ТРЁХОСНАЯ ТЕЛЕЖКА ЛОКОМОТИВА
THREE-AXLE LOCOMOTIVE BOGIE

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.
Известен локомотив (тепловоз ТЭП60), описанный в книге «Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е. 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 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 локомотив (тепловоз 2ТЭ116), описанный в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. 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 исключить подрез гребней колес при прохождении ими кривой рельсового пути.
Поставленная цель достигается тем, что торцевые поверхности букс крайних колесных пар тележки локомотива в вертикальной их плоскости снабжены прямоугольной формы направляющими с подвижно расположенными в них ответной формы стержнями, причем последние установлены подвижно во втулках, жестко закрепленных на раме тележки, и их другие концы закреплены на подпружиненной относительно рамы тележки поперечно расположенной балке, контактирующей с криволинейной формы упорами, жестко закрепленными на днище кузова локомотива.
На фиг. 1 показана передняя часть тележки локомотива сбоку, на фиг. 2 - принципиальная схема механизма фиксации колесных пар тележки.
Трехосная тележка локомотива состоит из рамы 1, на которой жестко закреплены втулки 2 и в них подвижно расположены стержни 3. Одни концы стержней 3 закреплены на поперечной балке 4, и между ней и втулками 2 расположены винтовые пружины сжатия 5, а другие имеют прямоугольную форму 6 и подвижно размещены в направляющих 7, жестко присоединенных к буксам 8 колесных пар 9, связанных с тяговыми электродвигателями 10. На поперечной балке 4, в средней ее части, расположены выступы 11, контактирующие с упорами криволинейной формы 12, установленными на днище 13 кузова локомотива. На крыльях 14 букс 8 размещены рессорные комплекты 15, взаимосвязанные с рамой 1 тележки, и сами буксы 8 с помощью поводков 16 также соединены шарнирно с указанной рамой 1. Тележка размещена на рельсовом пути 17.
Работает трехосная тележка локомотива следующим образом.
При прямолинейном поступательном движении локомотива (сам локомотив и его тележки в целом, как это имеет быть в практике, на чертежах не показаны), например, по стрелке А (фиг. 1) за счет жесткой связи рамы 1 с буксой 8, осуществляемой соединением стержня 3, расположенного во втулке 2, жестко присоединенной к раме 1 тележки, с направляющей 7, последняя совместно с колесной парой 9 и тяговым электродвигателем 10 расположена перпендикулярно продольной оси рельсового пути 17. Иными словами, рессорные комплекты 15 за счет указанной фиксации стержня 3 относительно рамы 1 и буксы 8 являются заблокированными относительно рамы 1-й поперечной плоскости и тем самым обеспечивают устойчивость движения локомотива, исключая колебания виляния тележки. Однако колебания подпрыгивания колесных пар 9 в вертикальной плоскости тележки, возникающие за счет преодоления неровностей рельсового пути 17, успешно демпфируются рессорными комплектами 15, так как направляющие 7 букс 8 свободно проскальзывают по стрелкам В по прямоугольной формы 6 концов стержней 3.
Предположим теперь, что локомотив вошел в кривую рельсового пути по стрелке С, что вызовет угловой поворот тележки в эту же сторону, тогда как кузов локомотива такого углового поворота не получит. Но совместно с тележкой повернется в эту же сторону и поперечная балка 4, что позволит за счет наличия кривизны λ упора криволинейной формы 12 занять такое положение, когда под действием винтовых пружин сжатия 5 поперечная балка 4 переместится в направлении стрелки Ε и она увлечет за собой по этой же стрелке стержень 5, а он, покинув направляющую 7, разблокирует буксы 8 и ее рессорное подвешивание 15. В результате такой разблокировки колесной пары 9, за счет набегания гребней их колес, упруго сдеформировав в поперечной плоскости рессорные комплекты 15, позволят расположиться колесным парам 9 по радиусу относительно центра траектории кривой рельсового пути 17. Следует отметить, что колесные пары 9, расположенные по торцам не только одной, но и второй тележки локомотива, получат такое перемещение, так как все они будут оборудованы подобной конструкцией, которая показана на фиг. 1 и фиг. 2. После прохождения локомотивом кривой рельсового пути 17 колесные пары 9 занимают такое положение, как это было перед поворотом их по стрелке С, причем стержни 5 вновь заблокируют последние и обеспечат требуемую устойчивость движения тележки, исключив ее виляние. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения, в сравнении с известными конструкциями тележек локомотивов, очевидно, так как оно позволит повысить долговечность гребней колес колесных пар при преодолении локомотивом кривых участков рельсового пути.