RU190819U1

RU190819U1 - Тяговый привод локомотива

Info

Publication number: RU190819U1
Application number: RU2019101374U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Олег Васильевич Измеров; Андрей Сергеевич Космодамианский; Михаил Юрьевич Капустин; Николай Николаевич Стрекалов; Александр Васильевич Самотканов; Дмитрий Николаевич Шевченко; Вадим Олегович Корчагин
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2019-07-12

Abstract

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.Тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, шарнирно-поводковый передаточный механизм, сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо, расположенное на валу тягового электродвигателя, и большое зубчатое колесо, которое опирается на подшипники на оси, размещенной на корпусе тягового электродвигателя, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом.Отличительной особенностью предлагаемого тягового привода является то, что подшипниковый узел тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса расположен на конце вала тягового электродвигателя и содержит радиальный подшипник качения и упорный подшипник качения, а кронштейн редуктора, связанный с тягой подвески, расположен ниже подшипникового узла.Предложенный тяговый привод локомотива позволяет снизить расходы на эксплуатацию и ремонт локомотива за счет снижения вероятности проворота малого зубчатого колеса на валу вследствие повышения прочности соединения малого зубчатого колеса с валом, благодаря возможности увеличить длину ступицы малого зубчатого колеса, в результате устранения консольного расположения малого зубчатого колеса на валу тягового электродвигателя.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, и передаточный механизм в виде муфт и вала, проходящего внутри ротора тягового электродвигателя (см. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: учебник для студентов вузов / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, С. 133-134, рис. 91).

Недостаток известного тягового привода, примененного на отечественном тепловозе 2ТЭ121, состоит в том, что размещение вала внутри ротора тягового электродвигателя ведет к необходимости увеличивать диаметр подшипников тягового электродвигателя, что, в свою очередь, ограничивает их максимальную частоту вращения и возможности увеличить мощность тягового электродвигателя за счет повышения частоты вращения ротора и повысить тем самым производительность локомотива.

Известен тяговый привод моторного вагона, содержащий опирающийся на раму тележки тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары редуктор, связанный тягой подвески с рамой тележки, передаточный механизм в виде муфт и вала, проходящего снаружи тягового электродвигателя и связанного с ротором тягового электродвигателя посредством промежуточных колес, (см. В.Н. Хлебников. Высокоскоростной подвижной состав. Итоги науки и техники, Локомотивостроение и вагоностроение, том 1., М, 1978, С 141-143, рис. 28).

Недостатком указанного тягового привода является необходимость применения паразитного зубчатого колеса, что усложняет конструкцию и стоимость привода и увеличивает потери в передаче.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий опирающийся на раму тележки тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары редуктор, связанный тягой подвески с рамой тележки, и шарнирно - поводковый передаточный механизм (см. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография. А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984, с. 193-196, рис. 93.)

Недостатком указанного тягового привода, испытанного ВНИТИ в качестве опытного образца, является то, что применение шарнирно-поводкового передаточного механизма ограничивает возможность увеличивать частоту вращения вала тягового электродвигателя из-за роста выделения тепла в шарнирах и опасности их повреждения, что также ограничивает возможности увеличить мощность тягового электродвигателя за счет повышения частоты вращения ротора и повысить производительность локомотива.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, шарнирно-поводковый передаточный механизм, сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо, расположенное на валу тягового электродвигателя, и большое зубчатое колесо, которое опирается на подшипники на оси, размещенной на корпусе тягового электродвигателя, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом (см. Патент на полезную модель №173559, Российская Федерация, МПК В61С 9/00. Тяговый привод локомотива. / Антипин Д.Я., Воробьев В.И., Бондаренко Д.А., Измеров О.В., Фомина Е.В., Иванова С.Н., Шорохов С.Г. Опубл. 30.08.2017, бюл. №25).

Недостаток прототипа заключается в том, что малое зубчатое колесо на валу тягового электродвигателя расположено консольно, что ограничивает прочность посадки малого зубчатого колеса на вал тягового электродвигателя, в результате чего возможен проворот малого зубчатого колеса на валу при воздействии ударных моментов при круговом огне на коллекторе для коллекторных двигателей или при опрокидывании инвертора. Удлинение вала тягового электродвигателя для увеличения прочности посадки невозможна вследствие того, что при консольной посадке шестерни на вал увеличение длины хвостовика вала приводит к увеличению изгибающих моментов в валу под действием сил, возникающих в зубчатой передаче, что может привести к излому вала тягового электродвигателя.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении расходов на обслуживание и ремонт локомотивов путем повышения надежности посадки малого зубчатого колеса на вал тягового электродвигателя.

