЕЯИЧНЫЙ ЛОКОМОТИВ (57) Изобретение относится к конструкции многотележечных локомотивов.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и динамических качеств локомотива. Многотележечный локомотив содержит четыре тележки 1. Боковины рамы 3 тележки

1 при помощи шарнирных устройств 4 опираются на межбуксовые продольные листовые рессоры 8. Боковины 12 рамы кузова 2 через сферические пятники 13 опираются на продольные рессоры 15, содержащие в каждой из своих горизонтальных слоев по два листа, прилегающих друг к другу смежнымн боковыми поверхностями и связанных концами с фрикционными опорами 17, установленными на рамах 3 смежных тележек 1. Опоры продольной рессоры на смежные тележки выполнены фрикционными, рама тележки на продольные межбуксовые рессоры опирается в двух разнесенных плоскостях, а в продольном направлении кузов с тележками связан наклонными стержнями, обращенными к центру кузова. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1556979

Изобретение относится к локомоти= востроению и касается конструкции многотележечных экипажей.

Цель изобретения — упрощение кон5 струкции, повьш епие надежности и улучшение динамических качеств локомотива.

На фиг.1 представлен многотележечный экипаж, вид сбоку; на фиг.2— сечение А-.А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 — вид Г на фиг.1.

Многотележечный экипаж локомотива содержит четыре одинаковые двухосные тележки 1, расположенные под кузовом

2 в виде двух симметричных групп.

Каждая боковина рамы 3 тележки при помощи шарнирных устройств 4, совмещающих в себе имеющие сферические концы стержни 5 и гнезда 6,.7 со сферическими рабочими поверхностями, опирается на сформированную из одинаковых листов рессору 8, охваченную хомутом 9 и укрепленную концами на буксах 10 шарнирными узлами 1 1. Рессора. 8 состоит из одинаковых листов постоянной толщины, имеющих на участке между IIIGpHHpHblMH устройствами 4 постоянную, а на участках между этими шарнирными устройствами и шарнирными узлами 11 переменную (убывающую от первых из них к последним) ширину. Каждая боковина 12 рамы кузова 2 установленным на ней снизу сферическим пятником 13 опирается на имеющий сферическое углубление хомут 14 продольной листовой рессоры !5. Зта рессора в каждом из своих горизонтальных

40 слоев содержит симметричные относительно поперечной оси по два листа

16 постоянной толщины и переменной на превалирующей части по длине ширины (убывающей от середины к концам), прилегающие друг к другу смежными боковыми поверхностями, и связана концами с опорами 17.

Каждая из опор 17 совмещает в себе закрепленный на боковине рамы 3 тележки 1 кронштейн 18, проходящую

50 через выполненные в его продольных вертикальных стенках вырезы балочку l9, надетую на ее конце, имеющем круглое поперечное сечение, шайбу 20 и навинченную на нем гаику 21, уста"

55 новлепный в средней части балочки, имеющей на этом участке прямоугольное сечение. и поддерживаюший конец рессоры 15 плоский сайлент-блок 22 и плоские сайлент-блоки 23, связанные с продольными вертикальными стенками кронштейна 18. Причем нижний армировочный элемент сайлент-блока 22 своими боковыми и торцовыми вертикальными стенками охватывает боковые и торцовые грани его верхнего армировочного элемента, а сайлент-блоки 23 — боковые грани конца рессоры 15. Нижний армировочный элемент сайлент-блока

22 снабжен выступом, помещенном в отверстии балочки 19. В качестве продольных и поперечных силовых связей рам 3 тележек 1 с буксами 10 экипаж имеет поводки 24, расположенные по отношению к буксам диагонально ° Каждая смежная пара тележек 1 с кузовом

2 со сторон, обращенных к центру экипажа, соединена наклонными стержнями

25 двухстороннего действия, расположенными в продольной плоскости симметрии экипажа, закрепленными одними концами при мономоторном исполнении тележек на тяговых двигателях 26 при помощи шарнирных узлов 27 и связанными с кронштейнами 28, установленными на раме кузова 2, посредством обрезиненных шарнирных узлов 29. При ртом оси наклонных стержней 25 пересекают средние поперечные плоскости тележек на уровне головок рельсов.

Кривизны листовых рессор 8 и 15 подбираются так, чтобы, прогибаясь под весовой нагрузкой, они выпрямлялись. При этом наличие в сопряжении листовой рессоры 15 с кронштейном 18 сайлент-блока 22 способствует соприкосновению .нижнего листа упомянутой рессоры с верхним плоским армировочным элементом указанного сайлент-бло" ка по всей его рабочей поверхйости.

