ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА БЕСЧЕЛЮСТНАЯ
LOCOMOTIVE PEDESTAL-FREE 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 две 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 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 локомотив (тепловоз 2ТЭ116), описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотива. Учебник для студентов вузов. 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 в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее 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 достигается тем, что на боковинах рамы тележки с двух ее сторон установлены гидроцилиндры, штоки поршней которых шарнирно связаны с одними из плеч двуплечих рычагов, размещенных на торцевых междурамных креплениях рамы, другие плечи двуплечих рычагов соединены шаровыми шарнирами с тягами, связанными также шарнирно с колесно-моторными блоками, причем упомянутые гидроцилиндры с помощью трубопроводов подключены к гидрораспределителю, золотник которого жестко присоединен к кузову тепловоза, питаемого от гидростанции, установленной в кузове тепловоза.
На чертежах фиг.1 показан общий вид тележки тепловоза сверху, а на фиг.2 - принципиальная схема части гидрооборудования управления колесными парами тележки.
Тележка тепловоза бесчелюстная состоит из рамы 1 с тяговыми электродвигателями 2, навешенными на колесные пары 3, расположенные в буксах 4, присоединенных с помощью рессорных комплектов 5 к раме 1. На концевых участках рамы 1 установлены гидроцилиндры 6 с поршнями 7, закрепленные к штокам 8, и они соединены с одними из плеч 9 двуплечих рычагов 10, установленных с возможностью угловых поворотов на осях 11, при этом другие плечи 12 двуплечих рычагов 10 с помощью шаровых шарниров 13 связаны с тяговыми электродвигателями 2. В средней части рамы 1 на шкворневой балке 14 установлен гидрораспределитель 15, соединенный с трубопроводами 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и 23 с гидроцилиндрами 6, а его золотник 24 жестко присоединен к кузову 25 тепловоза. Гидрораспределитель 15 также с помощью трубопроводов 26 и 27 связан с гидростанцией, установленной в кузове 25 тепловоза.
Работает тележка тепловоза бесчелюстная следующим образом. При прямолинейном поступательном движении тепловоза, например, по стрелке А (фиг.1) все конструкционные элементы его тележек находятся в таком положении, как это показано на фиг.1. При входе тепловоза в кривую пути за счет углового поворота кузова 25 тепловоза относительно тележек золотник 24 гидрораспределителя 15 также повернется на некоторый угол и тогда, например, рабочая жидкость из гидростанции 28 под давлением поступит в трубопровод 26 гидрораспределителя 15 и затем в трубопроводы 16 и 21, поступая по стрелкам В и С в подпоршневые полости гидроцилиндров 6, штоки которых переместятся по стрелкам Е и F (см. фиг.1). В то же время рабочая жидкость под давлением поступит в другие гидроцилиндры 6 по трубопроводам 19 и 22 в надпоршневые их полости, и тогда их штоки 8 получат перемещение по стрелкам М и N. Следовательно, в этом случае тяговые электродвигатели 2, расположенные по торцевым частям рамы 1 тележки, совместно с колесными парами 3, сдеформировав упруго свои рессорные комплекты 5, получат угловой поворот по стрелкам К, обеспечив тем самым вписывание колесных пар 3 указанных тяговых электродвигателей 2 в кривую пути, что и позволит снизить износ их гребней колес. Следует отметить, что рабочая жидкость, находящаяся в противоположных надпоршневой и подпоршневой полостях гидроцилиндров 6, по своим другим трубопроводам поступает в гидрораспределитель 15 и оттуда в гидростанцию 28 таким образом, как это имеет место в различных широко известных конструкциях гидроприводов, используемых в различных машинах и механизмах. В то же время буксы 4 колесных пар 3, расположенных в концевых участках рамы 1 тележки, не имеют поводков букс 4, как это используется в известных технических решениях (см. аналог и прототип), а их роль выполняют другие плечи 12 двуплечих рычагов 10, при этом средняя колесная пара 3, расположенная под шкворневой балкой 14, такие поводки имеет, и в движении в кривой пути ее продольная ось совпадает с радиусом кривой. После прохода тепловозом кривой пути золотник 24 занимает свое первоначальное положение, рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры 6 по трубопроводам 17, 20 и 18, 22, и тяговые электродвигатели 2 совместно с колесными парами 3 возвращаются в исходное положение. Поворот тележки в противоположную сторону стрелкам К происходит аналогичным образом, только золотник 24 подключает трубопроводы, способствующие работе гидроцилиндров 6, обеспечивающих поворот тяговых электродвигателей 2 вместе с колесными парами 3 в другую сторону. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как поворот тяговых электродвигателей совместно с колесными парами улучшит вписывание тележки в кривую пути.