Секционный локомотив
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 61 F 3/00
Р.%
6 ЯЯ99И (< -"""->-%KOI"
;, :::с . у г.,q> !©f ":, 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ.ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4846079/11 (22) 07.05.90 (46) 07,01,93. Бюл. % 1 (71) Грузинский технический университет (72) Г.Г.Купрашвили и Г.В.Путкарадзе (56) Авторское свидетельство СССР
N 285029, кл. В 61 0 3/10, 1970. (54) СЕКЦИОННЫЙ ЛОКОМОТИВ (57) Изобретение относится к многаосным локомотивам, Сущность изобретения: экипаж локомотива содержит кузовы сопря>кенных между собой при помощи автосцепного устройства тяговых секций, Изобретение относится к локомативост. роению и касается преимущественно грузовых магистральных многоосных локомотивов.
Известны двухсекционные восьмиосные электровозы серий ВЛ 10, ВЛ10у, ВЛ80 (всех индексов), содержащие по две двухосные тележки в каждой секции.
Известен такж» рудничный локомотив, содержащий тяговую секцию, нетяговые секции с кабинами машиниста, каждая из которых одним концом опирается на колесную пару нетяговой секции, а другим — на раму кузова тяговой секции, и сцепные устройства для сопряжения тяговой секции, минуя нетяговые секции, непосредственно с вагонами.
К недостаткам прототипа следует отнести следующие.
Так как кабина машиниста одним кон-!
„„5UÄÄ 1785934 А1 по две двухосные моторные тележки в каждой иэ них и сочлененные с ними при помощи автосцепнь1х устройство нетяговые двухсцепочные повозки, совмещающие в себе кабины машиниста, бинарные (двоичные) буферные брусья и тележки, Система вертикального и поперечного подпрессования повозки включает в себя спаренные продольные рессоры, шарнирно связанные концами с буксами, поддерживающие буферный брус в двух разнесенных плоскостях и состоящие из двухкомпонентных слоев. 4 ил. цом опирается на раму тяговой секции, то кузов тяговой секции и кабина не являются независимыми осцилляторами, т.е. эти части локомотива по колебаниям не развязаны, Между тем размахи колебаний талопирования и виляния кузова тяговой секции в его концевых частях (т.е. в местах сопряжений кузова и кабины) максимальны, а интенсивность колебаний галопирования и виляния кабин, возбуждаемых при этом кузовом тя говой секции, зависит именно от указанных размахов и, к тому же, амплитуды этих угловых колебаний кабин по очевидным причинам в сравнении с кузовом больше в число раз, равное отношению длины кузова к длине кабины (т.е, в несколько раз больше).
Предложенное сцепное устройство для магистрального локомотива по очевидным причинам неприемлемо.
1785934
Базируется на применение традиционных средств вертикального и поперечного подрессоривания кабины, чта не может обеспечить при одноступенчатом упругом вертикальном и поперечном разделении кабины и колесной пары оптимальные характеристики этих систем подрессоривания.
Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик секционного локомотива, Цель- достигается тем, что каждая дополнительная секция снабжена буферным брусом и Опорными дополнительными кронштейнами, смонтированными на нем симметрично относительно поперечной и продольной плоскостей симметрии соответствующей безмоторной тележки, которая выполнена двухосной и снабжена шарнирно связанными с соответствующими буксами и дополнительными кронштейнами поводками и рессорным подвешиванием, вкл1очающим в себя расположенные в каждой паре друг над другом листовые бесступенчатые рессорь! с составнымй по ширине горизонтальными листами, охваченными в зоне опорных кронштейнов подставками, соответствующие из которых шарнирно связаны между собой вертикальными стержнями, причем указанные рессоры своими концами шарнирно связаны с соответствующими буксами,-а опорные кронштейны выполнены П-образными, их вертикальные части снабжены резинометаллическими элементами, связанными с боковыми частями соответствующих подставок, горизонтальные — опорными элементами, связанными с верхними частями соответст-. вующих верхних подставок.
На фиг. 1 схематически изобра>кен предлагаемый секционный локомотив; об щий вид; на фиг. 2-. сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 — сечение B-8 на фиг. 1.