Опоры .17 обеспечивают горизонтальную продольную подвижность концов листовой рессоры 15 при ее вертикальных динамических прогибах. Это осуществляется следующим образом: при прогибе листовой рессоры 15 вниз или вверх ее концы B продольном направлении перемещактся навстречу друг к другу, что после исчерпания весьма

:небольших по величине продольных зазоров между торцовыми стенками нижних армировочных элементов сайлент-блоков 22 и торцовыми гранями их верхних армировочных элементов сопровождается проскальзыванием по поверхностям последних концов нижнего листа

1556979 рессоры, поскольку нижние армировочные элементы указанных сайлент-блоков упираются посредством их выступов в

1 балочки 19, закрепленные неподвижно на кронштеинах 18. Поэтому в допол5 некие к гашению вертикальных колебаний кузова в результате демпфирования в рессоре этому процессу способствует и работа сил трения в фрикционной паре нижний лист рессоры 15 — верхний армировочный элемент сайлент-блока 22. Тем самьп4 увеличивается демпфирование вертикальных колебаний и, как показывают расчеты, этим путем можно получить потребную характеристику диссипации подвешивания кузова.

При повороте в плане тележки 1 относительно кузова 2 опоры 17 обеспечивают горизонтальную продольную 20 подвижность закрепленных на боковинах рамы 3 тележки кронштейнов 18 относительно листовых рессор 15. Причем в этих относительных продольных перемещениях участвует ранее указан- 25 ная фрикционная пара. Это происходит так: при продольном перемещении кронштейна 18 последнйй увлекает за собой балочку 19 и связанный с ней неподвижно в горизонтальной плоскости 3о сайлент-блок 22, что сопровождается проскальзыванием конца нижнего листа рессоры 15 по верхнему армировочному элементу указанного сайлент-блока.

Возникающие при этом силы трения в

35 опорах кузова на тележку направлены в противоположные стороны и поэтому создают момент, гасящий колебания влияния тележки.

Передача возникающих в эксплуатации горизонтальных поперечных сил от кузова на тележки 1 осуществляется таким образом: при горизонтальном поперечном перемещении боковина 12 рамы кузова 2 через закрепленный на ней пятник 13 увлекает за собой посредством хомута 14 листовую рессору 15, а последняя — верхние армировочные элементы сайлент-блоков 22, далее после исчерпания весьма небольшого по величине бокового зазора между боковыми стенками нижних армировочных элементов указанных сайлент-блоков и боковыми гранями их верхних армировочных элементов листовая рессора 15, сайлент-блоки 22, балочки

19 и кронштейны 18, сцепленные между собой за счет сил трения, начинают передавать горизонтальные поперчные силы на тележку 1 и при этом упомяну-, тая листовая рессора подвергается из- гибу в горизонтальной плоскости. При этом сила трения в контакте листовой рессоры 15 с верхними армировочными элементами сайлент-блоков 22 по величине значительно превосходит максимальную поперечную горизонтальную силу, передаваемую в условиях эксплуатации между кузовом и тележкой, пе- ремещения в попере ном направлении концов рессоры относительно этих элементов не будет. Передача горизонтальных поперечных сил от тележек 1 на кузов

2 посредством листовых рессор !5 осуществляется аналогично рассмотренному случаю.

Изгиб в горизонтальной плоскости листовой рессоры 15 сопровождается поворотом на некоторый угол в горизонтальной плоскости относительно кронштейнов 18 концов рессоры беэ защемления — за счет перекоса сайлентблоков 23 на некоторый угол.

Поскольку каждый горизонтальный слой листовой рессоры 15 выполнен из составных по ширине частей, прилегающих друг к другу смежными боковыми поверхностями, то при передаче на рессору горизонтальной поперечной нагрузки 2 Р„ при числе слоев рессоры, равном 2, и, следовательно, при числе листов рессоры, равном 4, по концам рессоры между составными частями ее листов (между указанными боковыми поверхностями) действуют сосредоточенные силы 1/2 .Р„д . В результате их действия íà прилегающих друг к другу боковых поверхностях составных частей листовой рессоры 15 возникают силы трения и тем самым моменты сил трения в этих ее составных частях. Причем эти моменты сил трения имеют направление, обратное изгибающему моменту, создаваемому си.лой 2Р„, т.е. оказывают противодействие прогибу рессоры в горизонтальной плоскости и тем самым осуществляют демпфирование колебаний относа и влияния кузова.

Продольные инерционные, тяговые и тормозные силы между тележками 1 и кузовом 2 передаются наклонными стержнями 25 двухстороннего действия.

