Колесная пара локомотива
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Колесная пара локомотива содержит ось с колесами и гребнями, шейки которой расположены в буксах, взаимосвязанных с рамой тележки локомотива, а торцевые части шеек оси контактируют с осевыми упорами, подвижно установленными в корпусах букс и их стаканах и подпружиненными относительно последних пружинами сжатия. Осевые упоры и стаканы в вертикальной их плоскости имеют сквозные отверстия. Оси отверстий расположены так, что их попарное совпадение или несовпадение в верхней части упомянутых стаканов и осевых упорах в нижней их части возможно только при поступательном движении осевых упоров. При этом верхние отверстия стаканов связаны трубопроводами с накопительной емкостью пластичной смазки с ее избыточным давлением, а нижние снабжены обратными клапанами и при помощи трубопроводов соединены через воздушный зазор с гребнями колес колесной пары. Технический результат – повышение долговечности гребней колес. 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов, электровозов и другом подвижном составе железных дорог и промышленного транспорта.
Известны колесные пары локомотивов, описанные в книге "Конструкция и динамика тепловозов". Под ред. В.Н.Иванова. М.: Транспорт, 1974 г., стр. 157-158, рис.105 и 106. Такая колесная пара состоит из оси, на которую напрессованы колесные центры с бандажами, и зубчатое колесо. На шейках оси расположены буксы (см. ту же книгу, стр. 168, рис.115) с подшипниками и устройством, позволяющим воспринимать боковые силы, выполненным в виде подвижного осевого упора, подпружиненного пружиной сжатия относительно корпуса буксы. Существенным недостатком такой колесной пары является повышенный износ гребней колес, особенно при прохождении локомотивом кривых участков пути.
Известна также колесная пара локомотива, описанная в книге "Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Под ред. А.А.Камаева. М.: Машиностроение, 1981 г., стр. 66-67, рис.43-44. Такие колесные пары также имеют оси, на которых расположены колесные центры и буксовые узлы (см. стр. 72, рис.48). В целом конструкция таких колесных пар аналогична вышеизложенной и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение долговечности гребней колес при прохождении локомотивом кривых участков пути.
Поставленная цель достигается тем, что осевые упоры и стаканы в вертикальной их плоскости имеют сквозные отверстия, оси которых расположены так, что их попарное совпадение или несовпадение в верхней части упомянутых стаканов и осевых упоров и в нижней их части возможно только при поступательном движении осевых упоров, при этом верхние отверстия стаканов связаны трубопроводами с накопительной емкостью пластичной смазки с ее избыточным давлением, а нижние, снабженные обратными клапанами, также при помощи трубопроводов соединены через воздушный зазор с гребнями колес колесной пары.
На фиг.1 показан общий вид колесной пары, а на фиг.2 - поперечный разрез части буксового узла.
Колесная пара локомотива состоит из оси 1, на которой жестко расположены колеса 2 с гребнями 3. Концы осей 1 размещены в подшипниках 4, установленных в корпусе букс 5. К корпусам букс 5 жестко присоединены стаканы 6, снабженные верхними сквозными отверстиями 7 и нижними сквозными отверстиями 8, причем к ним соответственно присоединены трубопроводы 9 и 10. Трубопроводы 9 связаны с накопительной емкостью 11, в которой расположена под избыточным давлением воздуха пластичная смазка 12. Накопительная емкость 11 снабжена нагнетательным воздухопроводом 13. Трубопроводы 10 снабжены обратными клапанами 14, а накопительная емкость 11 закреплена на тележке локомотива 15. Внутри стаканов 6 и корпусов букс 5 подвижно размещены осевые упоры 16, подпружиненные пружинами сжатия 17 относительно стаканов 6. Осевые упоры 16 снабжены верхними сквозными отверстиями 18 и нижними сквозными отверстиями 19. Внутренние полости букс 5 и стаканов 6 заполнены пластичной смазкой 12.
Работает локомотивная пара следующим образом. При движении локомотива по прямому участку железнодорожного пути положение ее деталей такое, как это показано на фиг.1 и 2. Пластичная смазка 12 под действием давления сжатого воздуха, поступающего в накопительную емкость 11 (накопительная емкость 11 представляет собой широко известное в технике устройство, выполненное, например, в виде цилиндра и поршня) через трубопровод 13 по стрелке А, находится под этим же давлением и в трубопроводах 9, а так как последние соединены с внутренними полостями корпусов букс 5 и стаканов 6, то в них пластичная смазка 12 также накапливается под таким же давлением, поступая туда по стрелке В. Как только локомотив войдет в кривую пути под действием центробежных сил, ось 1 колесной пары перемещается, например, влево (см. фиг.2) по стрелке Д и, взаимодействуя с осевым упором 16, перемещает последний также по стрелке Д, упруго деформируя пружину сжатия 17. Такое движение осевого упора 16 способствует тому, что его верхнее сквозное отверстие 18 также смещается влево относительно верхнего сквозного отверстия 7, расположенного в стакане 6 и в дальнейшем полностью перекрывается стенкой осевого упора 16. В то же время, как только это произойдет, начинается совпадение нижних сквозных отверстий 8 и 19 и тогда находящаяся смазка 12 под давлением открывает обратный клапан 14 и, перемещаясь по стрелке Е через трубопровод 10, выдавливается на поверхность гребня 3 колеса 2, обеспечивая тем самым его смазку. Выдавливание смазки 12 через левый трубопровод 10 происходит до тех пор, пока давление ее в полостях буксы 5 и стакана 6 не упадет до некоторого заданного, тогда обратный клапан 14 под действием своей пружины закрывается и подача смазки на гребень 3 прекращается. Следует отметить, что избыточное давление смазки 12 может быть небольшим, порядка 0,02-0,05 МПа. Как только локомотив войдет в прямую участка пути, ось 1 возвращается в исходное положение, показанное на фиг.2, и под действием пружины 17 осевой упор 16 возвращается в исходное положение, перекрывая нижнее сквозное отверстие 8 и сообщая верхние сквозные отверстия 7 и 18, расположенные соответственно в стакане 6 и осевом упоре 16. Такое совпадение отверстий 7 и 18 позволяет поступить порции смазки 12 из накопительной емкости 11 в таком количестве, которое было израсходовано перед этим. При перемещении оси 1 влево процесс подачи смазки 12 на гребень 3 колеса 2 аналогичен вышеизложенному.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет за счет подачи смазки на гребень колеса снизить их износ и, во-вторых, этот процесс осуществлять в автоматическом режиме, причем модернизация буксового узла в этом случае не требует значительных затрат на его изготовление.
Формула изобретения
Колесная пара локомотива, содержащая ось с колесами и гребнями, шейки которой расположены в буксах, взаимосвязанных с рамой тележки локомотива, а торцевые части шеек оси контактируют с осевыми упорами, подвижно установленными в корпусах букс и их стаканах и подпружиненными относительно последних пружинами сжатия, отличающаяся тем, что осевые упоры и стаканы в вертикальной их плоскости имеют сквозные отверстия, оси которых расположены так, что их попарное совпадение или несовпадение в верхней части упомянутых стаканов и осевых упорах в нижней их части возможно только при поступательном движении осевых упоров, при этом верхние отверстия стаканов связаны трубопроводами с накопительной емкостью пластичной смазки с ее избыточным давлением, а нижние, снабженные обратными клапанами, также при помощи трубопроводов соединены через воздушный зазор с гребнями колес колесной пары.
