РЕГУЛИРУЕМОЕ ТЯГОВОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к локомотивам для монорельсовых дорог и может быть использовано при создании самоходных транспортных машин для наклонных транспортных путей горных предприятий со значительными углами наклона.
Известно тяговое устройство (авторское свидетельство SU №152664, опубл. 17.11.1962 г.), выполненное в виде двух горизонтально расположенных колес, охватывающих уложенный внутри колеи рельс и смонтированных на рычагах, подвижных в горизонтальной плоскости и связанных между собой посредством стержней, соединенных при помощи шарниров.
Недостатком данного устройства является невозможность обеспечения стабильного сцепления при износе ходовых колес и тягового рельса.
Известно тяговое устройство для дорог со значительными углами наклона (авторское свидетельство SU №220296, опубл. 28.06.1968 г.), состоящее из перемещающейся по рельсам тележки, двух, расположенных в плоскости пути и охватывающих уложенный внутри колеи рельс, приводных колес, стержней, соединяющих подвижные рычаги с рамой тележки и редуктора с масляной ванной.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невозможность перенастройки тягового устройства при изменении размера головки тягового рельса, охватываемого приводными колесами.
Известно тяговое устройство (авторское свидетельство SU №478757, опубл. 30.07.1975 г.), содержащее раму с направляющими роликами, расположенные в плоскости пути и охватывающие рельс ведущие колеса, смонтированные на поворотных рычагах, шарнирно соединенных между собой с одной стороны огибающим рельс хомутом, а с другой - угловыми рычагами, шарнирно связанными вершинами со вторым огибающим рельс хомутом, приспособления начального затяга ведущих колес и стержни, шарнирно соединяющие концы длинных плеч угловых рычагов с рамой.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, невозможность перенастройки тягового устройства при изменении толщины головки тягового рельса, сложность процесса регулирования передаточного числа рычажной системы механизма в процессе изменения условий сцепления из-за износа ходовых частей (приводных колес и рельса).
Известно тяговое устройство (Записки Ленинградского горного института, том LX, выпуск 1, Л. 1970 г., стр. 14), принятое за прототип, включающее ведущие колеса, зажимающие рельс, рычаги ведущих колес, угловые рычаги, огибающие рельс хомуты, тяги, соединенные с рамой самоходной транспортной машины, приспособления начального затяга.
Недостатком данного устройства является невозможность автоматического регулирования передаточного числа рычажной системы механизма при изменении условий сцепления вследствие износа тягового рельса и ведущих колес, а также отсутствие универсальности, т.е. возможности перенастройки устройства на различные толщины тягового рельса при изменении конструкции рельсового пути.
Техническим результатом является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение надежного сцепления при износе ходовых частей устройства (ведущих колес и тягового рельса), а также возможности перенастройки устройства на различные размеры головки тягового рельса при изменении конструкции рельсового пути.
Технический результат достигается тем, что рычаги ведущих колес выполнены с проушинами с продольными пазами, с возможностью осевого перемещения относительно ползунов, размещенных внутри проушин, снабженных стопорными винтами и шарнирно связанных с короткими плечами угловых рычагов.
Регулируемое тяговое устройство поясняется следующими фигурами:
1
фиг. 1 - общий вид тягового устройства (ширина головки рельса b);
фиг. 2 - сечение А - А;
фиг. 3 - вид В;
фиг. 4 - вид С;
фиг. 5 - общий вид тягового устройства (износ ведущих колес);
2
1
фиг. 6 - общий вид тягового устройства (ширина головки рельса b>b);
фиг. 7 - вид Д;
фиг. 8 - вид на рельс;
фиг. 9 - вид на рельс, выполненный из двутавра, где:
1 - ведущее колесо;
2 - рельс;
3 - рычаг ведущих колес;
4 - угловой рычаг;
5 - хомут;
6- тяга;
7 - рама;
8 - подшипник;
9 - проушина;
10 - продольный паз;
11 - ползун;
12 - стопорный винт;
13 - короткое плечо углового рычага;
14 - шарнир;
15 - длинное плечо углового рычага;
16 - шарнир;
17 - кронштейн;
18 - шарнир;
19 - приспособление начального затяга;
20 - ось рельса.
Регулируемое тяговое устройство (фиг. 1, 6) включает ведущие колеса 1, зажимающие с двух сторон рельс 2, рычаги ведущих колес 3, угловые рычаги 4, хомуты 5, тяги 6, раму 7.