При развитии локомотивом силы тяги наклонные стержни 25 передней по ходу локомотива симметричной группы тележек 1 работают на растяжение, а на1556979 гО П

2Н э и

ЬП, = + — F.

2Н и

25 клонные стержни 25 другой симметричной группы тележек 1 — на сжатие.

При выбранной схеме расположения наклонных стержней 25 обеспечиваются равные между собой изменения сил нажатия колесных пар на рельсы каждой симметричной группы (колесных пар каждой смежной пары тележек) при тяге в статических условиях (в частности, равная разгрузка 4 передних и равная догрузка 4 задних колесных пар,.под действием тяговых усилий). Поскольку .оси наклонных стержней 25 пересекают средние поперечные плоскости тележек на уровне головок рельсов, то тяговые опрокидывающие моменты тележек

1 воспринимаются кузовом 2 и в результате этого весь тяговый момент локомотива 8FH (F — сила тяги одной колесной пары, Н вЂ” высота оси автосцепки от уровня головок рельсов) оказывается приложенным к кузову (при соблюдении указанного условия установки наклонных стержней этот эффект обеспечивается при любом взаимном расположении их) и передается на листовые рессоры 15 в виде верти8FH кальных сил Р = — — (L — продольная

tl база подвешивания кузова на тележках). В дополнение к этому на концы листовых рессор 15 подвешивания кузова 2 на переднюю по ходу движения локомотива симметричную группу тележек снизу через из рамы передаются направленные вверх вертикальные составляющие Р усилий,. действующих в наклонных стержнях 25 этой группы тележек, а сверху на хомуты 14 этих рессор через пятники 13 передается сила 2Р ., направленная вниз. При этом на листовые рессоры 15 подвешивания кузова 2 на заднюю по ходу симметричную. группу тележек 1 действуют такие же по величине дополнительные вертикальные силы и обратные по направлению.

Силы .Р» приложенные к концам рессор 15, и силы 2Р, приложенные к ним по середине, представляют собой для этих рессор внутренние усилия в том смысле, что они не оказывают влияние на перераспределение вертикальных нагрузок между колесными парами. В результате указанных особенностей схе-. мы действия сил в экипаже локомотива изменение сил нажатия колесных пар на рельсы под действием. тяговых усилий определяется лишь силами P =

8FH передаваемыми кузовом на лисLï

1 товые рессоры. Благодаря тому, что данная система рессорного подвешива5 ния кузова на симметричную группу тележек относится к продольно сбалан8FH сированной, силы P = †вЂ, поровну распределяются между колесными парами симметричных групп тележек и тем самым обеспечивается заданная схема изменения сил нажатия колесных пар на рельсы в режиме тяги в статических условиях. В частности, разгрузка 4 передних по ходу колесных пар и догрузка 4 задних колесных пар определяется выражениями:

Опирание рамы 3 тележки на межбуксовые продольные листовые рессоры 8 в двух разнесенных поперечных плоскостях обеспечивает устойчивость от опрокидывания подрессоренной массы тележки в продольной плоскости.

Формула изобретения

1. Многотележечный локомотив, содержащий кузов, опирающийся через .сферические опорные элементы на средние части одних рессор, попарно связывающих между собой двухосные те4п лежки, буксы в каждой из которых связаны между собой другими рессорами, средней частью связанными с рамой тележки, продольные стержневые связи кузова с .тележками, о т л и ч а ю—

45 щ и Й с я тем что с целью jjHpo щения конструкции, повышения надежности и улучшения динамических качеств локомотива, связь одних листовых рессор с рамами включает в себя плоские резино"металлические блоки, установленные на рамах тележек в горизонтальной и вертикальной плоскостях снизу.и по бокам одних рессор.

2. Локомотив по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что опоры рам тележек на другие рессоры выполнены в виде вертикальных стержней со сферическими шарнирами по концам, рас1556979

16 1Ю

Составитель И.Фрадкин

Техред Л.Олийнык Корректор С-Черни

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 689 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 положенных симметрично. относительно центральных поперечных плоскостей тележек.

3. Локомотив по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что продольные стержневые связи кузова с тележками выполнены в виде обращенных к центру кузова наклонных стержней.

4. Локомотив по п.1, о т л и ч а,ю шийся тем, что горизонтальный резино-металлический элемент опоры одной рессоры на раму тележками выполнен из верхнего и нижнего армиро вочных элементов и размещенного между ними резинового элемента, причем нижний армировочный элемент снабжен боковыми и торцовыми вертикальными стенками, охватывающими соответствен10 но боковые и торцовые грани верхнего. армировочного элемента.