КОЛЁСНО-МОТОРНЫЙ БЛОК ТЕПЛОВОЗА
DIESEL LOCOMOTIVE GEARED WHEEL 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, 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 в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось колесной пары и параллельно последней, причем на упомянутом горизонтальном участке дополнительной балки одной из своих боковых сторон жестко закреплен тяговый электродвигатель. Несмотря 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 предлагаемого изобретения является разработка такой конструкции колесно-моторного блока тепловоза, которая могла бы копировать ими кривые участки пути.
Поставленная цель достигается тем, что на поперечине рамы тележки установлен моментный гидроцилиндр, вал которого жестко закреплен на горизонтальном участке дополнительной балки, а пружинная подвеска тягового электродвигателя подвижно размещена в криволинейной формы направляющей, жестко закрепленной на раме тележки, причем моментный гидроцилиндр соединен трубопроводами как с гидрораспределителем, золотник которого жестко связан с кузовом тепловоза, так и с гидростанцией, размещенной в упомянутом кузове.
На чертежах фиг. 1 показан колесно-моторный блок тепловоза, вид с торца, на фиг. 2 - он же, но вид сбоку, и на фиг. 3 - узел пружинной подвески колесно-моторного блока рамы тележки тепловоза, вид сверху.
Колесно-моторный блок тепловоза состоит из тягового электродвигателя 1 с колесной парой 2, размещенной в буксах 3 подрессоренных пружинами сжатия 4 относительно рамы тележки 5. На торцах букс 3 жестко закреплена дополнительная балка 6, примыкающая неподвижно к тяговому электродвигателю 1 своим горизонтальным участком 7. На раме тележки 5 также жестко установлена поперечина 8, на которой закреплен моментный гидроцилиндр 9 и его вал 10 жестко связан с горизонтальным участком 7 дополнительной балки 6, тяговый электродвигатель 1 с помощью пружинной подвески 11 снабжен пальцем 12, подвижно расположенным в пазу 13 криволинейной формы направляющей 14, жестко закрепленной на раме тележки 5. Моментный гидроцилиндр 9 с помощью трубопроводов 15 и 16 соединен с гидрораспределителем 17, золотник 18 которого связан с кузовом тепловоза 19. Гидрораспределитель 17 трубопроводами 20 и 21 соединен с гидростанцией 22, размещенной в кузове тепловоза 19. Колесная пара 2 перемещается по рельсовому пути 23.
Работает колесно-моторный блок тепловоза следующим образом. При прямолинейном движении тепловоза (на чертежах он не показан) по стрелке А тяговый электродвигатель 1 совместно с колесной парой 2 занимает такое положение, как это показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, при этом от возможного виляния колесной пары 2 по стрелке В (фиг. 3) ее надежно фиксирует тяговый электродвигатель 1, который удерживает на месте моментный гидроцилиндр 9, питаемый рабочей жидкостью от гидростанции 22 по поступающим в него по трубопроводам 15, 16. При входе тепловоза в кривую рельсового пути 23, который имеет кривизну, например, в направлении стрелки Е, тележка тепловоза входит в него, а так как золотник 18 связан с кузовом тепловоза 19, то он, повернувшись, подает давление рабочей жидкости из трубопровода 20 в трубопровод 15 по стрелке F, при этом трубопровод 16 соединяется с трубопроводом 21, который работает на слив в направлении стрелки М в гидростанцию 22. Поступившая рабочая жидкость по стрелке F в моментной гидроцилиндр 9 обеспечивает в этом случае угловой поворот его вала 10 в направлении стрелки N. Такой угловой поворот вала 10, за счет того, что он жестко соединен с горизонтальном участком 7 дополнительной балки 6, которая жестко закреплена на тяговом электродвигателе 1, поворачивает последний в этом же направлении, при этом палец 12 перемещается в криволинейной формы направляющей 14 в направлении стрелки К. В итоге тяговый электродвигатель 1 своей колесной парой 2 располагается радиально относительно центра траектории кривой участка пути 23. После прохождения тепловозом кривой рельсового пути 23 золотник 18 возвращается в исходное положение, что позволяет валу 10 моментного гидроцилиндра 9 повернуть тяговый электродвигатель 1 совместно с колесной парой 2 в направлении, обратном стрелке N, которые в итоге располагаются вдоль продольной оси рельсового пути 23. Угловой поворот тележки тепловоза относительно его кузова 19 в противоположную сторону участка кривой рельсового пути 23 происходит аналогично вышеописанному. Далее описанные процессы управления угловым поворотом тягового электродвигателя 1 совместно с колесной парой 2 могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес тепловозов и тем самым повысить их эксплуатационную и техническую надежность.