ТЯГОВАЯ ТЕЛЕЖКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
TRACTION TRUCK OF ELECTRIC RUNNING STOCK

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и может быть использовано как на железнодорожном транспорте и на трамвайных вагонах, так и на игрушечной железной дороге или подвижном составе для них.
Известны тяговые тележки электропоездов и трамвайных вагонов, которые снабжены рельсовым электромагнитным тормозом [1]. Указанный тормоз содержит тормозную колодку с электромагнитной катушкой, которая при подаче на нее напряжения создает силу притяжения к рельсам, что и обеспечивает прижатие к ним колодки и торможение тележки.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является тяговая тележка трамвайного вагона модели 71-402 производства ФГУП «Уралтрансмаш» [2]. Указанная тележка имеет раму с двумя продольными балками, в каждой закреплено по два ведущих колеса, вращаемых приводным электродвигателем. Рельсовый электромагнитный тормоз, установленный на каждой продольной балке при помощи двух вертикально расположенных тяг и пружин, включает тормозную колодку с электромагнитной катушкой. В нерабочем положении тормозная колодка удерживается двумя пружинами с зазором примерно 10 мм от уровня головки рельс. При подаче напряжения на катушку возникает сила электромагнитного притяжения, которая сжимает пружины, и тормозная колодка прижимается к рельсам, что и обеспечивает торможение тележки и всего вагона.
Недостатком прототипа является недостаточная удельная сила тяги, т.к. она ограничивается силой тяжести вагона, действующей на тележку, и величиной коэффициента сцепления колес с рельсами, и при достаточно большом крутящем моменте привода на ведущих колесах происходит их буксование.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение удельной силы тяги тележки, что позволит поезду или трамвайному вагону разгоняться с большим ускорением, преодолевать более крутые уклоны, двигаться без буксования по обледенелым и заснеженным рельсам.
Сущность изобретения заключается в следующем. На каждой продольной балке тележки дополнительно устанавливаются два подвижных упора, которые перемещаются своими приводами относительно продольной балки, с возможностью ограничивать вертикальное перемещение колодки рельсового тормоза для обеспечения гарантированного зазора между поверхностью колодки и рельсами. При необходимости увеличить удельную силу тяги тележки подвижные упоры из исходного (нерабочего) положения своими приводами перемещаются в рабочее положение, ограничивающее вертикальное движение вниз тормозной колодки. После этого подается напряжение на катушку тормозной колодки, возникает сила электромагнитного притяжения, тормозная колодка опускается вниз до соприкосновения с подвижными упорами, при этом обеспечивается зазор между поверхностью колодки и рельсами. Таким образом, сила электромагнитного притяжения через подвижные упоры передается на продольную балку и далее на колеса. При этом увеличивается суммарная (т.е. с учетом силы тяжести вагона) сила давления колес тележки на рельсы, что позволяет при достаточном крутящем моменте, действующем со стороны привода на колеса, пропорционально увеличить удельную силу тяги тележки.
При необходимости торможения тележки подвижные упоры своими приводами перемещаются относительно продольной балки в исходное положение, в котором они не препятствуют опусканию вниз тормозной колодки до прижатия ее к рельсам.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними, позволяет, в частности, за счет:
установленных на продольных балках тяговой тележки подвижных упоров обеспечивать гарантированный зазор между тормозными колодками и рельсами при подаче напряжения на катушку;
взаимодействия тормозных колодок с подвижными упорами и продольными балками позволяет обеспечить передачу силы электромагнитного притяжения на продольные балки и на колеса тяговой тележки.
Изобретение поясняется чертежом, где показан вид сбоку тяговой тележки. Рама тяговой тележки включает две продольные балки 1, на каждой из которых закреплено по два ведущих колеса 2. Тормозная колодка 3 электромагнитного тормоза, содержащая катушку, при помощи двух тяг 4 и двух пружин 5 установлена на продольной балке 1, на которой также размещены два подвижных упора 6 с приводами для их перемещения. Рычаг 7 соединяет тормозную колодку 3 с продольной балкой 1 и служит для передачи тормозного усилия, возникающего в случае прижатия тормозной колодки 3 к поверхности рельса 8, на продольную балку 1 и всю тележку.
Функционирование предлагаемой тяговой тележки происходит следующим образом. В процессе движения тележки тормозная колодка 3 через тяги 4 опирается на пружины 5 и удерживается ими с зазором порядка 10 мм от поверхности рельс 8, подвижные упоры 6 находятся в исходном (нерабочем) положении. При необходимости увеличения удельной силы тяги тележки подвижные упоры 6 своими приводами перемещаются по продольной балке 1 в рабочее положение (как показано на чертеже), в котором они ограничивают опускание вниз тормозной колодки 3 и тем самым обеспечивают гарантированный зазор между ней и рельсом 8. После этого на катушку тормозной колодки 3 подается напряжение, возникает сила электромагнитного притяжения между колодкой 3 и рельсом 8, которая передается через тяги 4 на подвижные упоры 6 и далее на продольную балку 1 и колеса 2, что в итоге позволяет увеличить удельную силу тяги тележки.
При необходимости торможения тележки подвижные упоры 6 своими приводами перемещаются относительно продольной балки 1 в исходное положение, в котором они не препятствуют опусканию вниз тормозной колодки 3 до прижатия ее к рельсу 8. После этого подается напряжение на катушку тормозной колодки 3, сила электромагнитного притяжения сжимает пружины 5 и прижимает колодку 3 к рельсу 8, при этом рычаг 7 передает тормозное усилие на продольную балку 1 и колеса 2.
Источники информации
1. Электротехнический справочник. В 3 т.Т.3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии/ Под общ. ред. профессоров МЭИ: И.Н.Орлова (гл. ред.) и др. - 7-е изд., испр. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1988. - 616 с.
2. Вагон трамвайный четырехосный пассажирский модели 71-402 «Спектр». Руководство по эксплуатации, часть 1, 71-402.00.00.000 РЭ, 2001 г.