Устройство для передачи сил тяги и торможения локомотива

 

Изобретение относится к конструкциям локомотивов. Устройство содержит закрепленные на обращенных друг к другу концах рам двухосных тележек поворотные двуплечие рычаги, одни плечи которых соединены в направлении продольной оси подвижного состава при помощи наклонных тяг с серединой промежуточной рамы. Другие плечи этих рычагов соединены между собой в направлении, перпендикулярном продольной оси устройства, при помощи поперечных тяг с упругими элементами. Каждая поперечная тяга выполнена из двух имеющих возможность взаимного перемещения в пределах заданных зазоров (относительно друг друга вдоль ее продольной оси частей, конец одной из которых соединен с корпусом. В корпусе между частями тяг размещены два комплекта упругих элементов разной жесткости, пои этом упругие элементы комплекта с меньшей жесткостью выполнены резинометаллическими, а между корпусом и комплектом резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены фрикционные элементы, соприкасающиеся с корпусом. С каждой стороны комплекта резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены упорные шайбы. Обеспечивается повышение надежности и эффективности в работе устройства за счет совершенствования конструкции амортизаторов поперечных тяг и установленных в них упругих элементов. 3 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам для передачи продольных сил тяги или торможения от тележки к кузову локомотива.

Известно устройство для передачи сил тяги и торможения локомотива, состоящее из продольных стержней, соединяющих конец рамы тележки с кузовом, который оперт на тележку через пружины центральной ступени рессорного подвешивания, причем ось продольных стержней пересекается с головками рельсов под серединой тележки [1]. Данное устройство в тележке обладает небольшой массой. Кроме того, благодаря пересечению оси продольных стержней с плоскостью, совпадающей с поверхностью катания рельсов под серединой тележки, достигается такой же эффект, как если бы стержень для передачи тягового усилия был закреплен к тележке в указанной точке. В результате не возникает перераспределения нагрузок между отдельными колесными парами и сцепной вес локомотива реализуется полнее.

Недостатком известного устройства является то, что при движении локомотива с высокими скоростями (более 60 км/ч), вследствие колебаний галопирования тележки, в продольных стержнях возникают большие динамические усилия, что отрицательно влияет на прочность тележки и соединительных узлов, плавность хода локомотива.

Известно, также, устройство для передачи силы тяги тепловоза ТЭМ7, использованное в его четырехосной тележке [2] и принятое за прототип, состоящее из закрепленных на обращенных друг к другу концах рам двухосных тележек поворотных двуплечих рычагов, плечи которых соединены в направлении продольной оси подвижного состава при помощи наклонных тяг с серединой промежуточной рамы, а в направлении, перпендикулярном продольной оси - при помощи поперечных тяг, причем каждая поперечная тяга снабжена амортизатором, имеющим предварительно сжатый упругий элемент.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции поперечной тяги, а предварительное сжатие упругого элемента до 30 кН вызывает трудности при его сборке и, особенно, ремонте, поскольку резьбовые соединения при ударном режиме работы этой тяги становятся неразборными. Еще более затруднено применение такой тяги на мощных локомотивах, поскольку упругий элемент в этом случае должен быть сжат до 50-70 кН.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и эффективности работы устройства для передачи сил тяги и торможения локомотива за счет совершенствования конструкции амортизаторов поперечных тяг и установленных в них упругих элементов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для передачи сил тяги и торможения локомотива, содержащем закрепленные на обращенных друг к другу концах рам двухосных тележек поворотные двуплечие рычаги, одни плечи которых соединены в направлении продольной оси подвижного состава при помощи наклонных тяг с серединой промежуточной рамы, а другие плечи соединены между собой в направлении, перпендикулярном продольной оси, при помощи поперечных тяг с упругими элементами, каждая поперечная тяга выполнена из двух имеющих возможность взаимного перемещения в пределах заданных зазоров друг относительно друга вдоль ее продольной оси частей, конец одной из которых соединен с корпусом, в котором между частями размещены два комплекта упругих элементов разной жесткости, при этом упругие элементы комплекта с меньшей жесткостью выполнены резинометаллическими, а между корпусом и комплектом резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены фрикционные элементы, соприкасающиеся с корпусом, а с каждой стороны комплекта резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены упорные шайбы. Такое устройство, благодаря новой конструкции поперечной тяги, будет иметь нелинейную зависимость упругих сил, а также демпфирующих сил трения, возникающих при ее сжатии-растяжении, которое будет иметь место при колебаниях галопирования тележки.

