КОЛЕСНАЯ ПАРА ЛОКОМОТИВА
LOCOMOTIVE WHEELSET

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях магистральных и промышленных тепловозов и электровозов.
Известны колесные пары локомотивов. Так, в книге «Конструкция и динамика тепловозов», Изд. 2-е, доп., под ред. Иванова В.И., М.: Транспорт, 1974 г., на стр.157-159 описана и на рис.105 показана колесная пара тепловоза ТЭЗ. Такая колесная пара включает в себя колесные центры с бандажами, снабженными гребнями, напрессованными на подступичные части оси, которая по своим концам снабжена буксовыми шейками. Описанная колесная пара имеет простую конструкцию и достаточно эффективна в эксплуатации. Однако ей присущ весьма важный недостаток, заключающийся в том, что при входе локомотива в кривые пути происходит повышенный износ гребней колес за счет наличия сил трения скольжения, возникающих в зоне контакта гребня колеса с головкой рельса и, естественно, по причине отсутствия смазки в ней. Такая ситуация и способствующие ей причины, например, описаны в вышеуказанной книге Иванова В.Н. на стр.303-307, а также в газете «Гудок» от 18.03.89 г. в статье «Злоключение рельса и колеса».
Известна также колесная пара, например, локомотива 2ТЭI16, описанная и показанная в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов.» Учебник для студентов вузов. / А.А.Камаев и др.; / под ред. А.А.Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, на стр.65-66, рис.43. Конструкция такой колесной пары в целом аналогична вышеописанной, и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение долговечности гребней колес локомотивов за счет подачи смазки в зону контакта гребня колеса с головкой рельса.
Поставленная цель достигается тем, что на предступичных частях оси колесной пары жестко закреплены диски, снабженные радиально расположенными магнитными шлицами, контактирующими через воздушный зазор, при входе тележки локомотива в кривую пути, с ответными шлицами, выполненными на торцевых поверхностях шестерен, подвижно размещенных на задних крышках букс, при чем последние взаимосвязаны с зубчатыми колесами, установленными на валах насосов объемного действия, подключенных к накопительной емкости со смазочным материалом, смонтированной на раме тележки локомотива.
На фиг.1 показан общий вид колесной пары локомотива и на фиг.2 - укрепненная ее часть в зоне расположения одной из букс.
Колесная пара локомотива состоит из оси 1, на которой жестко закреплены колесные центры 2 с бандажами 3, снабженными гребнями 4. На предподступичных частях 5 оси 1 жестко установлены диски 6, снабженные магнитными шлицами 7. Ось 1 снабжена буксами 8 с передними 9 и задними кромками 10 и на последних закреплены направляющие 11 с подвижно в них размещенными шестернями 12. На торцевой поверхности шестерен 12 выполнены шлицы 13. Шестерни 12 входят в зацепление с зубчатыми колесами 14, жестко присоединенными к валам 15 насосов объемного действия 16, расположенных в раме 17 тележки локомотива. Насосы объемного действия 16 снабжены нагнетательным трубопроводом 18 и всасывающим трубопроводом 19, присоединенным к емкости 20 со смазочным материалом 21. Емкость 20 снабжена заправочной пробкой 22. Бандажи 3 взаимодействуют с рельсовым путем 23.
Работа колесной пары локомотива происходит следующим образом. При движении локомотива по прямому участку рельсового пути 23 детали колесной пары находятся в таком положении, как это показано на фиг.1 и фиг.2. Как только локомотив выйдет в кривую, ось 1 колесной пары совместно с колесными центрами 2, бандажами 3 и гребнями 4 перемещается в осевом направлении, например, по стрелке А влево, прижимаясь гребнем 4 к левому рельсу рельсового пути 23. Совместно с осью 1 в этом же направлении перемещается и диск 6, который вращается с колесным центром 2, так как он жестко соединен с ним. По мере уменьшения зазора «δ» между магнитными шлицами 7 диска 6 и шлицами 13 (букса 8 не получает перемещение по стрелке А, так как она связана с рамой 17 тележки локомотива) шестерня 12 за счет силы магнитного притяжения, создаваемой магнитными шлицами 7 диска 6, начинает вращаться, а так как она находится в зацеплении с зубчатым колесом 14, то и оно получает вращение, передовая вращающий момент через вал 15 насосу объемного действия 16. На чертежах конструкция насоса не показана, так как такие гидромашины широко известны практике. В этом случае насос объемного действия 16 создаст избыточное давление смазочного материала 21 в нагнетательном трубопроводе 18 и последний будет поступать из емкости 20 (работа насосов объемного действия подробно описана в различных источниках и хорошо известна практике) и наноситься на гребень 4 бандажа 3. В итоге смазочный материал 21 поступит в зону трения гребня 4 и головки рельса, что позволит в дальнейшем снизить износ гребня 4 и рельса рельсового пути 21. После прохода локомотивом кривого участка пути, колесная пара начнет перемещаться в направлении, противоположном стрелке А, и магнитная связь между шлицами 7 и 13 исчезнет, а с этим прекратится работа насоса объемного действия 16. При входе локомотива в кривую пути противоположной направленности, т.е. вправо, описанные процессы будут подобны вышеописанным только для деталей устройства, расположенных со стороны правой буксы (фиг.1). В дальнейшем процесс нанесения смазочного материала 21 на гребни 4 будет неоднократно повторяться. В тех случаях, когда локомотив по тем или иным причинам остановится в кривой пути расхода смазочного материала 21 не будет ввиду того, что насос объемного действия 16 находится в состоянии покоя.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как использование его в конструкциях локомотивов позволит повысить долговечность гребней колес колесных пар.