КОЛЕСНАЯ ПАРА ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использована в конструкции тепловозов, электровозов и другого тягового подвижного состава.
Известна колесная пара локомотива, состоящая из оси с колесными центрами, снабженными бандажами с гребнями, предподступичная часть оси снабжена кольцевой выточкой, связывающей в кривых участках пути между собой два трубопровода, один из которых подключен к емкости для смазки, а другой примыкает с зазором к гребню бандажа колесного центра (RU №2332307, В60В 37/00, опубл. 27.08.2008).
Недостатком данной колесной пары является то, что зачастую в момент трогания локомотива с места под поездом значительного веса, за счет снижения коэффициента сцепления колеса с рельсом, происходит пробуксовка колес, что, во-первых, ведет к повышенному износу сопрягаемой кинематической пары и, во-вторых, снижает тяговую способность локомотива. Для повышения коэффициента сцепления увеличивают собственную массу локомотива, но этот прием малоэффективен, так он ограничен несущей способностью рельсового пути и повышает металлоемкость локомотивов, снижая тем самым их КПД.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому, является колесная пара локомотива, содержащая ось с напрессованными на нее колесными центрами с бандажами, бандаж состоит из двух колец, расположенных на колесном центре и имеющих торцевые круговые зазоры друг относительно друга, один из зазоров является воздушным, а в другом размещены кольца, выполненные из диамагнитного материала, одно из колец бандажа снабжено криволинейными в сечении пальцами, жестко закрепленными в ответных отверстиях, выполненных в другом кольце бандажа, на каждом из пальцев размещены индукционные катушки, обмотки которых, расположенные в зоне контакта колеса с рельсом, в момент трогания локомотива с места последовательно подключают к источнику постоянного тока, размещенному на локомотиве через токосъемники (RU №2246406, В60В 37/00, В61С 15/04 опубл. 20.02.2005).
Недостатком данной колесной пары является невозможность изменения силы сцепления колеса с рельсом в зависимости от веса поезда.
Задача полезной модели заключается в возможности регулирования изменения силы сцепления колеса локомотива с рельсом в зависимости от веса поезда.
Технический результат достигается тем, что колесная пара локомотива содержит ось, на которой жестко закреплены колесные центры с правым кольцом бандажа и с левым кольцом бандажа, правое кольцо бандажа выполнено за одно целое с криволинейными пальцами, запрессованными в отверстия, изготовленные по форме, как и пальцы, торцевые части которых расклепаны, между торцами колец бандажа с одной стороны выполнен воздушный зазор, а с другой в подобном зазоре размещено диамагнитное кольцо, правое кольцо бандажа снабжено гребнем, а на его криволинейных пальцах расположены индуктивные катушки, связанные проводниками с токосъемными кольцами, закрепленными на оси колесной пары, а их щетки имеют электрическую связь с источником постоянного тока локомотива, причем колесная пара снабжена датчиком проскальзывания, выход которого электрически связан со входом блока управления, первый выход которого предназначен для соединения с электромагнитным клапаном песочной системы, установленной на локомотиве, второй выход блока управления предназначен для подключения к системе регулирования мощности локомотива, и третий выход блока управления соединен с индуктивными катушками.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами: на фиг.1 показан общий вид колесной пары, на фиг.2 - часть поперечного сечения колеса по А-А и на фиг.3 - часть продольного сечения колеса по В-В.
Колесная пара локомотива состоит из оси 1, на которой жестко закреплены колесные центры 2 с правым кольцом бандажа 3 и с левым кольцом бандажа 4 (см. фиг.2). Правое кольцо бандажа 3 выполнено за одно целое с криволинейными пальцами 5, запрессованными в отверстия 6, изготовленные по форме, как и пальцы 5, торцевые части 7 которых расклепаны. Между торцами колец бандажа 3 и 4 с одной стороны выполнен воздушный зазор 8, а с другой в подобном зазоре размещено диамагнитное кольцо 9. Правое кольцо бандажа 3 снабжено гребнем 10, и на его криволинейных пальцах 5 расположены индуктивные катушки 11, связанные проводниками (на чертежах не показаны) с токосъемными кольцами 12, закрепленными на оси 1 колесной пары, а их щетки 13 имеют электрическую связь и источником постоянного тока локомотива. Колесная пара перемещается по рельсовому пути 14. Колесная пара имеет буксу 15, а также снабжена датчиком проскальзывания 16, который установлен с зазором с левым кольцом бандажа 3, выход датчика проскальзывания 16 электрически связан со входом блока управления 17 (например «ADAM - 5000», «ADAM - 5510», «ADAM - 3854») первый выход которого предназначен для соединения с электромагнитным клапаном 18 песочной системы установленной на локомотиве, второй выход блока управления предназначен для подключения к системе регулирования мощности локомотива(на чертеже не показана), и третий выход блока управления соединен с индуктивными катушками 11.
Колесная пара локомотива работает следующим образом. В момент трогания локомотива с места, при возникновении проскальзывания колеса относительно рельса 14, срабатывает датчик проскальзывания 16, который направляет электрический сигнал на блок управления 17, получающий питание от источника постоянного тока локомотива, который подает питание на электромагнитный клапан песочной системы 18 и происходит подача песка под колесные пары локомотива, также подает сигнал к системе регулирования мощности локомотива и кроме этого подается питание (пропорциональное проскальзыванию) на токосъемные кольца 12 через щетки 13. Конструкция токосъемных колец такова, что происходит подключение только одной индуктивной катушки (находящейся в зоне контакта колеса с рельсом) к блоку управления 17, которая в магнитопроводе «правый кольцевой бандаж 3 - левый кольцевой бандаж 4 - рельс 14» создаст магнитный поток Ф, показанный на фиг.2. Такой магнитный поток вызовет силу магнитного притяжения N, приложенную от колеса к рельсу 14 (см. фиг.2 и фиг.3), которая позволит увеличить статическую нагрузку на колесные пары, передаваемую на рельсы 14. При дальнейшем повороте колеса, указанная катушка 11 выходит из зоны расположения ее с рельсом 14, питание прекращается, зато последующая катушка 11, войдя в указанную зону, получит питание и так же, как и в предыдущем случае создаст силу N. Далее процесс повторяется до тех пор, пока проскальзывание не будет сведено к нулю.
Таким образом, технико-экономическое преимущество предложенного технического решения заключается в том, что при возникновении проскальзывания создается сила магнитного притяжения N, пропорциональная проскальзыванию и дополнительно с этим в зону контакта колеса и рельса подается песок, что в итоге повышает тяговую способность локомотива в момент трогания его с места под составом, что в итоге повышает долговечность кинематической пары колесо-рельс за счет снижения износа колеса и рельса при буксовании колес локомотива, а также стабилизирует режим работы тяговых электродвигателей, которые в момент трогания работают как сериесные машины.