Способ устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов при трогании с места и движении на наклонных участках железнодорожного пути


 


Владельцы патента RU 2572443:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено для устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов и улучшения сцепных свойств карьерных транспортных средств. Для устранения разгрузки осей колёсных пар карьерных локомотивов при трогании с места и движении по ж/д пути предварительно нагружают разгруженные в процессе трогания с места и движения по ж/д пути оси колёсных пар локомотива. В передней и задней частях локомотива устанавливают два резервуара одинаковой ёмкости, наполовину заполненные жидкостью. Резервуары соединены между собой трубопроводами с перекачивающей насосной станцией. Жидкость заранее подают в передний резервуар, в случае движения локомотива вверх, а в задний резервуар - в случае движения локомотива под уклон. Достигается улучшение сцепных свойств карьерных транспортных средств. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способам устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов для улучшения сцепных свойств карьерных транспортных средств.

В результате многочисленных исследований установлено, что при трогании с места и движении по железнодорожному пути передняя колесная пара локомотива обычно бывает более склонной к буксованию. Это объясняется перераспределением нагрузок от колесных пар на рельсы при реализации силы тяги. Сила тяги, действующая на уровне головки рельса, и сила сопротивления движению состава, действующая на уровне автосцепки, образуют пару сил с плечом, равным высоте автосцепки над головкой рельса, или так называемый опрокидывающий момент, перегружающий задние колесные пары и разгружающий передние. Поэтому передняя, наиболее разгруженная колесная пара локомотива раньше других потеряет сцепление с рельсами [1. Шорин В.Г. Влияние разгрузки осей на использование сцепного веса рудничных электровозов. // В сборнике Вопросы рудничного транспорта. - М.: Углетехиздат, 1959. Вып. 3. С. 315-319; 2. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. - М.: Транспорт, 1983, 328 с.]. Для карьерного железнодорожного транспорта эта проблема еще более актуальна, так как в связи с повышенными углами подъема рельсового пути выездной траншеи, достигающими до 60‰, к сопротивлению, обусловленному силами трения, добавляется опрокидывающий момент от проекции веса железнодорожного состава на направление перемещения. В связи с изложенным, вопрос устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов является актуальным.

Известен способ устранения разгрузки осей колесных пар локомотивов регулируемой подачей песка под колесные пары, причем на 1 км пути расход составляет 3 кг под колеса первой и 1,6 кг под колеса второй по ходу тележки локомотива [3. Каменев Н.Н. Эффективное использование песка для тяги поездов. /Труды ВНИИЖТ.- М.: Транспорт, 1968, вып.366. С.80-81]. Недостатком данного способа для применения в условиях карьера является то, что при повышенных углах подъема (до 60‰) рельсового пути выездной траншеи и более высоких (до 300 кН) осевых нагрузках карьерных локомотивов применение кварцевого песка недостаточно эффективно и, кроме того, песок, попадая в балластную призму верхнего строения пути, ухудшает условия сцепления бандажей локомотива с рельсами.

Известен способ устранения разгрузки осей колесных пар локомотивов с применением специальной схемы соединения двигателей локомотива [4. Волотковский С.А. Рудничная электровозная тяга. - М.: Углетехиздат, 1955. С. 265-266]. При этом двигатели передней по ходу оси колесной пары работают как двигатели последовательного возбуждения, а задней - как двигатели смешанного возбуждения с ослабленной последовательной обмоткой. Недостатком данного способа является возможное чрезмерное увеличение нагрузки на некоторых осях. Кроме того, при этом способе выравнивания мощность двигателей вследствие неодинаковой нагрузки не используется полностью по нагреву [5. Thime J. Die Entwicklung der elektrischen Lokomotiwen fDr Tagebaubetriebe. ″Bergbaubetriebe″, 1954, №7].

