ТЕЛЕЖКА ТЕПЛОВОЗА БЕСЧЕЛЮСТНАЯ
NON-JAW DIESEL LOCOMOTIVE BOGIE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов, снабженных трехосными бесчелюстными тележками.
Известен тепловоз ТЭП60, описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2 - ое. Под ред. В.Н. Иванова. М.: Транспорт, 1974 г.», где на стр. 10-11 представлены материалы по его конструктивному исполнению. Такой тепловоз (рис. 4 стр. 11) состоит из кузова с размещенным в нем силовой установкой и вспомогательным оборудованием, который установлен на две бесчелюстные трехосные тележки, содержащие колесные пары с буксами и поводками, рессорное подвешивание и тяговые электродвигатели. Несмотря на свою эффективность использования, такой тепловоз обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что при его движении в кривых пути из-за невозможности углового 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, представленный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов 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 трехосной тележки в целом аналогична вышеописанной и поэтому недостатки ее в целом подобны тележке тепловоза ТЭП60.
Поэтому, целью предполагаемого изобретения является разработка такой конструкции трехосной бесчелюстной тележки, которая бы позволила исключить подрез гребней колес при прохождении ими как прямой, так и кривой рельсового пути.
Поставленная цель достигается тем, что на торцевых поверхностях букс крайних колесных пар тележки жестко закреплены моментные гидроцилиндры и их валы лопастей снабжены стержнями цилиндрической формы расположенными подвижно в направляющих, внутренние поверхности которых выполнены в виде гиперболоидов и жестко закрепленных на раме тележки, а упомянутые моментные гидроцилиндры с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем установленном на раме тележки причем, его золотник жестко присоединен к днищу кузова тепловоза и сам гидрораспределитель также трубопроводами соединен с гидростанцией размещенной в кузове последнего.
На чертежах фиг. 1 показана тележка тепловоза бесчелюстная в разрезе поперечной плоскостью и на фиг. 2 ее часть вид сбоку.
Тележка тепловоза бесчелюстная состоит из рамы 1 и на ее боковинах 2 жестко закреплены направляющие гиперболоидной формы 3, в которых подвижно расположены стержни цилиндрической формы 4 жестко присоединенные к валам 5 моментных гидроцилиндров 6. Моментные гидроцилиндры 6 закреплены на буксах 7 взаимосвязанных рессорной подвеской 8 с рамой 1. Моментные гидроцилиндры 6 также с помощью трубопроводов 9 и 10 подключены к гидрораспределителю 11, золотник 12 которого связан с кузовом 13 тепловоза. Гидрораспределитель 11 также при помощи трубопроводов 14 и 15 соединен с гидростанцией (на чертежах она не обозначена позицией) установленной в кузове 13. В буксах 7 подвижно расположены оси 16 колесных пар 17, на которых навешены тяговые электродвигатели 18 с помощью подвески 19 соединенных с рамой 1 тепловоза. Колесные пары 17 расположены на рельсовом пути 20.
Работа тележки тепловоза бесчелюстной происходит следующим образом. При движении тепловоза по прямолинейному участку рельсового пути 20, например, по стрелке А, все ее детали находятся в таком положении, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. При этом колебания виляния колесных пар 17 исключено за счет того, что давление рабочей жидкости от гидрораспределителя 11, подаваемое гидростанцией расположенной в кузове 13 тепловоза, подается одновременно в трубопроводы 9 и 10 в моментные гидроцилиндры 6 по стрелкам С и Е (см. фиг. 2), что позволяет их лопастям (конструкция моментного гидроцилиндра хорошо известна практике и состоит из корпуса с расположенной в ней подвижно лопасти, которая делит его на две полости) удерживать цилиндрической формы 4 валом 5 и направляющими гиперболической формы 3, исключая тем самым перемещение букс 7 по стрелкам F. В случае же когда тепловоз войдет в кривой участок рельсового пути 20, например, по стрелке В, за счет углового поворота кузова 13 относительно тележки, золотник 12 гидрораспределителя 11 также повернувшись на некоторый угол позволит рабочей жидкости двигаться по стрелке С в трубопроводе 9, а трубопровод 10 соединить на слив и в нем рабочая жидкость будет перемещаться в направлении обратном стрелке Е. Следует отметить, что подобное изменение потока рабочей жидкости с другой стороны тележки (см. фиг. 1) будет происходить в обратном направлении т.е. поступать в моментный гидроцилиндр по стрелке Е, а удаляться в гидрораспределитель по стрелке С. Такое движение рабочей жидкости позволит колесной паре 17 совместно с тяговым электродвигателем 18 получить угловой поворот вправо по стрелке К или иными словами скопировать ими кривую пути. В указанном случае при угловом перемещении стержней цилиндрической формы 4 в направляющих гиперболической формы 3 по стрелке N позволит им обеспечить поступательное движение букс 7 без его деформации, но и в тоже время передавать тяговое усилие от колесно-моторного блока на раму тележки тепловоза. После прохода тепловозом кривой рельсового пути и возврате золотника 12 в исходное положение, за счет подачи рабочей жидкости по трубопроводам 9 и 10 по стрелкам Е и С, колесно-моторный блок (тяговый электродвигатель 18 и колесная пара 17) занимает исходное положение.
Необходимо отметить, что в практике тепловозные тележки выполняют трехосными т.е. содержат три колесных пары, две из которых крайние, а одна средняя. Поэтому в описании представлен процесс углового поворота только одной крайней колесной пары 17, тогда как другая крайняя колесная пара также имеет управляющую ее положением конструкцию описанную выше.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет повысить эксплуатационную надежность ходовых частей тепловозов.