RU173560U1

RU173560U1 - Компенсационная муфта тягового привода локомотива

Info

Publication number: RU173560U1
Application number: RU2017105539U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Дмитрий Яковлевич Антипин; Олег Васильевич Измеров; Антон Сергеевич Новиков; Андрей Сергеевич Космодамианский; Сергей Геннадьевич Шорохов; Марина Владимировна Мануева
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2017-08-30

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к муфтам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.Компенсационная муфта тягового привода локомотива, содержащая резинокордные элементы в виде плоских дисков, внешний и внутренний фланцы и прижимные кольца, соединенные с фланцами посредством болтов и дистанционных втулок, при этом внутренний фланец соединен с деталью привода с помощью шлицевого соединения и болта.Отличительной особенностью предлагаемой компенсационной муфты тягового привода локомотива является то, что площади поверхностей внутренних и внешних бортовых зон резинокордных элементов выполнены равными друг другу, а диаметры болтов, соединяющих внешние и внутренние прижимные кольца соответственно с внешним и внутренним фланцами, обратно пропорциональны средним диаметрам бортовых зон, на которых расположены болты.Предложенная компенсационная муфта тягового привода локомотива позволяет повысить общую несущую способность муфты за счет повышения несущей способности по внутреннему фланцу.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к муфтам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.

Известны компенсационные муфты тягового привода локомотива, совокупность признаков которых сходна с совокупностью существенных признаков предлагаемой полезной модели.

Известна упругая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты, связанные закрепленной на них при помощи нажимных колец и болтов резинотканевой диафрагмой, выполненной в виде плоского диска (см. В.А. Лысак, В.И. Власов, А.П. Чепурных, В.П. Колесников, А.Т. Литвинов и А.Ф. Автономов. Упругая муфта. А.С. СССР №625069).

Недостатком указанной муфты является то, что окружные усилия в зонах крепления упругих элементов передаются только трением между резинотканевой диафрагмой и поверхностями фланцев и нажимных шайб, что ограничивает нагрузочную способность муфты.

Известны также муфты, содержащие два резинокордных элемента в виде плоских дисков, нажимные и проставочные кольца и болты с гайками и дистанционными втулками, прижимающие резинокордные элементы к фланцам и проставочным кольцам по внутреннему и внешнему диаметрам (см. Повышение надежности экипажной части тепловозов. / А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др.: Под ред. Л.К. Добрынина. – М.: Транспорт, 1984, С. 181, рис. 88.; Л.К. Добрынин, В.А. Лысак, В.И. Власов, Л.В. Червова, В.П. Колесников, А.Д. Балабанов, А.Т. Литвинов, А.Ф. Автономов и С.Т. Масленников. Муфта. А.С. СССР №564462).

Недостатком указанных муфт при использовании их в тяговом приводе локомотива с осевым редуктором является сложность разобщения ведущего и ведомого валов при выкатке колесной пары, т.к. вследствие высокой нагруженности болтов, прижимающих резинокордные элементы к фланцам, их затяжку необходимо производить динамометрическим ключом в стесненных условиях под локомотивом либо для выкатки колесной пары необходимо выкатывать весь колесно-моторный блок, что ведет к дополнительным технологическим операциям при монтаже.

Известна компенсационная муфта тягового привода локомотива (см. Соколов Ю.Н., Пономарев А.С., Дегтярев В.Е. Повышение надежности узлов тягового привода пассажирских электровозов ЭП1М и ЭП10. Локомотив-информ, №6, 2010, С. 4. рис. 1). Она содержит резинокордные элементы в виде плоских дисков, размещенные по обе стороны внутреннего и наружного фланцев, прижимные кольца и болты с гайками и дистанционными втулками, при этом наружный фланец муфты имеет дополнительные отверстия для разъемного соединения с другими деталями привода.

Недостатком указанной муфты является возможность выхода из строя в эксплуатации, обусловленная сложностью монтажа. Нарушения технологии затяжки приводят к проскальзыванию резинокордных элементов по фланцам при передаче крутящего момента с последующим разрушением резинокордных элементов и болтов.

Известна оболочка резинокордная для высокоэластичной муфты, выполненная в виде диска, с центральным отверстием из резины, армированной перекрещивающимися слоями нитей корда, имеющая бортовые зоны для крепления к полумуфтам, отличающаяся тем, что площади поверхностей внутренней и внешней бортовых зон выполнены равными друг другу (см. Патент на полезную модель №157519, Российская Федерация, МПК F16D 3/78. Оболочка резинокордная для высокоэластичной муфты. [Текст] / Воробьев В.И., Измеров О.В., Дорофеев О.В., Злобин С.Н.).

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана компенсационная муфта тягового привода локомотива, содержащая резинокордные элементы в виде плоских дисков, внешний и внутренний фланцы и прижимные кольца, соединенные с фланцами посредством болтов и дистанционных втулок, причем внутренний фланец соединен с деталью привода с помощью шлицевого соединения и болта (см. Компенсационная муфта тягового привода локомотива. Патент РФ №2527254. Н.М. Луков, О.Н. Ромашкова, А.С. Космодамианский, Ю.В. Попов, Н.Н. Стрекалов, С.А. Серии, Г.С. Михальченко, В.И. Воробьев, В.Г. Новиков, О.В. Измеров, А.А. Пугачев).