Известен также способ устранения разгрузки осей колесных пар локомотивов с применением противоразгрузочных пневматических устройств [2. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. - М.: Транспорт, 1983, 328 с., 6. Противоразгрузочное устройство электровоза ЧС 1. /Каталог - фотоальбом. Описание электровоза ЧС 1, п. 10], заключающийся в том, что пневмоцилиндры одним концом крепятся в вертикальном положении на кузове локомотива, а шток, выдвижение которого поставлено в зависимость от тока тягового двигателя, или, иными словами, от силы тяги, давит на концевую балку передней тележки, обеспечивая компенсацию величины разгрузки передней по ходу оси.

Техническим результатом известного способа является повышение коэффициента использования сцепного веса локомотива и, как результат, улучшение сцепных свойств локомотивов. Это техническое решение принято нами в качестве прототипа. Недостатком известного способа является небольшое увеличение коэффициента сцепного веса (всего на 3-4%), однако при этом одновременно ухудшаются ходовые свойства локомотива [7. Лисицын А.Л., Мугинштейн Л.А. Нестационарные режимы тяги. Тяговое обеспечение перевозочного процесса. -М.: ИТЕКСТ, 1966. C. 146].

Техническим результатом предлагаемого способа является устранение разгрузки осей колесных пар карьерного локомотива, что позволяет существенно увеличить коэффициент использования его сцепного веса, уменьшить пробуксовку колесных пар локомотива относительно рельсов, уменьшить износ бандажей колесных пар и исключить дополнительные энергетические потери, связанные с их буксованием.

На фиг. 1 показана схема реализации способа устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов. Обозначения на фигуре 1: 1, 4 - резервуары, 2 - трубопроводы, 3 - перекачивающая насосная станция, 5 - центр тяжести локомотива, 6, 7 - центры тяжестей наполненных жидкостью резервуаров, h и Н - высота над головкой рельса, соответственно, крюка сцепки и центра тяжести локомотива, РСЦ - сила тяжести (сцепной вес) локомотива, Рх, Ру - проекции вектора силы тяжести на направление перемещения и перпендикуляр к направлению перемещения локомотива, соответственно, L - расстояние центров тяжести резервуаров 1 и 6 от центра тяжести локомотива, R1 и R2 - приведенные реакции колесных пар передней и задней тележек от силы тяжести локомотива.

Способ устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов заключается в следующем.

На локомотиве, например тепловозе, в передней и задней его частях, устанавливают два резервуара одинаковой емкости, наполовину заполненные жидкостью, которые соединены между собой трубопроводами с перекачивающей насосной станцией, при помощи которой жидкость заранее подается в передний резервуар, в случае движения локомотива в верх, и в задний резервуар, если локомотив движется под уклон. Резервуарам придают произвольную форму в соответствии с имеющимися в передней и задней частях объема корпуса локомотива свободными пространствами, при этом объемы, формы и местоположения резервуаров определяют так, чтобы центры тяжестей наполненных жидкостью резервуаров располагались на одинаковом расстоянии от центра тяжести локомотива, а для заполнения резервуаров используют незамерзающую жидкость, обеспечивающую работу локомотива в зимний период.

Способ устранения разгрузки колесных пар локомотивов реализуется следующим способом. В процессе погрузки в забое железнодорожного состава включают перекачивающую насосную станцию 3, при помощи которой по трубопроводам 2 жидкость заранее подается в передний резервуар 4, в случае движения локомотива в верх, и в задний резервуар 1, если локомотив движется под уклон.

Резервуарам 1 и 4 придают произвольную форму в соответствии с имеющимися в передней и задней частях объема корпуса локомотива свободными пространствами, при этом объемы, формы и местоположения резервуаров определяют так, чтобы центры тяжестей 6 и 7 наполненных жидкостью резервуаров располагались на одинаковом расстоянии L от центра тяжести 5 локомотива.

Для заполнения резервуаров 1 и 4 используют незамерзающую жидкость, обеспечивающую работу локомотива в зимний период.

Избыток жидкости, находящейся в резервуаре 4 (при движении вверх), обеспечивает выравнивание реакций R1, R2 и повышение усилия прижатия на колесные пары передней по ходу тележки локомотива и уравновешивает моменты сил W, Рх относительно точки касания последней колесной пары с рельсом, тем самым повышая коэффициент использования сцепного веса Рсц локомотива.

