Візок локомотива

Реферат: Винахід належить до залізничного транспорту. Візок локомотива містить раму з балками міжрамного кріплення, колісні пари з буксами, пружини буксового щабля ресорного підвішування і гумометалеві елементи кузовного щабля ресорного підвішування, гасники коливань, розташовані між буксою та рамою візка, тягові електродвигуни колісно-моторного блока. Останні мають опорно-осьову маятникову підвіску у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, в якій розміщено верхній металевий шарнір. Підвіска з'єднує тягові електродвигуни з рамою візка через нижній гумовий сферичний шарнір. Верхній шарнір закріплений пальцем кріплення на балці міжрамного кріплення рами. У опорно-осьовій маятниковій підвісці нижній гумовий сферичний шарнір виконано з двох напівсферичних гумових елементів, підтиснених через відповідні напівсферичні диски регулювальними гайками. Коефіцієнт форми згаданих напівсферичних гумових елементів становить не менш 1,5 при натягу. Натяг гуми напівсферичних гумових елементів підібрано з умови забезпечення співвісності колісномоторного блока й рами візка. У опорно-осьовій маятниковій підвісці, на кінці стрижня виконано порожнину - вибірку. Верхній металевий шарнір виконаний як сферичний з гумовими обмежувачами та віссю, розгорнутою вздовж колії. Технічним результатом є покращення тягово-гальмівних властивостей локомотива. UA 97714 C2 (12) UA 97714 C2 UA 97714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі залізничного транспорту і може бути використаний, зокрема, у локомотивобудуванні. Відомо візок локомотива, що містить раму з балками міжрамного кріплення, колісні пари з буксами, пружини буксового щабля ресорного підвішування й гумометалічні елементи кузовного щабля ресорного підвішування, між буксою та рамою візка розташовані гасники коливань, тягові електродвигуни колісно-моторного блока з опорно-осьовою маятниковою підвіскою у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, де розміщено верхній металевий шарнір, маятникова підвіска з'єднує тягові електродвигуни з рамою візка через нижній гумовий сферичний шарнір та верхній металевий шарнір, закріплений пальцем кріплення на балці міжрамного кріплення рами візка з осьовою фіксацією корончатою гайкою, а також поперечну тягу, яка обмежує розбіг колісних пар. Цей візок локомотива використовується на електровозах типу Ф [див. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. - М.: Транспорт.-1965.]. Недоліком відомого візка локомотива є: низька надійність гумових еластичних елементів нижнього гумового сферичного шарніру, гума в яких при поперечному русі колісно-моторного блока піддається граничним, за умови міцності деформаціям, та викришується внаслідок сезонного склування гуми, неможливість регулювання натягом гуми гумових еластичних елементів нижнього гумометалевого шарніра силової характеристики поперечної жорсткості маятникової підвіски тягового електродвигуна, поперечна тяга погіршує горизонтальну динаміку візка. Відомо візок локомотива, що містить раму з балками міжрамного кріплення, колісні пари з буксами, пружини буксового щабля ресорного підвішування і гумометалеві елементи кузовного щабля ресорного підвішування, між буксою та рамою візка розташовані гасники коливань, тягові електродвигуни колісно-моторного блока з опорно-осьовою маятниковою підвіскою у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, в якій розміщено верхній металевий шарнір, підвіска з'єднує тягові електродвигуни з рамою візка через нижній гумовий сферичний шарнір та верхній металевий шарнір, закріплений пальцем кріплення на балці міжрамного кріплення рами візка з осьовою фіксацією корончатою гайкою. Цей візок локомотива використовується на електровозах типу ВЛ-80 [див. Бірюков І.В., Бєляєв А.І., Рибников Є.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог М.: Транспорт, 1986. - С.50-51]. Це технічне рішення прийняте за найближчий аналог. Недоліком відомого візка локомотива є низька надійність верхнього металевого шарніра внаслідок його повздовжнього переміщення по пальцю кріплення при розбігу колісної пари і утворенні таким чином фрикційної пари, неможливість регулювання натягом гуми, гумових еластичних елементів нижнього шарніру силової характеристики поперечної жорсткості маятникової підвіски тягового електродвигуна, що унеможливлює використання вказаної конструкції на візках локомотивів зі збільшеним рівнем розбігів колісної пари, наприклад, на тривісних візках локомотивів. В основу винаходу поставлена задача удосконалення візка локомотива шляхом того, що нижній гумовий сферичний шарнір виконано з двох напівсферичних гумових елементів, регулювальних гайок, напівсферичних дисків, причому коефіцієнт форми напівсферичних гумових елементів становить не менш 1,5, а силова характеристика