ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
RAILWAY VEHICLE BOGIE

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции тележки железнодорожного транспортного средства.
Известна конструкция тележки, содержащая колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины, опоры кузова и устройство связи кузова с рамой, выполненное в виде шкворневой шаровой связи, например электровозов ВЛ10, и расположенное между колесными парами тележки (В.К.Калинин. Электровозы и электропоезда. - М.: Транспорт, 1991, с.48, рис.22).
Расположение шкворневой шаровой связи между колесными парами требует определенного пространства при компоновке тележки, что увеличивает габариты и базу тележки.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является экипажная часть локомотива (тележка рельсового транспортного средства), имеющая колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины и состоящую из продольных боковин и поперечных балок, опоры кузова и устройство связи кузова с рамой. Устройство продольной связи кузова с рамой тележки выполнено в виде одной наклонной тяги, расположенной в продольной плоскости, проходящей через середину тележки, шарнирно связанной с кронштейнами, установленными на кузове и на концевой поперечной балке рамы тележки, и имеющей упругие элементы (патент РФ №2320508 С1, МПК B61F 5/22, опубл. 27.03.2008).
Конструкция тележки с такой продольной связью кузова с рамой недостаточно надежна и требует для страховки еще и шкворневого устройства, не работающего в штатном режиме из-за наклонного расположения тяги, что связано с высокими паразитными динамическими нагрузками, возникающими при колебаниях кузова и тележки. Наличие шкворня в габаритах тележки не позволяет реализовать высокую осевую мощность в тележке с приемлемыми габаритными размерами и базой. Кроме того, такая конструкция требует больших по размеру и весу поперечных балок рамы тележки, способных воспринимать эти нагрузки, что влечет увеличение габаритов тележки и ее массы.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности, осевой мощности, уменьшение базы и массы тележки.
Технический результат достигается тем, что в тележке рельсового транспортного средства, содержащей колесные пары с тяговыми электродвигателями, раму, опирающуюся на буксы колесных пар через пружины и состоящую из продольных боковин и поперечных балок, опоры кузова, устройство связи кузова с рамой выполнено в виде двух шкворней, расположенных за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закрепленных на кузове, двух, расположенных горизонтально, продольных тяг и шарнирно-рычажного механизма, содержащего два двуплечих рычага, каждый из которых установлен на соответствующем шкворне с возможностью поворота вокруг его вертикальной оси, причем продольными плечами двуплечие рычаги шарнирно связаны между собой при помощи поперечной тяги, а поперечными плечами - с продольными тягами, которые соединены с концевыми частями соответствующих боковин и с двуплечими рычагами при помощи сферических шарниров.
Кроме того, продольные тяги расположены на уровне центра масс обрессоренной части тележки.
Пальцы сферических шарниров, связывающих продольные тяги с двуплечими рычагами, расположены вертикально.
Полости сферических шарниров закрыты резиновыми уплотнениями, имеющими в сечении S-образную форму, и заполнены смазкой.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой тележки в трехосном исполнении; на фиг.2 - вид сверху тележки на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху на тележку при прохождении локомотивом кривых участков пути; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1.
Тележка (фиг.1) состоит из рамы 1, которая опирается на буксы 2 колесных пар 3 с тяговыми электродвигателями 4 через буксовые пружины 5. Рама (фиг.2) состоит из продольных боковин 6 и 7 и поперечных балок 8, 9, 10, 11. Кузов 12 опирается на тележку через опоры кузова 13. Связь кузова с тележкой выполнена при помощи двух продольных тяг 14 и 15, расположенных горизонтально на уровне центра масс обрессоренной части тележки и связанных при помощи сферических шарниров 16, установленных на пальцах 17, с концевой частью боковины (фиг.4), а при помощи сферических шарниров 18, установленных на пальцах 19, с двуплечими рычагами 20 и 21 шарнирно-рычажного механизма, вынесенного за габариты тележки (фиг.5). Двуплечие рычаги имеют продольные Д и поперечные Е плечи и установлены на шкворнях 22 и 23. Шкворни расположены за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закреплены на кузове 12. Рычаги имеют возможность поворачиваться только вокруг вертикальной оси своего шкворня. Между собой рычаги 20 и 21 продольными плечами Д шарнирно связаны при помощи поперечной тяги 24. Полости сферических шарниров герметично закрыты резиновыми уплотнениями 25, имеющими в сечении S-образную форму (фиг.4).
Тележка работает следующим образом. При движении локомотива по прямой происходят некоторые вертикальные и поперечные, а также небольшие угловые перемещения тележки относительно кузова. Конструкция устройства продольной связи тележки с кузовом позволяет практически беспрепятственно совершать все эти виды перемещений, связывая тележку с кузовом только в продольном направлении, обеспечивая передачу сил тяги и торможения между кузовом и тележкой. Угловые перемещения тележки относительно кузова при движении по прямым и особенно по кривым участкам пути обеспечиваются за счет поворота двуплечих рычагов 20 и 21 шарнирно-рычажного механизма вокруг вертикальной оси шкворней 22 и 23 (см. фиг.3). Причем при повороте двуплечего рычага 20 относительно шкворня 22 на угол α точно на такой же угол поворачивается двуплечий рычаг 21 относительно шкворня 23 за счет шарнирной связи между ними при помощи поперечной тяги 24. Для уменьшения динамических нагрузок, действующих в устройстве продольной связи кузова с тележкой, продольные тяги 14 и 15 расположены горизонтально на уровне центра масс обрессоренной части тележки. Для обеспечения необходимых углов поворота γ внутренней обоймы шарнира 18 относительно наружной (продольной тяги относительно двуплечего рычага), при проходе экипажем кривых малого радиуса, пальцы 19 сферических шарниров, связывающих продольные тяги с двуплечими рычагами шарнирно-рычажного механизма, расположены вертикально. Для уменьшения износа и повышения ресурса сферических шарниров их полости закрыты резиновыми уплотнениями 25, имеющими в сечении S-образную форму, и заполнены смазкой.
Таким образом, реализация предлагаемого технического решения позволяет создать надежную тележку приемлемой базы, габаритов и массы с тяговыми электродвигателями высокой мощности.