Патент 815

Автомотриса для железных дорог

 

Класс Юг. — /

l ./ g, / к

$i. / (б

ПАТЕНТ ИА ИЗОЬРCTCHNE № 815.

ОПИСАНИЕ автомотрисы для железных дорог.

К патенту ин-ца Д. Робсона (ХоЬ11 Robson) (в Ветербери, шт. Коннектикуте, С. Штаты), заявленному 15 июня 1923 г. (ваяв. свид. № 76849).

О выдаче патента опубликовано 30 ноября 1925 г. Действие патента распространяется на

15 лет от 15 сентября 1924 г.

Предлагаемое изобретение касается силовых установок, предназначаемых преимущественно для железнодорожных машин, и имеет своим предметом устройство локомотива, приспособленного для маневровой (станционной) службы и отличающегося широкой приспособляемостью к различным условиям работы, в особенности, с смысле перемены направления и регулирования скорости движения.

Форма выполнения предлагаемого изобретения изображена в виде примера на приложенных чертежах, на которых фиг. 1 представляет боковой вид локомотива с продольным разрезом рамы, на большой части чертежа; на фиг. 2 изображен вид в плане установки двигателя на платформе локомотива, при чем некоторые части показаны в разрезе по линии 2 — 2, фиг. 1; на фиг. 3 — вид в плане установки гидравлических передач и некоторые части показаны в разрезе по линии 3 — 3, фиг. 1; на фиг. 4— деталь устройства регулирующего приспособления в горизонтальном разрезе по линии 4 — 4, фиг. 6; на фиг. 5 — деталь того же приспособления в плане и отчасти в разрезе по линии 5 — 5, фиг. 1; на фиг. 6 — деталь того же.устройства с разрезом частей по линии 6 — 6, фиг. 4; на фиг. 7 в нижней половине изображает вид части гидравлических передач, а в верхней половине в разрез регулирующего устройства по линии 7 — 7, фиг. 3; на фиг. 8 †дета устройства гидравлической передачи в вертикальном разрезе по линии 8 — 8, фиг. 3; на фиг. 9 †горизонтальн разрез частей, представленных на фиг. 8, но с изображением этих частей в другом положении; на фиг. 10 — частичный вертикальный разрез передачи от газолинового двигателя по линии 10 — 10, фиг. 3; на фиг. 11 — тоже вертикальный разрез по линии 11 — 11, фиг. 10; на фиг. 12 и 13—

1 вертикальные разрезы смазочных приспо соблений соответственно по линиям 12в

12 и 23 — 23, фиг. 11; на фиг. 14 — вид в плане устройства передачи от гидравлических двигателей к ведущей оси . у переднего конца локомотива в гори,зонтальном разрезе по линии 14 — 14,, фпг. 15, которая изображает вертикальный разрез того же устройства по линии 15 — 15, фиг. 14; фиг. 16 представляет вид в плане устройства пускового механизма, помешающегося у заднего конца локомотива; фиг. 17 — вертикальный разрез того же устройства по линии 17 — 17, фиг. 16; фиг. 18 — вертикальный разрез коробки гидравлической передачи по линии 18 — 18, фиг. 3 и, наконец, фиг. 19 — частичный вид будки машиниста с управляющими приспособлениями.

Изображенный на фиг. 1 маневровый локомотив состоит из колес 25 обычного устройства, приспособленных для движения по рельсам 26, и из рамы или корпуса 27, опирающегося на оси 28, 29.

Передняя ось 28 приводится в движение газолиновым двигателем. Задние колеса приводятся в движение от передних колес при помощи спарников 30, идущих от кривошипов 31 и 32.

