Колесная пара локомотива
Владельцы патента RU 2332307:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" (RU)
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, и касается подачи смазки в зону контакта гребня с головкой рельса. Колесная пара локомотива состоит из оси с колесными центрами, снабженными бандажами с гребнями. Предподступичная часть оси снабжена кольцевой выточкой, связывающей в кривых участках пути между собой два трубопровода, один из которых подключен к емкости для смазки, а другой примыкает с зазором к гребню бандажа колесного центра. Технический результат - повышение надежности гребней колес колесных пар локомотивов. 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях магистральных и промышленных тепловозов и электровозов.
Известны колесные пары локомотивов. Так, в книге «Конструкция и динамика тепловозов», изд. 2-е, доп./Под ред. Иванова В.Н. - М.: Транспорт, 1974 г., стр.157-159 описана и на рис.105 показана колесная пара тепловоза ТЭЗ. Такая колесная пара включает в себя колесные центры с бандажами, снабженными гребнями, напрессованными на подступичные части оси, которая по своим концам снабжена буксовыми шейками. Описанная конструкция колесной пары имеет простую конструкцию и достаточно эффективна в эксплуатации. Однако ей присущ весьма важный недостаток, заключающийся в том, что при входе локомотива в кривые пути происходит повышенный износ гребней колес за счет наличия сил трения скольжения, возникающих в зоне контакта гребня колеса с головкой рельса и, естественно, по причине отсутствия смазки в ней. Такая ситуация и способствующие ей причины, например, описаны в вышеуказанной книге Иванова В.Н. на стр.303-307, а также в газете «Гудок» от 18.03.89 г. в статье «Злоключение рельса и колеса».
Известна также колесная пара, например локомотива 2ТЭ116, описанная и показанная в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов» Учебник для студентов вузов /А.А.Камаев и др./Под ред. А.А.Камаева. - М.: Машиностроение, 1981. на стр.65-66, рис.43. Конструкция такой колесной пары в целом аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение долговечности гребней колес локомотивов за счет подачи смазки в зону контакта гребня с головкой рельса.
Поставленная цель достигается тем, что на предподступичных частях оси в их поперечной плоскости выполнены кольцевые выточки, а на буксах жестко закреплены втулки, охватывающие предподступичные части оси, причем упомянутые втулки снабжены по крайней мере парой радиально расположенных соосных отверстий, одни из которых связаны трубопроводами с емкостью для смазки, размещенной на тележке, а другие соединены также с помощью трубопроводов, примыкающих своими концами с зазорами к гребням бандажей колесных центров.
На фиг.1 показан общий вид колесной пары локомотива и на фиг.2 - вид сверху на буксу и одно из колес колесной пары в разрезе.
Колесная пара локомотива состоит из оси 1 с предподступичными 2 и подступичными 3 частями. На подступичных 3 частях жестко закреплены колесные центры 4, снабженные бандажами 5 с гребнями 6. На буксовых шейках 7 оси 1 установлены подшипники 8, размещенные также в буксах 9. К буксам 9 присоединены крышки 10, в которых расположены пружины сжатия 11, взаимосвязанные со стаканами 12, расположенными с зазором относительно буксовых шеек 7. К буксам 9 жестко присоединены втулки 13, снабженные соосными отверстиями 14, взаимосвязанными, с одной стороны, с помощью трубопроводов 15 с емкостью 16 для смазки установленной на тележке 17 локомотива, а с другой, с трубопроводами 18, примыкающими с зазором к гребням 6 бандажей 5. На предподступичной части 2 выполнены кольцевые выточки 19. Колесная пара расположена на рельсах 20.
Работает колесная пара локомотива следующим образом. При движении локомотива по прямому участку пути (не показан) детали колесной пары занимают такое положение, как это показано на фиг.1 и 2. В случае же входа локомотива в кривую пути, например, при повороте влево (см. фиг.1 и 2) под действием центробежных сил колесная пара перемещается в правую часть по стрелке А, что способствует оси 1 совместно с предподступичной ее частью 2, подступичной частью 3, а также буксовой шейкой 7 переместится в этом же направлении. Такое движение оси 1 сопровождается выбором зазора между торцом буксовой шейки 7 и стакана 12, который упруго деформирует пружину стакана 11. Одновременно с описанным движением, за счет того, что букса 9 установлена на тележке 17 локомотива неподвижно в горизонтальной плоскости, кольцевая выточка 19, выполненная на предподступичной части 2 оси 1, в конце концов войдет в плоскость соосных отверстий 14, выполненных во втулке 13, жестко закрепленной на буксе 9, и соединит эти отверстия, через которые смазка, расположенная в емкости 16 поступит через трубопроводы 15 и 18 в зону трения гребня 6 и рельса 20. Следует отметить, что смазка из емкости 16 в трубопроводы 15 может поступать как под давлением, так и самотеком. При выходе локомотива из кривой пути колесная пара занимает положение, такое, как это показано на фиг.1 и 2, и тогда соосные отверстия 14 перекрываются предподступичной 2 частью оси 1 и смазка не может поступить в трубопровод 18. В случае же когда локомотив может остановится в кривой пути и соосные отверстия 14 будут соединены кольцевой выточкой 19, то можно предположить, что смазка будет истекать через трубопровод 18. Однако этого не произойдет, так как колесная пара перемещается в поперечной плоскости железнодорожного пути только под действием центробежных сил, а при снижении скорости и полной остановке локомотива она займет исходное положение. Далее процессы смазки гребней 6 бандажей 5 могут повторятся неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на повышение надежности кинематической пары "колесо-рельс" за счет подачи в зону трения гребня колеса с рельсом смазки, что значительно снижает их износ.
Колесная пара локомотива, состоящая из оси с предподступичной и подступичной частями, на которой жестко закреплены колесные центры с бандажами, снабженными гребнями, а ее буксовые шейки расположены в буксах, взаимосвязанных с рамой тележки локомотива, отличающаяся тем, что на предподступичных частях оси в их поперечной плоскости выполнены кольцевые выточки, а на буксах жестко закреплены втулки, охватывающие предподступичные части оси, причем упомянутые втулки снабжены, по крайней мере, парой радиально расположенных соосных отверстий, одни из которых связаны трубопроводами с емкостью для смазки, размещенной на тележке, а другие - с трубопроводами, примыкающими своими концами с зазором к гребням бандажей колесных центров.
