КОЛЁСНО-МОТОРНЫЙ БЛОК ТЕПЛОВОЗА
DIESEL LOCOMOTIVE WHEEL-MOTOR UNIT

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях трехосных бесчелюстных тележек тепловозов.
Известен колесно-моторный блок тепловоза ТЭЗ описанный и показанный на стр. 120-122, рис. 79 и рис. 80 в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учеб. для студентов вузов обучающихся по специальности Локомотивостроение А.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение 1981 г.». Такой колесно-моторный блок состоит из колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель, причем его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза. Несмотря на свою эффективность использования, такая схема навески тягового электродвигателя обладает существенным недостатком заключающимся в том, что при движении тепловоза в кривых участках пути колесные пары не могут располагаться по радиусу относительно центра траектории такой кривой в результате чего происходит повышенный износ гребней колес колесных пар, что в итоге тепловозы значительное время простаивают в неплановых ремонтах и депо несут существенные трудовые затраты по последним.
Известен также колесно-моторный блок тепловоза описанный и показанный в патенте RU 2284930 отличающийся от аналоговой конструкции тем, что в поперечной плоскости тележки размещена дополнительная балка, состоящая из двух вертикальных участков, концы которых представляют собой крышки букс жестко закрепленных на внешних их торцевых поверхностях и одного горизонтального участка расположенного вертикальной плоскости проходящей через продольную ось колесной пары и параллельно последней, причем на упомянутом горизонтальном участки дополнительной балки одной из своих боковых сторон, жестко закреплен тяговый электродвигатель. Не смотря на такое подвешивание ТЭД такая конструкция, как и описанная в аналоге не способна копировать колесными парами колесно-моторного блока кривую рельсового пути, что в результате приводит к поврежденному износу граней их колес.
Поэтому целью предполагаемого изобретения является разработка такой конструкции колесно-моторного блока тепловоза, который мог бы копировать ими кривые участки пути.
Поставленной цель достигается тем, что на поперечине рамы, со стороны крайнего колесно-моторного блока, жестко закреплена цилиндрическая втулка, в которой подвижно размещена пара полуцилиндров подпружиненных относительно последней винтовой пружиной сжатия причем, одни концы каждого из полуцилиндров шарнирно присоединены к тяговому электродвигателю, а другие контактируют с наклонными поверхностями упора жестко закрепленного на корпусе двухстороннего действия гидроцилиндра связанного своими штоками с рамой тележки, а также с помощью трубопроводов соединенный с гидрораспределителем, золотник которого присоединен к днищу кузова тепловоза при этом, последний также трубопроводами связан с гидростанцией, установленной в кузове последнего.
На чертежах фиг. 1 показан колесно-моторный блок тепловоза, установленный на его тележке вид сверху и на фиг. 2 он же, но вид сбоку.
Колесно-моторный блок тепловоза состоит из тягового электродвигателя 1 установленного на поперечине 2 рамы. 3 тележки тепловоза с помощью шарнира 4. На тяговом электродвигателе 1 смонтирована колесная пара 5 с буксами 6 связанными с рамой 3 при помощи поводков 7 и сами буксы 6 подпружинены пружинами сжатия 8 относительно последней. Колесная пара 5 расположена на рельсовом пути 9. На тяговом электродвигателе 1 жестко закреплены пальцы 10, на которых подвижно установлены полуцилиндры 11 размещенные подвижно во втулке 12 жестко установленной на поперечине 2 рамы 3. Полуцилиндры 11 подпружинены винтовой пружиной сжатия 13 относительно втулки 12. С другой стороныполуцилиндры 11 контактируют с упором 14 снабженным наклонными поверхностями 15 и 16, а сам упор 14 жестко закреплен на корпусе гидроцилиндра 17 с поршнем 18 снабженного штоками 19 шарнирно присоединенными к раме 3. Корпус гидроцилиндра 17 с помощью трубопроводов 20 и 21 связан с гидрораспределителем 22 установленным на другой поперечине 23 рамы 3 и его золотник 24 присоединен к днищу кузова 25 тепловоза. В тоже время гидрораспределитель 22 трубопроводами 26 и 27 соединен с гидростанцией 28 расположенной в кузове 25 тепловоза.
Работает колесно-моторный блок тепловоза следующим образом. При поступательном прямолинейном движении тепловоза, например, по стрелке А, все детали рассматриваемой конструкции находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Известно, что при таком виде движения происходит виляние колесных пар 5 передающееся колесно моторному блоку 1, что во-первых приводит к повышению износа гребней колес колесных пар 5 и во-вторых ухудшает плавность ходатепловоза в целом. Однако в данном случае такие колебания не происходят, так как колесно-моторный блок (тяговый электродвигатель 1 с колесной парой 5) за счет наличия пальцев 10 исключает возможность линейного перемещения полуцилиндров 11 друг относительно друга из за контакта их с упором 14 надежно удерживаемым неподвижным корпусом гидроцилиндра 17.Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую рельсового пути 9, например, по стрелке В и тогда, как известно, его тележка получит угловой поворот относительно кузова 25 тепловоза, что позволит золотнику 24 соединить трубопровод 26 (куда поступает рабочая жидкость из гидростанции 28) с трубопроводом 20. В этом случае корпус гидроцилиндра 17 переместится по стрелке Е увлекая за собой упор 14 в этом же направлении. Но как только упор 14 своей наклонной поверхностью 16 воедет в контакт с одним из полуцилиндров 11, то он получит линейное перемещение по стрелке К, что в итоге приведет к угловому повороту колесно-моторного блокана его шарнире 4 по стрелке М обеспечив тем самым радиальное положение колесной пары 5 относительно центра кривой рельсового пути 9.После прохода тепловозом кривой, его тележка возвращается в исходное положение и колесно-моторный блок поворачивается в направлении обратном стрелке М. Такой его угловой поворот происходит одновременно как за счет слива рабочей жидкости в трубопровод 21, в направлении обратном стрелке Е, так и подачи ее в трубопровод 20 из гидрораспределителя 22, что в итоге позволяет полуцилиндрам 11 занять исходное положение. Следует также отметить, что кривая рельсового пути 9 может иметь направление не только по стрелке И, но и по стрелке F. В этом случае для поворота колесно-моторного блока по стрелке N давление рабочей жидкости от гидрораспределителя 22 подается в гидроцилиндр 17 по трубопроводу 20, что в итоге последний получит перемещение в направлении обратном стрелке Е и тогда второй полуцилиндр 11 получит движение по стрелке Р, обеспечив тем самым радиальное расположение колесной пары 5 относительно центра кривой расположенной по стрелке N. Далее описанные процессы углового поворота колесно-моторного блока могут повторяться многократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями колесно-моторных блоков тепловозов очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес колесных пар тепловозов как при движении на прямых, так и кривых участков рельсового пути.