В задней части локомотива, фиг. 2, расположен газолиновый двигатель 33 любой конструкции, вырабатывающий энергию для движения локомотива. Вал

34 двигателя, расположенный горизонтально вдоль продольной оси локомотива, снабжен маховиком 35 и насаженной перед ним шестерней 36, с угловыми или шевронными зубцами, фиг. 11 и 10, находящейся в сцеплении с двумя большими зубчатыми колесами 37, насаженными на горизонтальных продольных валах 38 гидравлических передач, которые предназначаются для изменения скорости между валом двигателя 34 и валами 38. Валы 38, фиг. 3, вращающиеся в одном направлении и с одинаковой скоростью, приводят в движение две гидравлические передачи, помещающиеся внутри кожухов 52, 53, фиг. 1, 3 и 18. Каждая из передач состоит из насоса, монтированного в кожухе 52 и расположенного по ту же сторону средней стенки 54, как и валы

38, 38, и из гидравлического двигателя, монтированного в кожухе 53 по другую сторону стенки и приводимого в движение потоком жидкости, нагнетаемым насосом. Валы 38 могут составлять одно целое с приводящими их в движение валами 38, или могут быть скреплены муфтами 55 соответствующего устройства. На фиг. 7 пунктирными линиями указаны 2 сегментообразных канала 56, 57, которыми снабжены переборки 54; один из упомянутых каналов образует

: всасывающее отверстие для насоса, другой — нагнетательное отверстие, при чем, явится ли всасывающим канал 56 или 57, зависит от направления, в которое на сос приводится во вращение, а также от направления, в котором наклонена кольцеобразная рабочая часть 58 насоса по отношению к поперечной вертикаль; ной плоскости. Монтированный в ко, жухе 53 гидравлический двигатель имеет то же устройство, как и насосы, с тою разницею, что вращающаяся вместе с валом 61 двигателя соответствующая рабочая часть этого последнего — вращается под некоторым постоянным углом, и степень наклона этой части не может быть изменяема, при чем рабочая часть одного двигателя наклонена в одном направлении (как указано подь цифрой 58а на фиг. 1 и 18), а рабочая часть другого двигателя наклонена в противоположном направлении (как указано под цифрою 58в), в результате чего, в то время, как оба вала 38 вращаются в одном направлении, оба вала 61 вращаются в противоположных направлениях.

От валов 61 двигателей 53 передача энергии производится передней оси 28 при помощи зубчатой передачи, состоящей из валов 61, сцепленных при помощи муфт 62 с параллельными им валами 63, имеющими опоры в коробке 64, фиг. 1, 14 и 15. На каждом из валов 63 насажено наглухо по конической шестерне 65, находящейся в зацеплении с коническим колесом 66, сидящим на поперечном горизонтальном валу 67.

Так как обе шестерни 65 вращаются в противоположных направлениях, то они расположены так, чтобы сцепляться с колесами 66 с противоположных сторон, благодаря чему достигается надлежащее вращение вала 67. На валу 67 насажена цилиндрическая шестерня 68, находящаяся в зацеплении с цилиндрическим колесом 69, снабженным звездочкою 71, от которой движение передается передней оси 28 при помощи шарнирной цепи 72, огибающей соответствующую звездочку 73, сидящую на оси 28

Рабочие части или кольца 58, фиг. 18, обоих насосов вращаются в переставных направляющих коробках 74, снабженных шарнирами 75, фиг. 8 и 9. Положение обоих коробок 74 может быть одновременно изменяемо поворотом их на поперечных горизонтальных осях 75 от нейтрального положения, при котором рабочие части 58 расположены перпендикулярно к валам 38, 61, вследствие чего насосные цилиндры 60, вращаясь, не вызывают возвратно-поступательного движения поршней 59, — до наклонного положения в том или ином направлении и при том в большей или меньшей степени, благодаря чему соответствующие гидравлические двигатели 58а, 74, будут приводиться во вращение в том или другом направлении с одинаковой скоростью, отвечающей данному уклону коробок 74 . Таким образом, в зависимости от установки наклона коробок 74, вал 67, фиг. 1, и ось 28 будут приводиться во вращение, перемещая локомотив с различными скоростями вперед или назад, или же, в случае, если коробки 74 будут приведены в среднее положение, локомотив не получит никакого перемещения, несмотря на вращение насосных цилиндров 60.