поперечної жорсткості маятникової підвіски забезпечується натягом гуми напівсферичних гумових елементів регулювальними гайками, яка забезпечує співвісність колісно-моторного блока й рами візка, верхній металевий шарнір виконаний як сферичний з гумовими обмежувачами та віссю, розгорнутою вздовж колії, що за рахунок виконання верхнього металевого шарніра як сферичного з віссю розгорнутою вздовж колії та гумовими обмежувачами виключає можливість його повздовжнього переміщення по пальцю кріплення при розбігу колісної пари і виключає утворення таким чином фрикційної пари, за рахунок регулювання гайками забезпечить можливість підбору силової характеристики поперечної жорсткості маятникової підвіски по критерію мінімізації рамних сил, що, таким чином, зменшить кут набігання гребеня коліс на головку рейки в кривих ділянках залізничного шляху і, відповідно, зменшить фактор зносу в контакті гребеня колесо-рейка, за рахунок гасіння коливань тягового електродвигуна поліпшиться віброзахист приводу, що приведе до поліпшення взаємодії в плямі контакту в системі колесо-рейка і відповідно приведе до поліпшення тягово-гальмівних властивостей локомотива за рахунок гасіння амплітуди коливань непідресорених мас, що передаються на екіпажну частину локомотива в низькочастотному діапазоні спектра коливань (2-8 Гц), збільшить ресурс кузова, рами та навісного обладнання, забезпечить більш високу надійність в експлуатації та технологічність виготовлення гумових сферичних шарнірів, забезпечить використання вказаної конструкції на візках локомотивів зі збільшеним рівнем розбігів колісної пари, наприклад, на тривісних візках локомотивів. 1 UA 97714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у візку локомотива, що містить раму з балками міжрамного кріплення, колісні пари з буксами, пружини буксового щабля ресорного підвішування і гумометалеві елементи кузовного щабля ресорного підвішування, між буксою та рамою візка розташовані гасники коливань, тягові електродвигуни колісно-моторного блока з опорно-осьовою маятниковою підвіскою у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, в якій розміщено верхній металевий шарнір, підвіска з'єднує тягові електродвигуни з рамою візка через нижній гумовий сферичний шарнір та верхній металевий шарнір, закріплений пальцем кріплення на балці міжрамного кріплення рами візка з осьовою фіксацією корончатою гайкою, згідно з винаходом, у опорно-осьовій маятниковій підвісці нижній гумовий сферичний шарнір виконано з двох напівсферичних гумових елементів, регулювальних гайок, напівсферичних дисків, причому коефіцієнт форми напівсферичних гумових елементів становить не менш 1,5 при натягу, а натяг гуми напівсферичних гумових елементів підібрано з умови забезпечення співвісності колісно-моторного блока й рами візка, причому у опорно-осьовій маятниковій підвісці, на кінці стрижня виконано порожнину - вибірку, верхній металевий шарнір виконаний як сферичний з гумовими обмежувачами та віссю, розгорнутою вздовж колії. Суть винаходу пояснюється графічними зображеннями, де на фіг. 1 зображено фрагмент візка локомотива з довільно вибраною колісною парою, а на фіг. 2 зображено окремо опорно осьову маятникову підвіску. Візок локомотива містить раму 1 з балкою міжрамного кріплення 2, колісні пари 3 з буксами 4, пружини 5 буксового щабля ресорного підвішування, гумо - металічні елементи 6 кузовного щабля ресорного підвішування, між буксою та рамою візка розташовано гасник коливань 7, тягові електродвигуни 8 (показано один) колісно - моторного блоку 9 з опорно-осьовою маятниковою підвіскою 10 у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, палець кріплення 11 верхнього сферичного металевого шарніра 12 з'єднано з балкою міжрамного кріплення 2 рами візка 1, верхній сферичний металевий шарнір 12, розташований у вушці підвіски 10, закріплено на пальці кріплення 11 корончатою гайкою 13 до балки міжрамного кріплення 2 рами 1. Опорно-осьову маятникову підвіску 10 у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком під металевий сферичний шарнір 12, закріплено через нижній сферичний шарнір, виконаний з двох напівсферичних гумових елементів 14, підтиснених через напівсферичні диски 15 регулювальними гайками 16 та контргайкою 17, через кронштейн 18 до остова тягового електродвигуна 8 та через верхній сферичний металевий шарнір 12 вісь якого співпадає з поздовжньою віссю візка і розташований у вушці підвіски 10 закріплено на пальці кріплення 11 корончатою гайкою 13, палець кріплення 11 відповідно закріплено на балці міжрамного кріплення 2 рами 1, у опорно-осьовій маятниковій підвісці виконано порожнину - вибірку 19, гумові обмежувачі 20 розташовані на пальці кріплення 11. Візок локомотива працює наступним чином: тяговий електродвигун 8 колісно-моторного блока 9 з'єднано