Предлагаемое изобретение устраняет разгрузку осей колесных пар карьерного локомотива, что позволяет существенно увеличить коэффициент использования его сцепного веса, уменьшить пробуксовку колесных пар локомотива относительно рельсов, уменьшить износ бандажей колесных пар и исключить дополнительные энергетические потери, связанные с их буксованием

В связи с универсальностью, этот способ может быть применен для всех видов железнодорожных транспортных средств независимо от типа приводного механизма колесных пар: локомотивов с электрической и тепловой тягой, а также для тяговых агрегатов, применяемых в горной промышленности.

Источники информации:

1. Шорин В.Г. Влияние разгрузки осей на использование сцепного веса рудничных электровозов. // В сборнике Вопросы рудничного транспорта. - М.: Углетехиздат, 1959. Вып. 3. С. 315-319.

2. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. -М.: Транспорт, 1983, 328 с.

3. Каменев Н.Н. Эффективное использование песка для тяги поездов. /Труды ВНИИЖТ. - М.: Транспорт, 1968, вып. 366. С.80 - 81.

4. Волотковский С.А. Рудничная электровозная тяга. -М.: Углетехиздат, 1955. С.265-266.

5. Thime J. Die Entwicklung der elektrischen Lokomotiwen fDr Tagebaubetriebe. ″Bergbaubetriebe″, 1954, №7.

6. Противоразгрузочное устройство электровоза ЧС 1. /Каталог - фотоальбом. Описание электровоза ЧС 1, п. 10.

7. Лисицын А.Л., Мугинштейн Л.А. Нестационарные режимы тяги. Тяговое обеспечение перевозочного процесса. -М.: ИТЕКСТ, 1966. С. 146.

1. Способ устранения разгрузки осей колесных пар карьерных локомотивов при трогании с места и движении по ж/д пути, включающий предварительное дополнительное нагружение разгруженных в процессе трогания с места и движения по ж/д пути осей колесных пар локомотива, отличающийся тем, что на локомотиве в передней и задней его частях устанавливают два резервуара одинаковой емкости, наполовину заполненные жидкостью, которые соединены между собой при помощи трубопровода с перекачивающей насосной станцией, при помощи которой жидкость заранее подается в переднюю цистерну в случае движения локомотива вверх, и в заднюю цистерну, если локомотив движется под уклон.

2. Способ по п.1, заключающийся в том, что резервуарам придают произвольную форму в соответствии с имеющимися в передней и задней частях объема корпуса локомотива свободными пространствами, при этом объемы, формы и местоположения резервуаров определяют так, чтобы центры тяжестей пустых резервуаров располагались на одинаковом расстоянии от центра тяжести локомотива.

3. Способ по п.1, заключающийся в том, что для заполнения резервуаров используют незамерзающую жидкость, обеспечивающую работу в зимний период.



 

Похожие патенты:

Тележка состоит из рамы с челюстями, в которых подвижно размещены буксы колесных пар колесно-моторных блоков, связанные с балансирами рессорного подвешивания. На боковинах рамы жестко закреплены гидроцилиндры, штоки которых связаны с башмаками, взаимодействующими с одной стороны с балансирами, с другой с П-образной формы наклонными поверхностями направляющих, жестко установленных на раме.

Изобретение относится к локомотивам железнодорожного транспорта. .

Изобретение относится к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов типа «МТЗ». Универсальный корректор сцепного веса колесного трактора содержит жесткую силовую связь, гибкую тросовую связь, силовой гидроцилиндр, вертикально-вращающийся рычаговый узел фланцевого типа, включающий фланец и подшипник, и установленный в срединной части торсионной оси, вставленной в отверстия косыночных упоров.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту, а именно к устанавливаемым вспомогательным устройствам для перераспределения сцепного веса между мостами колесного трактора полурамного типа.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту. Корректор качельного типа колесного трактора с изменяемой точкой передачи весовой нагрузки содержит дополнительный ведущий мост, гидроцилиндр, прижимной рычаг, демпфер, реактивные штанги, качельные блоки, торсионы, шарниры, кронштейны, рычаги задней навески трактора.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно-устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Тросовый догружатель ведущего моста колесного трактора типа «МТЗ» содержит жесткую силовую связь-дышло, соединяющую сельскохозяйственное орудие со сцепным устройством трактора, гибкую тросовую связь, направляющий маховик, фланцевый полиспастный узел, силовой гидроцилиндр, навеску трактора и вертикально-вращающийся плоский рычаговый узел.

