Устройство управления поворотом тележки локомотива

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции устройств, предназначенных для управления поворотом тележки при движении локомотива в кривых участках пути. Устройство управления поворотом тележки локомотива содержит боковые опоры с возвращающими устройствами или вторую ступень рессорного подвешивания на раме тележки, колесные пары с буксами, первую ступень рессорного подвешивания, два пневмоцилиндра (П) или два гидроцилиндра (Г), установленные на раме тележки или кузове локомотива. Корпус каждого П или Г, снабженных плавающими поршнями одностороннего действия, соединен с корпусом толкателя, шток которого пропущен сквозь торцевую стенку корпуса и снабжен по концам упорными пятами. Одна из пят расположена в корпусе цилиндра с зазором относительно его поршня, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки. Между второй упорной пятой, расположенной на свободном конце штока и корпусом толкателя, установлена упорная пружина, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены кронштейном, установленным относительно упорных пят таким образом, что упорные пружины сжаты на половину рабочего хода штоков толкателей. По второму варианту упомянутое устройство отличается тем, что корпус П или Г, снабженных плавающим поршнем двустороннего действия, соединен с корпусами двух толкателей, штоки которых пропущены сквозь торцевые стенки корпуса и снабжены по концам упорными пятами, одна из которых расположена в корпусе цилиндра. Между упорными пятами в корпусе цилиндра и корпусами их толкателей установлены балансирные пружины, а между вторыми упорными пятами, расположенными на свободных концах штоков, и корпусами их толкателей установлены упорные пружины. Кузов локомотива или рама тележки снабжены двумя кронштейнами, установленными относительно упорных пят свободных концов штоков толкателей с зазором, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки. Техническим результатом изобретения является снижение сопротивления движению локомотива в кривой, износа колес и рельсов, увеличение пробегов локомотива между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, снижение расхода топлива. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тепловозам и электровозам, и касается конструкции устройств, предназначенных для управления поворотом тележки при движении локомотива в кривых участках пути.

Известно соединение между кузовом и тележками железнодорожного транспортного средства, содержащее шкворневое устройство и расположенные по обе стороны от него в продольном направлении пары возвращающих аппаратов, каждый из которых одним концом соединен с рамой тележки, и боковые опоры, пневмопривод управления блокирующим устройством, включающим в себя пневмоцилинды, одними концами шарнирно соединенные с кузовом, а другими концами - с другими концами соответствующих возвращающих аппаратов, и закрепленные на кузове силовые пневмоцилиндры, соединенные с корпусами возвращающих аппаратов или с корпусами пневмоцилиндров для создания излома в их шарнирном соединении (авт. св. №1555163, кл. В 61 F 5/02).

Недостатками данного устройства, предназначенного для снижения бокового воздействия транспортного средства на путь, являются чрезмерная сложность конструкции и низкая эффективность. Через возвращающие устройства на раму тележки передается лишь часть центробежных сил, а основная часть идет через боковые опоры (а иногда и через устройство для передачи тяги), перераспределение этой небольшой части центробежной силы кузова между двумя парами возвращающих аппаратов с учетом того, что центробежные силы самих тележек вообще не используются, дает незначительный эффект. Кроме того, устройство ухудшает динамические качества локомотива, так как при движении локомотива по прямой и в кривой его первые по ходу поперечные соединения выключены, то есть выключена первая пара возвращающих аппаратов, что вдвое уменьшает возвращающий момент тележки, что и снижает ее динамические качества. Кроме того, действие устройства не связано с радиусом проходимой кривой, поскольку величина центробежной силы регламентируется только величиной непогашенного ускорения, которое одинаково для всех радиусов кривых участков пути, а при движении локомотива со скоростью ниже равновесной (при которой центробежные силы уравновешиваются возвышением наружного рельса) это устройство вообще не работает.

Техническим результатом изобретения является автоматический поворот тележки локомотива относительно его кузова на угол, соответствующий радиусу криволинейного участка пути, проходимого локомотивом, что приводит к снижению или полному исчезновению бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок в системе колесо-рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов локомотива между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, к снижению расхода топлива.