На фиг.1 изображено устройство для передачи сил тяги и торможения локомотива; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.2 (поперечная тяга в разрезе).

Устройство для передачи сил тяги и торможения локомотива состоит (фиг.1 - фиг. 3) из закрепленных на обращенных друг к другу концах рам 1 двухосных тележек поворотных двуплечих рычагов 2, одни плечи которых соединены в направлении продольной оси подвижного состава при помощи наклонных тяг 3 с серединой промежуточной рамы 4, а другие плечи соединены между собой, в направлении, перпендикулярном продольной оси, при помощи поперечных тяг 5, причем каждая тяга 5 состоит из двух имеющих возможность взаимного перемещения в пределах заданных зазоров δ друг относительно друга вдоль ее продольной оси частей 6 и 7, одна из которых 7 соединена с корпусом 8. Между частями 6 и 7 в корпусе 8 размещены два комплекта упругих элементов разной жесткости 9 и 10, при этом упругие элементы 9 комплекта с меньшей жесткостью выполнены резинометаллическими, а упругие элементы комплекта большей жесткости 10 могут быть как резинометаллическими, так и пружинными. Между корпусом 8 и комплектом резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости 9 установлены фрикционные элементы 11, соприкасающиеся с корпусом 8. С каждой стороны комплекта резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости 9 установлены упорные шайбы 12.

Устройство работает следующим образом.

При трогании локомотива с места, движении с низкими скоростями с силой тяги, близкой к ограничению сцепления колеса с рельсом, и при торможении зазоры δ между частями 6 и 7 поперечной тяги 5, вследствие заданной жесткости упругих элементов 9 и 10, выбраны; продольная связь рамы 1 тележки с промежуточной (или главной) рамой 4 становится жесткой. При движении со скоростями более 50-60 км/ч, в соответствии с тяговой характеристикой локомотивов, продольные силы между рамой 1 тележки и промежуточной рамой 4 уменьшаются, появляются зазоры δ, поперечная тяга 5 становится упругой и позволяет компенсировать появляющиеся несовпадения траекторий движения между рамой 1 тележки и промежуточной рамой 4 при их колебаниях и, таким образом, существенно снижать динамические усилия в устройстве для передачи силы тяги и торможения локомотива. Когда продольные силы между рамой 1 тележки и промежуточной рамой 4 невелики комплекты упругих элементов 9 и 10 работают совместно. При увеличении указанных продольных сил комплект резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости 9 деформируется до соприкосновения фрикционных элементов 11 с упорными шайбами 12 и выключается из работы, а жесткость поперечной тяги 5 при этом возрастает. Кроме того, комплект упругих резинометаллических элементов меньшей жесткости 9 при деформации увеличивается в диаметре и прижимает фрикционные элементы 11 к корпусу 8. Появляющаяся от взаимодействия корпуса 8 с фрикционными элементами 11 сила трения позволяет демпфировать колебания галопирования и подергивания тележек.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N461011 B 61 F 5/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N872350 B 61 F 5/02, 1981.

Формула изобретения

Устройство для передачи сил тяги и торможения локомотива, содержащее закрепленные на обращенных друг к другу концах рам двухосных тележек поворотные двуплечие рычаги, одни плечи которых соединены в направлении продольной оси подвижного состава при помощи наклонных тяг с серединой промежуточной рамы, а другие плечи соединены между собой в направлении, перпендикулярном продольной оси, при помощи поперечных тяг с упругими элементами, отличающееся тем, что каждая поперечная тяга выполнена из двух имеющих возможность взаимного перемещения в пределах заданных зазоров относительно друг друга вдоль ее продольной оси частей, конец одной из которых соединен с корпусом, в котором между частями размещены два комплекта упругих элементов разной жесткости, при этом упругие элементы комплекта с меньшей жесткостью выполнены резинометаллическими, а между корпусом и комплектом резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены фрикционные элементы, соприкасающиеся с корпусом, а с каждой стороны комплекта резинометаллических упругих элементов меньшей жесткости установлены упорные шайбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3