ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА
THREE-AXLE LOCOMOTIVE BOGIE

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов.
Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», стр. 10-11, где представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис. 4, стр. 11) состоит из кузова, с размещенными 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, этот 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 тепловоз 2ТЭ116, описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотив. Учебник для студентов втузов. 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 аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции тележки, которая бы позволила снизить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути и исключить виляния колесных пар при прямолинейном движении тепловоза.
Поставленная цель достигается тем, что в крыльях букс первых и третьих колесных пар колесно-моторных блоков в их вертикальной плоскости выполнены пазы трапецеидальной формы и в них подвижно подобной формы расположены концы рычагов, жестко закрепленных на стержнях, изготовленных из упругого материала, другие концы которых снабжены шлицами и размещены в шлицевых втулках, жестко закрепленных на раме тележки.
На фиг. 1 показана передняя часть трехосной тележки тепловоза вид сбоку, на фиг. 2 ее средняя часть также сбоку и на фиг. 3 вид сверху по стрелке А на переднюю часть тележки в сечении ВВ.
Трехосная тележка тепловоза состоит из рамы 1, на которой с помощью шарниров 2 и 3 навешены тяговые электродвигатели 4 и 5, закрепленные на колесных парах 6 и 7, снабженных буксами 8 и 9 с крыльями 10 и 11, на которые оперты пружины 12 и 13 рессорного подвешивания тепловоза. Букса 9 колесной пары 7 с помощью поводков 14 соединена с рамой тележки 1, а букса 8 колесной пары 6 снабжена пазом трапецеидальной формы 15, взаимосвязанным с подобной формы концами 16 рычагов 17, жестко закрепленных на стержнях 18, выполненных из упругого материала, другие концы которых снабжены шлицами 19, связанными с подобными шлицевых втулок 20. Колесные пары 6 и 7 расположены на рельсах 21 рельсового пути.
Работает трехосная тележка тепловоза следующим образом. При поступательном прямолинейном движении тепловоза, например, по стрелке С (следует отметить, что на чертежах фиг. 1 и фиг. 2 отдельно показаны две части тележки - концевая и средняя, тогда как другая концевая часть тележки подобна той, которая показана на фиг. 1, и в целом они входят в общую конструкцию тележки тепловоза) тяговое усилие от тяговых электродвигателей 4 и 5 к раме 1 передается через поводки 14 и крылья 10 раме тележки через рычаги 17 и стержни 18. При этом виляние колесных пар 6 не происходит за счет достаточно высокой крутильной жесткости стержней 18. Предположим теперь, что тепловоз входит в кривую пути, образованную рельсами 21 по стрелке Е вправо, если смотреть фиг. 1, и тогда колесные пары 6 своим гребнем  входят в контакт с головкой рельс по стрелке К (см. фиг. 3) и, как известно из практики, в этой зоне боковые усилия достаточно высокие и для тепловозов обычно лежат в пределах от 5 до 6,6 тонн. Поэтому колесная пара 6 (фиг. 3) совместно со своим тяговым электродвигателем 4 получит угловой поворот, заняв положение, показанное пунктирной линией хх на фиг. 3. Это возможно только за счет того, что крутильная жесткость стержня 18 такова, что букса 8 совместно с крыльями 10 также повернется вместе с колесной парой 6 в этом же направлении, упруго сдеформировав стержень 18 по стрелке М. В итоге колесная пара 6 будет расположена по радиусу относительно центра кривой пути. Подобным образом получит упругую угловую деформацию другой стержень 18, расположенный с противоположной стороны рассматриваемой колесной пары 6 (на чертежах другая сторона тележки не показана, но конструкция крепления и расположение стержня 18 подобны конструкции, показанной на фиг. 3 и фиг. 1). Необходимо отметить, что колесная пара 7 (фиг. 2) совместно со своим тяговым электродвигателем 5 при входе и движении тепловоза в кривой пути всегда будет расположена по ее радиусу и поэтому конструкция, показанная на фиг. 2, остается такой, как это имеет место в серийных конструкциях тележек тепловозов, и не требует ее модернизации по предложенному техническому решению.
После выхода тепловоза из кривой пути ранее деформированный стержень 18 под действием упругих сил возвращается в исходное положение в направлении, обратном стрелке М, и совместно с буксой 8 колесная пара 6 с тяговым электродвигателем 4 возвращаются в исходное положение, показанное на фиг. 1 и фиг. 3. Поворот тележки в противоположную сторону осуществляется подобным образом, как это было описано выше. Далее процесс поворота колесных пар 6 и движение их по прямому участку пути может повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями трехосных тележек очевидно, так как оно позволяет повысить как долговечность гребней колес колесных пар, так и снизить их виляния.