Недостатком прототипа является то, что в нем зоны контакта резинокордных элементов с внешним и внутренним фланцами выполнены одинаковой ширины, а болты, соединяющие прижимные кольца с внешним и внутренним фланцами, выполнены одинакового диаметра. При приложении к муфте крутящего момента окружное усилие, передаваемое от внутреннего фланца резинокордным элементам, будет выше, чем окружное усилие, передаваемое от резинокордных элементов внешнему фланцу, поскольку зона контакта внутреннего фланца с резинокордными элементами расположена на меньшем диаметре, чем зона контакта резинокордных элементов с внешним фланцем. Поскольку окружное усилие в контакте резинокордных элементов с фланцами передается с помощью трения, то для обеспечения равной несущей способности соединения резинокордных элементов с внешним и внутренним фланцами болты на внутреннем фланце должны создавать большее усилие прижима, пропорциональное отношению диаметров расположения болтов на внешнем и внутреннем фланцах. Однако при одинаковой ширине зон контакта и одинаковом диаметре болтов увеличение количества болтов на внутреннем фланце невозможно ввиду того, что увеличение числа отверстий под болты приводит к перерезанию большего количества кордных нитей и снижению прочности резинокордных элементов в зоне контакта с внутренним фланцем. Кроме того, при равном расстоянии между болтами число болтов на внутреннем фланце получается меньше, чем на внешнем.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении общей несущей способности муфты за счет повышения несущей способности по внутреннему фланцу.

Это достигается тем, что площади поверхностей внутренних и внешних бортовых зон резинокордных элементов выполнены равными друг другу, а диаметры болтов, соединяющих внешние и внутренние прижимные кольца соответственно с внешним и внутренним фланцами, обратно пропорциональны средним диаметрам бортовых зон, на которых расположены болты.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид компенсационной муфты тягового привода локомотива, на фиг. 2 - вид резинокордного элемента.

Компенсационная муфта тягового привода локомотива (фиг. 1) содержит резинокордные элементы в виде плоских дисков 1, внешний 2 и внутренний 3 фланцы и прижимные кольца 4 и 5, соединенные с фланцами 2 и 3 посредством болтов 6 и 7 и дистанционных втулок 8 и 9, причем внутренний фланец соединен с деталью привода 10 с помощью шлицевого соединения 11 и болта 12.

Площади поверхностей внутренних и внешних бортовых зон резинокордных элементов 1 выполнены равными друг другу, а диаметры болтов 6 и 7, соединяющих прижимные кольца внешние 4 и внутренние 5 соответственно с внешним фланцем 2 и внутренним фланцем 3, обратно пропорциональны средним диаметрам бортовых зон, на которых расположены болты:

где d_внутр - диаметр болта 7, соединяющего внутренние прижимные кольца 5 с внутренним фланцем 3, d_внеш - диаметр болта 6, соединяющего внешние прижимные кольца 4 с внешним фланцем 2, D_внеш - средний диаметр внешней бортовой зоны, D_внутр - средний диаметр внутренней бортовой зоны.

Предлагаемая компенсационная муфта тягового привода локомотива работает следующим образом. Передача крутящего момента осуществляется за счет трения между резинокордными элементами 1 и фланцами муфты 2 и 3, а также за счет шлицевого соединения 11, при этом внутренний фланец 3 связан в осевом направлении с деталью привода 10 с помощью болта 12.

При равном расстоянии L между болтами по окружности (фиг. 2) количество болтов на внешнем фланце

n_внеш=πD_внеш/L,

на внутреннем фланце

n_внутр=πD_внутр/L,

отсюда отношение болтов на внешнем и внутреннем фланцах

Площади поперечного сечения каждого из болтов

Отсюда отношение суммарной площади поперечного сечения болтов на внутреннем фланце к суммарному поперечному сечению болтов на внешнем фланце

Поскольку

, то

,

то отношение суммарной площади поперечного сечения болтов на внутреннем фланце к суммарному поперечному сечению болтов на внешнем фланце пропорционально отношению средних диаметров внешней и внутренней бортовых зон, что, в свою очередь, позволяет обеспечить большее усилие прижима и большее окружное усилие.

Поскольку площади поверхностей S_бз внутренних и внешних бортовых зон резинокордных элементов 1 выполнены равными друг другу, то ширина внешней и внутренней бортовых зон

,

то

Таким образом, как диаметр болтов, так и ширина бортовых зон меняются приблизительно в одной и той же пропорции, что позволяет разместить на внутренней бортовой зоне болты, имеющие диаметр больший, чем болты на наружной бортовой зоне.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что одновременное выполнение внешних и внутренних бортовых зон резинокордных элементов равной площади и выполнение диаметров болтов, соединяющих прижимные кольца внешние и внутренние соответственно с внешним фланцем и внутренним фланцем, обратно пропорциональными средним диаметрам бортовых зон, на которых расположены болты, повышает общую несущую способность муфты за счет повышения несущей способности по внутреннему фланцу.

Claims

Компенсационная муфта тягового привода локомотива, содержащая резинокордные элементы в виде плоских дисков, внешний и внутренний фланцы и прижимные кольца, соединенные с фланцами посредством болтов и дистанционных втулок, при этом внутренний фланец соединен с деталью привода с помощью шлицевого соединения и болта, отличающаяся тем, что площади поверхностей внутренних и внешних бортовых зон резинокордных элементов выполнены равными друг другу, а диаметры болтов, соединяющих внешние и внутренние прижимные кольца соответственно с внешним и внутренним фланцами, обратно пропорциональны средним диаметрам бортовых зон, на которых расположены болты.