Способ регулирования силы трения транспортного средства на камерах-шинах в обхвате ободом и протекторными ремнями осуществляется за счет изменения деформации камеры-шины и, по меньшей мере, одного промежуточного бандажа и равных или неравных их смещений, за счет изменения силы натяжения протекторных ремней, за счет ускорения вращения обода или ускорения центра тяжести транспортного средства, увеличивающих прижимное усилие колеса с поверхностью.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно-устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Регулятор сцепного веса колесных тракторных поездов содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, направляющий маховик, фланцевый полиспастный узел с подшипником кручения, установленные в срединной части торсионной направляющей оси, вваренной в дышло агрегатируемого прицепа, гибкую тросовую связь, силовой гидроцилиндр, навеску трактора и основной полиспастный узел с подшипником, тяговым фланцем и технологическим крюком.

Изобретение относится к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных транспортных средств при агрегатировании их с прицепами. Автоматический корректор позиционирования содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством буксирующего транспортного средства, гидроцилиндр, электромагнитный датчик и позиционный регулятор.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно-устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Догружатель управляемого моста колесного трактора типа «МТЗ» содержит жесткую силовую связь, соединяющую бесколесное сельскохозяйственное орудие со сцепным устройством трактора, гибкую тросовую связь, силовой гидроцилиндр, навеску трактора и вертикально-вращающийся плоский рычаговый узел.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно-устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Корректор осевой нагрузки неполноприводного колесного трактора типа «МТЗ» содержит гибкую тросовую силовую связь, соединяющую поперечину тяг навески трактора, гидроцилиндр гидроувеличителя сцепного веса, позиционный регулятор.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту. Регулятор сцепного веса полурамного трактора содержит гидроцилиндр, шарнир, кронштейн.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам. Пружинный стабилизатор устойчивости колесного трактора типа «МТЗ» содержит тягово-догружающее устройство, состоящее из силового гидроцилиндра и прижимно-разгрузочного механизма. Прижимно-разгрузочный механизм включает спаренную плоскую пружину рессорного типа, реактивную тягу и фиксирующую серьгу. Вилочный направитель силового гидроцилиндра объединен болтовым соединением с верхней проушиной спаренной плоской пружины рессорного типа, срединная часть которой установлена в шарнире косыночного упора, закрепленного болтами на раме трактора, создавая двуплечий рычаг. Проушина реактивной тяги прижимно-разгрузочного механизма, установленной с верхней части переднего управляемого моста трактора, закреплена при помощи болтового соединения в косыночном упоре. Другая проушина объединена фиксирующей серьгой с окончанием спаренной плоской пружины рессорного типа. Достигается увеличение проходимости и устойчивости к опрокидыванию транспортного средства. 3 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Устройство для самовытаскивания транспортного средства содержит силовой элемент, расположенный под рамой транспортного средства, систему управления и гидроаккумулятор. Силовой элемент выполнен в виде системы, включающей гидронагнетатель и опорный элемент, с которым подвижно соединены перекрестно расположенные в вертикальной проекции опорный и два спаренных толкающих гидроцилиндра, которые своими обратными концами подвижно соединены с монтажным элементом. Система управления содержит напорные и обратные линии, гидрораспределитель, внутри которого размещен барабан-распределитель, содержащий подающую и обратную камеры с выполненными в их обечайках подающей и обратной прорезями. При вращении барабана-распределителя прорези, совмещаясь с ответными подающими и обратными штуцерами, выполненными в корпусе гидрораспределителя, открывают перетек рабочей среды в напорных и обратных линиях, соединяющих соответственно гидронагнетатель и гидроцилиндры, гидроцилиндры и гидроаккумулятор. Достигается повышение возможности для самовытаскивания транспортных средств, используемых в тяжелых дорожных условиях. 11 ил., 1 табл.