Регулирующее приспособление для одновременной и одинаковой установки ооеих направляющих насосных коробок

74 заключается в том, что коробка 74, фиг. 8 и 18, снабжается с одной стороны двойным вильчатым выступом 76, образующим направляющие, по которым перемещаются две ползушки 77, связанные шарнирно с тягами 82, верхние концы которых соединены между собою поперечиной 84, фиг. 6, которая, при посредстве горизонтального шарнира 86, соединяется с нижним концом поводка

85, верхний конец которого при помощи второго шарнира 87 связан с рычагом 88, качающимся на передвижной оси 90.

Рычаг 88 снабжен удлиненной частью 91, сопряженной с идущим кверху вертикальным стержнем 95, винтовая нарезка которого входит во внутреннюю нарезку втулки 96. Эта последняя монтирована в неподвижной опоре 97 таким образом, что втулка может вращаться, удерживаемая от продольного перемещения. На верхнем конце означенной втулки насажена коническая шестерня 98, сцепляющаяся с коническим колесом 99, сидящим на регулировочном валу 100, снабженном маховичком 102. Вращая означенный маховичок, машинист может регулировать скорость движения локомотива и изменять направление его перемещения.

Опорная часть 89 автоматически перемещается вверх или вниз вдоль неподвижных вертикальных направляющих

103, по которым означенная часть может скользить. Для указанной цели часть

89 скрепляется с идущим кверху передвижным в вертикальном направлении стержнем 104, фиг. 6, 7, имеющим в средней части заплечик 112, íà который нажимает спиральная пружина 111, опирающаяся в неподвижную перекладину

110. Нижний конец стержня 104 входит в цилиндр 115 и снабжен поршнем

116. Верхняя камера цилиндра 115 соединена трубкой 122 с каналами 57 гидравлической передачи, а нижняя камера цилиндра 115 соединена трубкой 118 — 119 с каналами 56 той же передачи. Сила пружины 111 подбирается таким образом, чтобы при нормальных условиях, т.-е. пока давление масла в каналах 56 или 57 (смотря по тому, какой из них будет служить для нагнетания) не превышает заранее определенной величины, соответствующей нормальной мощности двигателя 33 части приспособления будут находиться в таком положении, что механик при помощи маховичка 102 может менять скорость и направление движения локомотива, но всякий раз, когда давление в нагнетательных каналах переборок

54 станет превышать установленную предельную величину, поршень 116 переместит стержень 104, а вместе с ним и ось 90 кверху или книзу, чем и изменит наклон коробки 74. Если коробки

74 насосов были наклонены в таком направлении, что каналы 57 служат для нагнетания, то, в случае черезмерного повышения давления в этих каналах, давление это, через посредство каналов

124, труб 122, 123 и канала 117, передается в верхнее отделение цилиндра

115, вследствие чего поршень 116 опустится. В результате произойдет перемещение книзу оси 90 и рычага 88, который переместит книзу стержни 82.

Это перемещение книзу стержня 82 уменьшит угол наклона коробки, а вследствие уменьшения этого угла величина хода насосных поршней 59 укоротится, и скорость вращения гидравлических двигателей соответственно уменьшится, уменьшая, таким образом, нагрузку на двигатель и поддерживая ее оолее или менее постоянной, независимо от давления масла в насосах. Если бы коробки 74 были наклонены в направлении, противоположном указанному выше, то для нагнетания служили бы каналы 56 и, в случае возникновения черезмерного давления в этих каналах, в результате получилось бы поднятие кверху рычага 88, поднимающего стержни 82, что также приведет к уменьшению угла установки коробок 74 и, следовательно, к уменьшению величины хода насосных поршней 59. Автоматическое регулирующее приспособление будет, следовательно, производить одинаковое действие, независимо от направления, в котором наклонены насосные коробки 74, а также от направления, в котором вращаются рабочие части 58 насосов.