Технический результат достигается тем, что в устройстве управления поворотом тележки локомотива, содержащем боковые опоры с возвращающими устройствами или вторую ступень рессорного подвешивания на раме тележки, колесные пары с буксами, первую ступень рессорного подвешивания, два пневмоцилиндра или два гидроцилиндра, установленные на раме тележки или кузове локомотива, корпус каждого пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженных плавающими поршнями одностороннего действия, соединен с корпусом толкателя, шток которого пропущен сквозь торцевую стенку корпуса и снабжен по концам упорными пятами, одна из которых расположена в корпусе цилиндра с зазором относительно его поршня, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки, а между второй упорной пятой, расположенной на свободном конце штока, и корпусом толкателя установлена упорная пружина, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены кронштейном, установленным относительно упорных пят таким образом, что упорные пружины сжаты на половину рабочего хода штоков толкателей, кроме того, в устройстве управления поворотом тележки локомотива, содержащем боковые опоры с возвращающими устройствами или вторую ступень рессорного подвешивания на раме тележки, колесные пары с буксами, первую ступень рессорного подвешивания, пневмоцилиндр или гидроцилиндр, установленный на раме тележки или кузове локомотива, корпус пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженного плавающим поршнем двустороннего действия, соединен с корпусами двух толкателей, штоки которых пропущены сквозь торцевые стенки корпуса и снабжены по концам упорными пятами, одна из упорных пят каждого толкателя расположена в корпусе цилиндра, при этом между упорными пятами в корпусе цилиндра и корпусами их толкателей установлены балансирные пружины, а между вторыми упорными пятами, расположенными на свободных концах штоков и корпусами их толкателей установлены упорные пружины, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены двумя кронштейнами, установленными относительно упорных пят свободных концов штоков толкателей с зазором, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки.

Такое выполнение устройства управления поворотом тележки локомотива и, в частности, соединение корпуса каждого пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженных плавающими поршнями одностороннего действия, с корпусом толкателя, шток которого пропущен сквозь торцевую стенку корпуса и снабжен по концам упорными пятами, одна из которых расположена в корпусе цилиндра с зазором относительно его поршня, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки, а между второй упорной пятой, расположенной на свободном конце штока, и корпусом толкателя установлена упорная пружина, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены кронштейном, установленным относительно упорных пят таким образом, что упорные пружины сжаты на половину рабочего хода штоков толкателей, кроме того, соединение корпуса пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженного плавающим поршнем двустороннего действия, с корпусами двух толкателей, штоки которых пропущены сквозь торцевые стенки корпуса и снабжены по концам упорными пятами, одна из упорных пят каждого толкателя расположена в корпусе цилиндра, при этом между упорными пятами в корпусе цилиндра и корпусами их толкателей установлены балансирные пружины, а между вторыми упорными пятами, расположенными на свободных концах штоков, и корпусами их толкателей установлены упорные пружины, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены двумя кронштейнами, установленными относительно упорных пят свободных концов штоков толкателей с зазором, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки, приводит к автоматическому повороту тележки локомотива относительно его кузова на угол, соответствующий радиусу криволинейного участка пути, проходимого локомотивом, что приводит к снижению или полному исчезновению бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок в системе колесо-рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов локомотива между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, к снижению расхода топлива.

Предлагаемое устройство управления поворотом тележки локомотива представлено на чертежах, где:

на фиг.1 изображено устройство управления поворотом тележки, общий вид;

на фиг.2 изображено устройство управления поворотом тележки, вид сверху;

на фиг.3 изображено сечение А-А на фиг.1;

на фиг.4 изображено сечение Б-Б на фиг.2.

Устройство управления поворотом тележки локомотива (фиг.1-4) состоит из рамы тележки 1, пневмоцилиндров 2, пневмоцилиндра 3, корпусов цилиндров 4, плавающих поршней цилиндров 5, нагнетательных штуцеров 6, фильтров 7, толкателей 8, корпусов толкателей 9, штоков 10, упорных пят 11, упорных пят 12, упорных пружин 13, балансирных пружин 14, кронштейнов 15, кожухов 16, напорных полостей 17, рессорного подвешивания второй ступени 18, колесных пар 19, рессорного подвешивания первой ступени 20, кузова локомотива 21.