Изобретение относится к тракторному машиностроению, а именно к тягово-сцепным устройствам тракторов, предназначенным для агрегатирования двухосных прицепов. Тягово-сцепное устройство плавающего типа содержит направляющую с силовыми датчиками тяговой нагрузки, рычажно-выдвижной механизм с гидроцилиндром двухстороннего действия и дышло прицепа. Силовые датчики тяговой нагрузки выполнены в виде электрических силоизмерительных пальцев с электронным блоком управления, соединяющих направляющую с рычажно-выдвижным механизмом и с электрогидрораспределителем, соединенным с гидроцилиндром двухстороннего действия. Достигается повышение тягово-сцепных свойств трактора в агрегате с двухосным прицепом, улучшение разгонных и тормозных свойств тракторно-транспортного агрегата. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к составным транспортным, а именно к сцепным устройствам. Тягово-догрузочное устройство устанавливается на тягаче с прицепной скобой и транспортном средстве с кронштейном и дышлом. Гидроцилиндр, увеличивающий нагрузку на заднюю ось тягача, установлен на телескопическом кронштейне лонжеронов транспортного средства под углом к прицепной скобе. Величина угла меняется телескопическим кронштейном. Достигается повышение проходимости тягача. 1 ил.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов при их агрегатировании с прицепами. Уголковый гидродогружатель колесных тракторов при их агрегатировании с прицепами содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, гидроцилиндр и тяги навески сцепного устройства. Устройство выполнено в виде плоской пружины рессорного типа, технологически загнутой под углом в 70 градусов. Центральная часть пружины установлена в шарнире на оси косыночного упора, закрепленного на корпусе трактора ниже тяг навески сцепного устройства. Верхняя часть пружины является рабочим рычагом, а нижняя - прижимным демпфером. Достигается снижение буксования, увеличение тягового усилия и проходимости. 2 ил.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов при их агрегатировании с прицепами. Тросовый догружатель ведущего моста колесного трактора содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, рычаги навески трактора, гидроцилиндр и гибкую тросовую силовую связь (стандартный буксировочный трос). Трос, закрепленный вокруг передней оси прицепа, проходит через срединные технологические отверстия рамы прицепа и направляющий фланцевый блок с подшипником на дышле прицепа и установлен в сцепном устройстве буксирующего колесного трактора. Достигается повышение проходимости, снижение буксования и увеличение производительности колесных тракторов. 3 ил.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Пружинный регулятор тяговой нагрузки содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа с прицепным устройством трактора, гидроцилиндр, цилиндрическую пружину, гибкую силовую тросовую связь, фланцевый блок и силовой гидроцилиндр. Пружина закреплена одним крюковым окончанием на силовом элементе поворотной части прицепа. Трос, натянутый между последующим крюковым окончанием цилиндрической пружины, проходит через направляющий фланцевый блок с подшипником, прицепное устройство и фиксирован в вилочном направителе силового гидроцилиндра. Блок с подшипником установлен в дышле прицепа. Гидроцилиндр размещен в кормовой части корпуса буксирующего колесного трактора. Достигается повышение тягово-сцепных свойств, проходимости, снижение буксования и увеличение производительности колесных тракторов. 2 ил.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Стабилизатор нагрузки управляемого моста колесного трактора содержит силовой гидроцилиндр и тягово-догружающее устройство, состоящее из силового гидроцилиндра и направляющей торсионной оси, установленных на упорах-косынках в технологических отверстиях картера коробки перемены передач трактора, вращающийся рычаг. Рычаг выполнен из пружин рессорного типа, включает подшипник и установлен в срединной части опорной оси торсионного типа с установочными шлицами. Опорная ось крепится в передающем узле, фиксированном болтами на фронтальной части рамы трактора. Достигается увеличение проходимости, устойчивости к опрокидыванию и снижение буксования. 4 ил.
Наверх