Передний конец вала 34 двигателя, при помощи ремня 125, приводит в действие циркуляционный масляный насос

128, фиг. 1 — 3, любой подходящей конструкции. Масло притекает к всасывающему отверстию этого насоса по питательной трубе 129 и прогоняется насосом в нагнетательную трубу 130, снабженную ответвлениями 131, ведущими к кожухам насосов 52. Во время работы машины, как кожухи насосов 52, так и кожухи гидравлических двигателей 53, совершенно заполнены маслом. Нагревающееся от работы машины масло постоянно выкачивается из верхней части кожухов двигателей 53 через посредство труб 132 — 133 — 134 — 135 в резервуары 136, 137, расположенные по бокам локомотива, фиг. 2. Резервуары 136, 137 снабжены выпускными отверстиями

139, 140, сообщающимися с верхними концами радиаторов 141, 142 общеизвестного типа. Масло, протекая сквозь эти радиаторы, охлаждается, в охлажденном виде выкачивается из нижней части радиаторов и по трубам 143, 144 поступает по всасывающей трубе 129 опять в циркуляционный насос 128.

Радиаторы 141, 142, фиг. 2, примыкают к камерам 145, у верхних концов которых имеются отверстия для впуска воздуха, который, проходя через воздушные каналы радиатора, охлаждает радиаторы. Воздух приводится в движение, двумя вращающимися вентиляторами, снабженными валами 148 и кожухами 149.

Для приведения в движение валов 148 вентиляторов служат цепи 152, сцепляю щиеся со звездочками 153, 154, последняя при помощи конических колес 156 сцеплена с колесами 157 в задней части вала 34 двигателя.

Создаваемая этими вентиляторами тяга используется также для охлаждения воды, циркулирующей в рубашках цилиндров двигателя внутреннего сгорания 33, при помощи радиаторов 162.

На валу двигателя 34, фиг. 2, 16 и 17, рядом с коническим колесом 157, закрепляется шкив 166, который при помощи ремня 167 и шкива 168 приводит в движение электрический генератор 169, доставляющий ток для освещения и для других целей.

На фиг. 1 указано также электриче: ское пусковое приспособление обычного типа. Приспособление это состоит из электродвигателя 170, вал которого при посредстве разъемной муфты любого, устройства соединяется с шестернею 171, находящеюся в зацеплении с цилиндрическим колесом 172, фиг. 2, укрепленным на валу двигателя 34 рядом с махо, виком 35. Разъемная муфта приводится в действие помощью рычага 173, связанного через посредство поводка 174 с пусковым рычагом 175, помещающимся в будке машиниста, фиг. 1 и 19. Этот же рычаг 173 через посредство поводка

176 управляет также выключателем 177, предназначенным для соединения электро двигателя 170 с обыкновенной аккумуляторной батареей.

Для пуска двигателя в ход от руки из будки машиниста, на тот случай, если бы электрическое пусковое приспособление бездействовало,может оыть применяемо ручное пусковое приспособление, фиг. 1, 2, состоящее из коленчатого вала 178, на заднем конце которого насажена звездочка 180, соединенная цепной передачей 181 со звездочкой

182, сидящей на продольном горизонтальном валу 183. На заднем конце этого второго вала монтирована другая звездочка 184, соединенная помощью цепи 185 со звездочкой 186, сидящей на коротком валу 187 и могущей перемещаться в продольном направлении в неподвижной опоре 188. Спиральная пружина 189, надетая на вал 187 между опорою 188 и головкою или заплечиком 190 на валу 187, нормально отжимает этот последний вал назад в положение, представленное на фиг. 16 и отмеченное пунктирными линиями на фиг. 17. В этом положении звездочка 186 смещается относительно звездочки 184, но цепь

185 обладает достаточной слабиной для того, чтобы остаться в надлежащем зацеплении с обеими звездочками. В указанном нормальном положении обе половинки муфты 191, 192, насаженные на ооращенных друг к другу концах валов

34 и 187, находятся вне сцепления друг с другом. Когда желательно пустить в ход двигатель от руки, поворачивают рычаг 193, фиг. 19, и таким образом через посредство продольного поводка

194 и плеча 195 поворачивают ось 196.

