ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА
THREE-AXLE LOCOMOTIVE BOGIE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов.
Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. под ред. В.Н. Иванова. М: Транспорт, 1974 г.», где представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис. 4 стр. 11) состоит из кузова с размещенными в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на две тележки, содержащие колесные пары с буксами, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на 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 образующей дуги рельсового пути и копирования ее последними происходит повышенный износ гребней колес, а в отдельных случаях возможен и сход тележки с рельс.
Известен также тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов». Учебник для студентов втузов. А.А. Камаев и др. - М.: Машиностроение, 1981 г., где описана его 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 позволила бы снизить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути и исключить виляние колесных пар при прямолинейном движении тепловоза.
Поставленная цель достигается тем, что на среднем тяговом электродвигателе в его продольной плоскости жестко закреплена направляющая, выполненная из антифрикционного материала с подвижно расположенным в ней корпусом гидроцилиндра, снабженного парой поршней, штоки которых жестко присоединены к раме тележки, на корпусе гидроцилиндра закреплен цилиндрической формы стержень, взаимосвязанный с вилками двуплечих рычагов, шарнирно установленных на раме тележки так, что другие их концы, также снабженные вилками, взаимодействуют с пальцами, жестко закрепленными на крайних тяговых электродвигателях, причем упомянутый гидроцилиндр с помощью трубопроводов связан с гидрораспределителем, золотник которого присоединен к кузову тепловоза, и гидростанцией, размещенной в последней.
На фиг. 1 показана принципиальная схема трехосной тележки тепловоза (вид сбоку), на фиг. 2 - также часть принципиальной ее схемы, но вид сверху, и на фиг. 3 показан общий вид корпуса гидроцилиндра в разрезе.
Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1, на которой с помощью вертикальных шарниров 2 навешены тяговые электродвигатели 3 с колесными парами 4. На среднем тяговом электродвигателе 3 (см. фиг. 1, где показаны два крайних и один средний тяговый электродвигатель 3) жестко закреплена направляющая 5 с подвижно расположенным в ней корпусом гидроцилиндра 6, внутри которого расположено два поршня (на фиг. 3 поршни не обозначены позицией), снабженные штоками 7 и 8, жестко присоединенными к раме 1. На корпусе гидроцилиндра 6 жестко закреплен цилиндрической формы стержень 9, охваченный вилками 10 и 11, жестко присоединенными к тягам 12 и 13 двуплечих рычагов, другие плечи 14 и 15, снабженные другими вилками 16 и 17, шарнирно присоединены к пальцам 18 и 19, жестко присоединенным к крайним тяговым электродвигателям 3. Двуплечие рычаги шарнирно при помощи опор 20 присоединены к раме 1. Полости корпуса гидроцилиндра при помощи трубопроводов 21 и 22 связаны с гидрораспределителем 23, установленным на раме 1, золотник которого присоединен к кузову 25 тепловоза, и в нем размещена гидростанция 26, соединенная трубопроводами 27 и 28 с гидрораспределителем 23. Кузов 25 тепловоза расположен на опорно-возвращающих устройствах 29, установленных на раме 1, а колесные пары 4 расположены на рельсовом пути 30.
1
2
1
2
Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, например, по стрелке А все детали и узлы тележки находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1-3. При этом рабочая жидкость поступает из гидростанции 26 в гидрораспределитель 23 и затем по стрелкам В (см. фиг. 3) она поступает в корпус гидроцилиндра 6, что позволяет ему находиться в состоянии, когда расстояние от его торцов до рамы 1 будет равным, т.е. l=l, и поэтому двуплечие рычаги со своими плечами 13 и 15, а также 11 и 14 будут расположены по оси XX, которая является продольной осью симметрии рельсового пути 30. Такое положение двуплечих рычагов исключает виляние колесных пар 4 за счет фиксации в этом положении тяговых электродвигателей 3. Как только тепловоз войдет в кривую пути, например, по стрелке С (см. фиг. 2), золотник 24 получит угловой поворот, и тогда гидрораспределитель 23 обеспечит не только подачу давления рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 по стрелке F, но и ее отток по стрелке К в гидростанцию 26, и тогда корпус гидроцилиндра 6 получит перемещение по стрелке М. Но так как он снабжен цилиндрической формы стержнем 9, то двуплечие рычаги получат угловые повороты по стрелкам S и Т соответственно на своих опорах 20 (см. фиг. 2), что обеспечит угловой поворот крайних тяговых электродвигателей 3 в этом же направлении на своих вертикальных шарнирах 2 и их колесные пары 4 будут располагаться по радиусу относительно центра кривой рельсового пути 30. Как только тепловоз пройдет криволинейный участок рельсового пути 30, золотник 24, повернувшись в исходное положение, обеспечит вновь подачу рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 по стрелкам В, что позволит последнему расположиться на одинаковом расстоянии l=l относительно рамы 1 и тем самым перевести двуплечие рычаги в положение, когда они будут расположены вдоль оси XX. Это также позволит колесным парам 4 занять положение, когда тепловоз движется по прямому участку пути. Для поворота колесных пар 4 в противоположную сторону относительно стрелки А, например, по стрелке N работа устройства радиального расположения колесных пар 4 будет в целом аналогична вышеописанной с той лишь разницей, что подача рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 6 будет противоположна стрелкам К и Е, и сам он будет перемещаться в направлении, обратном стрелке М, далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно за счет радиального расположения колесных пар тележек тепловозов в кривых участках пути и устойчивого движения в прямых позволит значительно повысить надежность ходовых частей тепловозов за счет исключения повышенного износа гребней колес колесных пар.