Устройство управления поворотом тележки локомотива работает следующим образом: при движении локомотива по прямой, благодаря наличию зазора между упорными пятами 11 и плавающими поршнями цилиндров 5 или между упорными пятами 12 и кронштейнами 15, равного амплитуде поперечных колебаний кузова относительно рамы тележки, плавающие поршни цилиндров 5 находятся в состоянии покоя, при этом нагнетательные полости цилиндров 17 сообщены с атмосферой. При подходе локомотива к криволинейному участку пути машинист или автоматическая система управления включает подачу воздуха с давлением, соответствующим проходимому радиусу кривой. Воздух через напорные штуцера 6 подается в напорную полость 17 пневмоцилиндра 3 при левом повороте, а при правом повороте воздух подается соответственно в противоположные напорные полости 17. При этом плавающие поршни цилиндров 5 приходят в движение и соприкасаются с упорной пятой 12, после чего давление через шток 10 и упорную пяту 11 передается на кронштейн 15, при этом на раме тележки 1 возникает реактивное усилие, равное давлению упорной пяты 11 на кронштейн 15. Реактивное усилие создает на раме тележки 1 вращающий момент, который и поворачивает ее относительно кузова локомотива 21 вокруг центра поперечной жесткости второй ступени рессорного подвешивания 18. Совместно с рамой тележки 1 колесные пары 19 через первую ступень рессорного подвешивания 20 тоже поворачиваются практически на тот же угол, при этом углы набегания колес на рельсы уменьшаются на величину угла поворота колесных пар. При выходе локомотива из кривой машинист или система автоматического управления отключает подачу воздуха в пневмоцилиндр 2 или 3 и сообщает их нагнетательные полости с атмосферой. После чего возвращающие устройства 18 возвращают тележку в первоначальное состояние, а кронштейн 15 совместно с пружинами 13 и 14 возвращают в первоначальное состояние и само устройство управления поворотом тележки локомотива.

Все это и приводит к снижению или полному исчезновению бокового давления гребней колес на рельс, боковых динамических нагрузок в системе колесо-рельс, к снижению сопротивления движению локомотива в кривой, к снижению износа колес и рельсов, к увеличению пробегов локомотива между переточками гребней, межремонтных пробегов локомотива, к снижению расхода топлива.

Формула изобретения

1. Устройство управления поворотом тележки локомотива, содержащее боковые опоры с возвращающими устройствами или вторую ступень рессорного подвешивания на раме тележки, колесные пары с буксами, первую ступень рессорного подвешивания, два пневмоцилиндра или два гидроцилиндра, установленные на раме тележки или кузове локомотива, отличающееся тем, что корпус каждого пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженных плавающими поршнями одностороннего действия, соединен с корпусом толкателя, шток которого пропущен сквозь торцевую стенку корпуса и снабжен по концам упорными пятами, одна из которых расположена в корпусе цилиндра с зазором относительно его поршня, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки, а между второй упорной пятой, расположенной на свободном конце штока, и корпусом толкателя установлена упорная пружина, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены кронштейном, установленным относительно упорных пят таким образом, что упорные пружины сжаты на половину рабочего хода штоков толкателей.

2. Устройство управления поворотом тележки локомотива, содержащее боковые опоры с возвращающими устройствами или вторую ступень рессорного подвешивания на раме тележки, колесные пары с буксами, первую ступень рессорного подвешивания, пневмоцилиндр или гидроцилиндр, установленный на раме тележки или кузове локомотива, отличающееся тем, что корпус пневмоцилиндра или гидроцилиндра, снабженного плавающим поршнем двустороннего действия, соединен с корпусами двух толкателей, штоки которых пропущены сквозь торцевые стенки корпуса и снабжены по концам упорными пятами, одна из упорных пят каждого толкателя расположена в корпусе цилиндра, при этом между упорными пятами в корпусе цилиндра и корпусами их толкателей установлены балансирные пружины, а между вторыми упорными пятами, расположенными на свободных концах штоков, и корпусами их толкателей установлены упорные пружины, при этом кузов локомотива или рама тележки снабжены двумя кронштейнами, установленными относительно упорных пят свободных концов штоков толкателей с зазором, равным амплитуде поперечных или продольных колебаний кузова относительно рамы тележки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.11.2009

Дата публикации: 10.12.2011

---