Ведущие колеса 1 монтируются на рычагах 3 при помощи подшипников 8. Рычаги 3 выполнены с проушинами 9, имеющими продольные пазы 10 (фиг. 3, 4). Внутри проушин 9 (фиг. 1, 3, 6) размещены ползуны 11, снабженные стопорными винтами 12 и шарнирно связанные с короткими плечами 13 угловых рычагов 4. При этом рычаги 3 с проушинами 9 имеют возможность осевого перемещения относительно оси ползунов 11.
Вершины каждой пары угловых рычагов 4 шарнирами 14 (фиг. 1, 6) соединены с огибающими рельс 2 хомутами 5. Концы длинных плеч 15 угловых рычагов шарнирами 16 и тягами 6 соединены с рамой 7 транспортного средства.
На рычагах 3 жестко закреплены кронштейны 17, ограничивающие поворот угловых рычагов 4 в сторону ведущих колес 1. Между кронштейнами 17 и шарнирами 18 угловых рычагов установлены приспособления начального затяга 19.
Работа регулируемого тягового устройства осуществляется следующим образом.
На тяги 6 тягового устройства передается усилие T от рамы 7 (фиг. 1), равное суммарному сопротивлению движения транспортного средства. При передаче усилий Т через угловые рычаги 4 будут выработаны перпендикулярные рельсу 2 силы К, которые при передаче их на ведущие колеса 1 через рычаги ведущих колес 3 будут увеличены до значения N, нормального давления ведущих колес на рельс, равного
4
3
где m m - передаточные числа соответственно углового рычага 4 и рычага ведущих колес 3.
При вращении ведущих колес 1 по стрелке (фиг. 1) возникают силы сцеплении колес с рельсом F=ψN (где ψ - реализуемый коэффициент сцепления), начинается движение тягового устройства.
3
3
Однако по мере работы тягового устройства наблюдается износ ходовых частей - ведущих колес 1 и тягового рельса 2. В известных конструкциях тяговых устройств (см. аналоги и прототип) при износе ходовых частей для обеспечения сцепления ведущих колес 1 с рельсом 2 рычаги ведущих колес 3 вынуждены повернуться относительно центров шарниров 14 в сторону оси 20 (фиг. 1) рельса 2, что ведет к изменению передаточного числа m рычага 3. Исследования показали, что передаточное число m при этом уменьшается, а следовательно уменьшается сила сцепления F колеса с рельсом, что при неизменном внешнем сопротивлении может привести к срыву тягового устройства.
В предлагаемом тяговом устройстве (фиг. 1, 6) возможна регулировка рычажной системы с целью компенсации износа его ходовых частей.
1
Так, в результате износа первоначальный диаметр D ведущих колес 1 (фиг. 5) уменьшается до значения D.
Для компенсации износа освобождают стопорные винты 12 (фиг. 5) ползунов 11 на обеих частях тягового устройства. Рычаги 3 с проушинами 9 вместе с закрепленными на них ведущими колесами 1 сдвигают к центру, т.е. в сторону оси 20 рельса 2 на величинусоответствующую износу.
При этом проушины 9 рычагов 3 перемещаются относительно шарнирно закрепленных на угловых рычагах 4 ползунов 11. Стопорные винты 12, размещенные в пазах 10 проушин 9 не препятствуют этому движению.
В указанном положении рычаги ведущих колес 3 фиксируют стопорными винтами 12. Тяговое устройство готово к работе при неизменном передаточном числе рычажной системы, обеспечивающем надежное сцепление ведущих колес с рельсом.
1
2
Кроме того, тяговые устройства данного типа (фрикционного) часто используют в качестве монорельсового транспортного средства. При этом возможно его движение по головке рельса (фиг. 2), по ножке рельса (фиг. 8) или по специальному рельсу, выполненному, например, из двутавра (фиг. 9), т.е. имеет место различная толщина ходовой части рельса b (фиг. 1), b(фиг. 6). Предлагаемое тяговое устройство при изменении конструкции рельсового пути легко перенастроить на различные размеры ходовой части тягового рельса указанным ранее способом.
1
2
1
Так, если первоначально тяговое устройство использовалось на рельсе толщиной b (фиг. 1), то при переходе на рельс толщиной b>b (фиг. 6) достаточно освободить стопорные винты 12, раздвинуть рычаги 3 с закрепленными на них ведущими колесами 1 относительно ползунов 11 на требуемую величину и стопорными винтами 12 зафиксировать их в указанном положении.
Таким образом регулируемое тяговое устройство с одними и теми же параметрами может быть использовано как на рельсовых путях различной конструкции, так и в случае износа его ходовых частей (рельса или ведущих колес).