Экипаж секционного локомотива содержйт кузовы 1 сопря>кенных между собой при помощи автосцепного устройства 2 тяговых секций, по две двухосные моторные тележки 3 в каждой из них, связанные с кузовами наклонными тягами 4, Каждая наклонная тяга 4 нижним койцом соединяется с тяговым устройством 5. установленным на раме тележки 3, посредством шарнирного узла 6, а верхним концом — с кронштейном 7, закрепленным на буферном брусе 8 рамы кузова 1, с помощью шарнирного узла
9. Кузов 1 каждой тяговой секции при помощи автосцепного устройства 10 сопряжен с дополнительной секцией. содержащей кабину 11.машиниста, буферный брус 12, служащий для размещения двух автосцепных устройств, и безмоторную и безрамную тележку 13. Буферный брус 12 с каждой стороны от продольной аси локомотива с помощью закрепленных на нем кронштей5 нов 14 через гнезда t5, шарики 16 и подставки 17 опирается на бесступенчатую листовую рессору 18, охваченную хомутом
19 и спаренную с бесступенчатой листовой рессорой 20, снабженной хомутом 21, по10 средством вертикально установленных стержней 22, сопряженных с подставками
17 и с апертыми на листовую рессору 20 подставками 23 соответственно при помощи болтов 24, пропущенных через проуши15 ны подставок 17, 23 и стержней 22 и закрепленных в осевом направлении шайбами 25 и гайками 26. Каждый горизонтальный слой бесступенчатых листовых рессор
18, 20 состоит из двух листов 27, прилегаю20 щих друг к другу смежными боковыми по верхностями. Листовые. рессоры 18, 20 своими концами опираются на валики 28, проходящие через внутренние армировачные кольца реэинометаллические элемен25 тов 29, запрессованных в проушины 30, 31, отлитые заодно с корпусами букс 32 колесных пар; Причем расположенные на участках между проушинами 30, 31 верхние части
° валиков 28 размещены в цилиндрических
30 выемках листов крайних нижних слоев рессор 18, 20. B осевом направлении валики
28 закреплены при помощи шайб 33 и гаек
34. Каждая букса 32 со стороны, обращенной к концевой части дополнительной сек35 ции, посредством поводка 35 соединяется к кронштейном 36, прикрепленным к буферному брусу 12. При этом каждый из поводков 35 сопря>кен концами с буксой 32 и кронштейном 36 с помощью обрезиненных
40 шарниров 37. Между челюстями кронштейнов 14 и приливов подставок 17, 23 разме щены резинометаллические элементы 38, прикрепленные, к примеру, штифтами к первым из них. Между боковыми гранями
45 концов листовых рессор 18, 20 и проушинами 30, 31 корпусов букс 32 размещены резинометаллическиеэлементы 39, закрепленные, например. шрифтами на указанных проушинах.
50 При нагружении спаренных листовых рессор 18, 20 через кронштейны 14 и шаровые опоры, совмещающие в себе гнезда 15 и шарики 16, вертикальной статической нагрузкой вследствие того, что элементы со55 пряжений рессор(стержни 22, подставки 17, 23, болты 24) образуют жесткую в вертикальном направлении их связь, они совместно прогибаются вниз и нагрузка между ними распределяется поровну. Причем кривизны листовых рессор 18, 20 подбираются так, 1785934
30 мозной системы не допускается).
35 Поскольку кресла машиниста и его помощника располагаются в средней части дополнительной секции, à по колебаниям кабина и кузов тяговой секции полностью развязаны, то размахи колебаний галопироI
40 вания и влияния подрессоренной части повозки в этой зоне будут наименьшими.
При движении предлагаемого секционного локомотива тяговые секции будут под45 . по ходу дополнительной секции и тянущими по отношению к задней.
50 чгобы. прогибаясь под весовой нагрузкой, они выпрямлялись, При вертикальных дина- . мических прогибах рессор 18, 20 нагрузка между ними благодаря указанной особенности их соединения в пару также распределяется поровну, Горизонтальные поперечные силы между колесными парами и буферным брусом
12 передаются через челюсти кронштейнов
14,.резинометаллические элементы 38, боковые выступы подставок 17, 23, боковые грани листов 27 листовых рессор 18, 20, резинометаллические элементы 39, проушины 30, 31 корпусов букс 32, крышки и подшипники букс. Поскольку рессоры 18, 20 в поперечном направлении также образуют параллельное соединение; боковая сила распределяется между ними поровну. При этом в случае симметричного размещения . рессор 18, 20 относительно горизонтальной . оси буксы перераспределение вертикальных нагрузок между подшипниками буксы не имеет место.