На этой оси насажен короткий кулак

198, приспособленный для надавливания на головку 190 вала вперед, вследствие чего половинки муфты 191, 192 приходят в соприкосновение друг с другом, как представлено на фиг. 17. В этом положении рычаг 198 оказывает достаточный нажим для того, чтобы удерживать головку 190 от обратного перемещения. Как только двигатель приходит во вращение, обе половинки муфты, равно как и другие, связанные с ними части, автоматически возвращаются в начальное нормальное положение. пРедмет плтентА.

Автомотриса для железных дорог, характеризующаяся совокупным применением: a) газолинового двигателя 33 фиг. 1, 2, с валом 34 вдоль автомотрисы, сцепленным зубчатою передачею

36, 37 фиг. 11 — 13, с валами 38 гидравлических передач; б) двух гидравлических передач с кожухами 52, 53, фиг. 1, 3, состоящих из насосов и гидравлических двигателей с валами 61, вращающимися в противоположных направлениях и соединяемых муфтами 62, фиг. 1 с валами 63, фиг. 14, 15, сцепленными коническими передачами 65, 66 с общим валом 67, передающим движение при помощи зубчаток 68, 69 валу 70 и от него цепью

72 ведущей оси 28 автомотрисы; в) регу лирующего приспособления для передач, в коем — коробки 74, фиг. 7, 8, насо1 сов, обусловливающие ход поршней 59

t и имеющие выступы 76, фиг. 8, 9, направляющие ползушки 77, сочлененные направляемыми помощью ползушек, 79 в пазах кожухов 52 штифтами 78 со стержнями 82, фиг. 6, переставляются машинистом, изменяющим при помощи маховичка 102, фиг. 5 и зубчаток 99, 98, фиг. 6 перемещением винта 95 †накл рычага 88, сочлененного со стержнем 82, при чем опорная часть 89, фиг. 6, 7, рычага 88 автоматически регулируется нагруженным пружиною 111 поршнем

116, перемещаемым в гидравлическом цилиндре 115 при избытке давления в каналах 117 или 118, из коих канал

117 сообщен с каналами 57, фиг. 7, а канал 118 с каналами56 перегородок 54, фиг. 18, гидравлических передач, питае, мых маслом через насос 128, фиг. 1, 3, из радиаторов 141, 142, фиг. 2, наполняемых резервуарами 136, 137; r) воз, душных вентиляторов в кожухах 149, фиг. 1, 2, служащих для охлаждения радиаторов 141, 142 и радиаторов 162, фиг. 1, 2, охлаждающих воду рубашек двигателя 33; д) пускового электродвигателя 170, фиг. 1, соединенного передачей 171, 172 с валом 34 двигателя через посредство разъемной муфты, . сочлененного рычагом 173 и поводком

174 с рычагом 175, фиг. 1, 19 в будке машиниста, при чем рычаг 173 соединен также поводком 176 с выключателем 177 аккумуляторной батареи, и е) ручного пускового приспособления, фиг. 1, 2, 16 — 19, в коем коленчатый вал 179 соединяется цепной передачей с валом

183, сочлененным цепною передачею с коротким валом 187, фиг. 17, составляющим продолжение вала 34 двига-, кулаком 198, сочлененным с плетеля и сцепляющимся с ним зубчатою чом 195, приводимым от рычага 193 муфтою 192, при перемещениях его . поводком 194.

Тип. „Печатный Двор", Гатчинская, 26, ип. „Печатный Двор", Гатчинская, 26.

ЯСОНА N- : 015

pergg

К патенту ин-иа,. Д. Р ОБ С ОНА № 015.