ЛОКОМОТИВНАЯ ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА
LOCOMOTIVE THREE-AXLE BOGIE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.
Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-ое. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», где на стр.10-11 представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис.4, стр.11) состоит из кузова с размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на 2 тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при его движении в кривых пути из-за невозможности углового поворота крайних в тележках колесных пар относительно геометрического центра дуги рельсового пути и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележек с рельс.
Известен также локомотив (тепловоз 2ТЭ 116) описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов А.А. Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г.», где описана конструкция и, в частности, на рис.38, стр.57 показана его тележка. Конструкция такой тележки аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60. Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.
Поставленная цель заключается в том, что на концевых участках и поперечинах рамы тележки, где расположены крайние колесно-моторные блоки, на их вертикальных стенках выполнены горизонтально размещенные дугообразной формы полукруглого сечения пазы с находящимися в них подвижно подобного сечения сферическими головками, жестко закрепленными на криволинейной формы участках дополнительной рамы и на последней установлены буксы с поводками, рессорные комплекты и колесные пары, а также тяговые электродвигатели, причем, на упомянутых дополнительных рамах с двух их сторон в продольной их плоскости закреплены стержни торсионов так, что их рычаги контактируют с вертикальными поверхностями концевых участков рамы тележки.
На чертежах фиг.1 показана часть локомотивной трехосной тележки, вид сбоку, на фиг.2 также ее часть, вид на стрелке А и на фиг.3 часть ее, вид сверху по стрелке В.
Локомотивная трехосная тележка состоит из рамы 1, в вертикальных стенках которой выполнены дугообразной формы полукруглого сечения пазы 2, и в них размещены подвижно сферические головки 3, жестко закрепленные на криволинейной формы участках 4 дополнительной рамы 5. На дополнительной раме 5 с помощью пружин сжатия 6 и поводков 7 закреплены буксы 8 с колесными парами 9, на которых установлен тяговый электродвигатель 10, связанный также с дополнительной рамой 5 опорой 11 с пружинами 12. На дополнительной раме 5 размещены с помощью опор 13 стержни торсиона 14, рычаги 15 которых контактируют с вертикальными стенками рамы 1. Колесные пары 9 расположены на рельсах 16.
Работает локомотивная тележка следующим образом. При прямолинейном поступательном движении локомотива, например, по стрелке С детали его тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг.3. Как только локомотив войдет в кривую пути, например, двигаясь по стрелке Е, под действием бокового усилия Р, возникающего по стрелке F от повышенного взаимодействия гребня колеса колесной пары 9 с рельсовым путем 16, дополнительная рама 5 за счет наличия сферических головок 3, расположенных подвижно в дугообразной форме полукруглого сечения пазов 2, получит угловой поворот по стрелкам N, копируя тем самым кривую траекторию рельсового пути. Такой угловой поворот дополнительной рамы 5 вызовет некоторый угловой поворот стержня торсиона 14 по стрелке М за счет углового поворота его рычага 15, контактирующего с вертикальной стенкой рамы 1. При этом стержень торсиона 14, расположенный с противоположенной стороны дополнительной рамы 5, такого углового поворота не получит, так как его рычаг отойдет по стрелке L от рамы 1 (см. фиг.2) В итоге описанных действий колесная пара 9 (вернее, ее ось) будет расположена по радиусу относительно центра, образующего кривую рельсового пути. После того как локомотив вновь выйдет на прямолинейный участок пути, под действием упругодеформированного стержня торсиона, который получил ранее угловой поворот по стрелке М (фиг.3), дополнительная рама 5 повернется в противоположную сторону стрелки Е и займет положение такое, как это показано на фиг.3. Угловой поворот дополнительной рамы 5 в противоположную сторону подобен по действию вышеописанной работе только в направлении, противоположном стрелке Е. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно за счет копирования кривых при движении локомотива позволяет снизить износ гребней колес его колесных пар.