з рамою 1 візка відповідно, через кронштейн 18, на остові тягового електродвигуна 8, та нижній сферичний шарнір виконаний з двох напівсферичних гумових елементів 14, підтиснених через напівсферичні диски 15 регулювальними гайками 16, через опорно-осьову маятникову підвіску 10 у вигляді тяги з стрижнем з різьбою та одним вушком під верхній металевий сферичний шарнір 12 та палець кріплення 11, з'єднано з балкою міжрамного кріплення рами візка 2, палець кріплення 11 зафіксований корончатою гайкою 13 - спрямовує крутний момент на колісну пару 3 з буксами 4, через букси 4, спрямовує виникаючу силу тяги до рами 1 і далі до верхньої будови локомотива, пружини 5 буксового щабля ресорного підвішування і гумометалічні елементи 6 кузовного щабля ресорного підвішування разом з гасниками коливань 7 зменшують коливання локомотива, реактивний момент спрямовується від кронштейна 18 на остові тягового електродвигуна 8 через опорно осьову маятникову підвіску 10 у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та одним вушком через нижній сферичний шарнір, виконаний з двох напівсферичних гумових елементів 14, підтиснених через напівсферичні диски 15 регулювальними гайками 16, далі реактивний момент спрямовується через палець кріплення 11 та верхній металевий сферичний шарнір 12, розташований в вушці підвіски, вісь якого співпадає з поздовжньою віссю візка, до балки міжрамного кріплення 2 рами 1. Сферичний шарнір, виконаний з двох напівсферичних гумових елементів 14, підтиснених через напівсферичні диски 15 регулювальними гайками 16, обмежує поперечні коливання маятникової підвіски 10, та коливання виляння колісно-моторного блока 9, регулювальні гайки 16 фіксуються контргайкою 17, порожнина - вибірка 19 рівномірно навантажує нижню різьбову частину тяги 10 та більш навантажену нижню, регулювальну гайку 16, гумові обмежувачі 20 розташовані на пальці кріплення 11 обмежують переміщення верхнього металевого сферичного шарніра 12. Винахід, що заявляється, за рахунок виконання верхнього металевого шарніра як сферичного з віссю, розгорнутою вздовж колії та гумовими обмежувачами виключає можливість 2 UA 97714 C2 5 10 його повздовжнього переміщення по пальцю кріплення при розбігу колісної пари і виключає утворення таким чином фрикційної пари, за рахунок регулювання гайками забезпечить можливість підбору силової характеристики поперечної жорсткості маятникової підвіски по критерію мінімізації рамних сил, що, таким чином, зменшить кут набігання гребеня коліс на головку рейки в кривих ділянках залізничного шляху і, відповідно, зменшить фактор зносу в контакті гребеня колесо-рейка, за рахунок гасіння коливань тягового електродвигуна поліпшиться віброзахист приводу, що приведе до поліпшення взаємодії в плямі контакту в системі колесо рейка і відповідно приведе до поліпшення тягово-гальмівних властивостей локомотива, за рахунок гасіння амплітуди коливань непідресорених мас, що передаються на екіпажну частину локомотива в низькочастотному діапазоні спектра коливань (2-8 Гц), збільшить ресурс кузова, рами та навісного обладнання, забезпечить більш високу надійність в експлуатації та технологічність виготовлення гумових сферичних шарнірів, забезпечить використання вказаної конструкції на візках локомотивів зі збільшеним рівнем розбігів колісної пари, наприклад, на тривісних візках локомотивів. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 Візок локомотива, що містить раму з балками міжрамного кріплення, колісні пари з буксами, пружини буксового щабля ресорного підвішування і гумометалеві елементи кузовного щабля ресорного підвішування, гасники коливань, розташовані між буксою та рамою візка, тягові електродвигуни колісно-моторного блока з опорно-осьовою маятниковою підвіскою у вигляді тяги зі стрижнем з різьбою та вушком, в якій розміщено верхній металевий шарнір, підвіска з'єднує тягові електродвигуни з рамою візка через нижній гумовий сферичний шарнір та верхній металевий шарнір, закріплений пальцем кріплення на балці міжрамного кріплення рами візка з осьовою фіксацією корончатою гайкою, який відрізняється тим, що у опорно-осьовій маятниковій підвісці нижній гумовий сферичний шарнір виконано з двох напівсферичних гумових елементів, підтиснених через відповідні напівсферичні диски регулювальними гайками, причому коефіцієнт форми згаданих напівсферичних гумових елементів становить не менш 1,5 при натягу, а натяг гуми напівсферичних гумових елементів підібрано з умови забезпечення співвісності колісно-моторного блока й рами візка, причому у опорно-осьовій маятниковій підвісці, на кінці стрижня виконано порожнину - вибірку, верхній металевий шарнір виконаний як сферичний з гумовими обмежувачами та віссю, розгорнутою вздовж колії. 3 UA 97714 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4