Это достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, шарнирно-поводковый передаточный механизм, сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо, расположенное на валу тягового электродвигателя, и большое зубчатое колесо, которое опирается на подшипники на оси, размещенной на корпусе тягового электродвигателя, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом, подшипниковый узел тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса расположен на конце вала тягового электродвигателя и содержит радиальный подшипник качения и упорный подшипник качения, а кронштейн редуктора, связанный с тягой подвески, расположен ниже подшипникового узла.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг. 1. изображен общий вид тягового привода локомотива, а на Фиг. 2 - вид на корпус редуктора и подвеску.

Предлагаемый тяговый привод локомотива (Фиг. 1) содержит тяговый электродвигатель 1, опирающийся на раму 2 тележки, редуктор 3, опирающийся на ось колесной пары 4 и связанный тягой подвески 5 с рамой 2 тележки, шарнирно-поводковый передаточный механизм 6, сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо 7, расположенное на валу тягового электродвигателя 1, и большое зубчатое колесо 8, которое опирается на подшипники 9 на оси 10, размещенной на корпусе тягового электродвигателя 1, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом 6.

Подшипниковый узел 11 тягового электродвигателя 1 со стороны малого зубчатого колеса 7 расположен на конце вала тягового электродвигателя 1 и содержит радиальный подшипник качения 12 и упорный подшипник качения 13, а кронштейн 14 редуктора 3, связанный с тягой подвески 5, расположен ниже подшипникового узла 11.

Предлагаемый тяговый привод локомотива работает следующим образом. Вращающий момент от тягового электродвигателя 1 передается на малое зубчатое колесо 7, от последнего - на сцепленное с ним большое зубчатое колесо 8, и через шарнирно-поводковый передаточный механизм 6 на вал редуктора 3, который удерживается от поворота вокруг оси колесной пары 4 тягой подвески 5. При этом частота вращения шарнирно-поводкового передаточного механизма 6 ниже, чем частота вращения тягового электродвигателя 1 во столько раз, во сколько раз число зубьев малого зубчатого колеса 7 меньше числа зубьев большого зубчатого колеса 8, что позволяет увеличить частоту вращения тягового электродвигателя 1, не увеличивая частоты вращения шарнирно-поводкового передаточного механизма и не создавая опасности повреждения шарниров из-за увеличения выделения в них тепла. Подшипники 9 на оси 10 воспринимают радиальные и осевые нагрузки от зубчатого зацепления и шарнирно-поводкового передаточного механизма 6, предотвращая перекос и осевой сдвиг большого зубчатого колеса 8. Радиальный подшипник качения 12 воспринимает радиальные нагрузки, действующие на малое зубчатое колесо 7, а упорный подшипник качения 13 воспринимает осевые нагрузки, действующие на малое зубчатое колесо 7. Поскольку радиальный подшипник качения 12 и упорный подшипник качения 13 расположены на конце вала тягового электродвигателя 1, то длина ступицы малого зубчатого колеса 7 может быть увеличена без существенного увеличения изгибающих моментов в валу тягового электродвигателя 1. Благодаря тому, что кронштейн 14 редуктора 3 расположен ниже подшипникового узла 11, габариты деталей редуктора 3 не препятствуют размещению подшипникового узла 11.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что устранение консольного расположения малого зубчатого колеса на валу тягового электродвигателя позволяет увеличить длину ступицы малого зубчатого колеса, повысить прочность соединения малого зубчатого колеса с валом и снизить вероятность проворота малого зубчатого колеса на валу, что снижает расходы на эксплуатацию и ремонт локомотива.

Claims

Тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, шарнирно-поводковый передаточный механизм, сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо, расположенное на валу тягового электродвигателя, и большое зубчатое колесо, которое опирается на подшипники на оси, размещенной на корпусе тягового электродвигателя, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом, отличающийся тем, что подшипниковый узел тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса расположен на конце вала тягового электродвигателя и содержит радиальный подшипник качения и упорный подшипник качения, а кронштейн редуктора, связанный с тягой подвески, расположен ниже подшипникового узла.