Все возникающие в эксплуатации продольные силы между буферным брусом 12 и буксами 32 колесных пар тележки 13 передаютсял при помощи поводков 35, причем через обрезиненные шарниры 37, Резинометаллические .",. элементы 38 обеспечивают необходимое угловые повороты в горизонтальной плоскости концевых частей рессор 18, 20 при их изгибе в упомя.нутой плоскости, В рессорах 18, 20 осуществляется внутреннее поглощение энергии при изгибе как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
Выбранная система амортизации дополнительной секции, функционально и конструктивно объединяющая средства вертикального и поперечного подрессоривания, в сравнений с традиционными системами подрессоривания в сопоставимых условиях (при одинаковой гибкости в вертикальном и поперечном направлениях и одинаковых расстояниях между плоскостями силовых взаимодействий сопрягаемых частей экипажа) обеспечивает примерно в два раза большие угловые жесткости угловых связей подрессорной части дополнительной секции с колесными парами по указанной системе в продольной вертикальной и горизонтальной плоскостях. Тем самым представляется возможность по сравнению с традиционными системами упругого раз- 5 деления указанных частей экипажа в верти-; кальном и поперечном направлениях в двое повысить гибкость подвешивания без уменьшения устойчивости подрессорной массы дополнительной секции в указанных направлениях.
Выбранное техническое средство вертикального подрессорирования кабины машиниста вполне обеспечит оптимальную по условиям физиологического воздействия частот колебаний на организм человека величину статического прогиба — 250 мм, тогда как по очевидным причинам при использовании рамы для тележки дополнительной секции(представляется, что применение рамы тележки в этом случае вообще невозможно, поскольку нижние кромки буферного бруса располагаются от уровня головок рельсов ниже. чем 900 мм) и применении традиционных средств вертикального подрессорирования обеспечение даже сколько-нибудь заметной гибкости подвешивания не удается, Реализация такой величины статического прогиба (причем сосредоточение ее в одной ступени подвешивания) применительно к дополнительной секции, не имеющий тормозную систему (при пренебрежимо малой ее массе в сравнении с тяговой секцией локомотива снабдить ее тормозной системой не имеет смысла) и тяговую передачу, в отличие от традиционной конструкции моторной тележки ничем не ограничивается (в традиционной конструкции моторной тележки сосредоточение значительной величины статического прогиба в ее подвешивании по условиям работы тягового привода и торталкивающими по отношению к передней
При соударениях с составом предложенного локомотива, содержащего две тяговые секции и две дополнительные секции с безмоторными тележками, а также при рывке (при.трогании с места) в смягчении (в поглощении) удара участвуют три последовательно соединенных упругих сочленения (сочленения локомотива со смежным вагоном дополнительной секции, расположенной со стороны вагона, со смежной тяговой секцией и тяговых секций между собой). При отсутствии дополнительных секций (т,е, и ри традиционной схеме компоновки экипажа локомотива) в укаэанном процессе участву1785934
20 св
on
Секционный локомотив содержащий нь соедйненные междуСобойтяговые секции с . зи моторными тележками и связанные с ука- 25 св занными секциями посредством сцепных ву устройств дополнительные секции.с безмо- эл торными тележками и кабинами машини- м ста, отличающийся тем, что, с целью.
30 ют два последовательно соединенных сочленения (как, впрочем, и при отсутствии сочленений дополнительной секции с тяговой секцией и со смежным вагоном, как это имеют в техническом решении, выбранном 5 в качестве прототипа для предлагаемого секционного локомотива). Следовательно, и в отношении амортизационной способности продольных динамических нагрузок предлагаемому секционному локомотиву 10 следует отдать безусловное предпочтение перед противопоставленными ему локомотивами.
Из вышеизложенного следует, что пред- . ложенное техническое решение способст- 15 вует существенному улучшению плавности хода в кабине машиниста и уменьшению продольных динамических усилий в ударнотяговых приборах локомотива в целом.
Формула изобретения улучшения эксплуатационных характеристик, каждая дополнительная секция снабжена буферным брусом и опорными дополнительными кронштейнами, смонтированными на нем симметрично относительно поперечной и продольной плоскостей симметрии соответствующей безмоторной тележки, которая выполнена двухосной и снабжена шарнирно связанными с соответствующими буксами и дополнительными кронштейнами поводками и рессорным подвешиванием, включающим в себя расположенные в каждой паре друг наддругом листовые безступенчатые рессоры с составными по ширине горизонтальными листами, охваченными в зоне опорных кронштейнов опорами, соответствующие из которых шарнирно связаны между собой вертикальными. стержнями, причем указанные рессоры своими концами шарнирно язаны с соответствующими буксами, а орные кронштейны выполнены П-образ-. ми, их вертикальные части снабжены ренометаллическими элементами, язанными с боковыми частями соответстющих опор, а горизонтальные- опорными ементами, связанными с верхними частяи соответствующих верхних опор, 1785934
ХО
Л
29
Х9
Лд
Уиг.9
Редактор
Заказ 220 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101. 50
g 27
17 59
Я 2д
27 29
26
26
Л
59
2д у 27
Составитель Г.Купрашвили
Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор O.Ê3ðêîâåöêàÿ
Л
59
Я
27
