RU197700U1

RU197700U1 - Gear rack drive for a mine electric locomotive

Info

Publication number: RU197700U1
Application number: RU2019101232U
Authority: RU
Inventors: Леонид Викторович Лукиенко; Владимир Владимирович Исаев
Original assignee: Леонид Викторович Лукиенко
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-01-14
Publication date: 2020-05-21

Abstract

Полезная модель относится к технике для машин внутришахного транспорта.Сущность полезной модели заключается в том, что шахтный электровоз оснащен зубчато-реечным движителем, который состоит из шестерни, установленной на валу и взаимодействующей с зубчатой рейкой, которая жестко закреплена по оси движения электровоза. Постоянство межосевого расстояния в паре «колесо-рейка» обеспечивается опорно-направляющим устройством, оснащенным опорами качения, которые обкатываются по рейке, удерживая колесо в зацеплении. Для обеспечения прохождения поворота выработок на рейке выполнены направляющие продольные пазы, ширина которых на 1/15 больше ширины опор качения.The invention relates to techniques for in-vehicle vehicles. The essence of the invention lies in the fact that the mine electric locomotive is equipped with a rack-and-pinion propeller, which consists of a gear mounted on the shaft and interacting with the rack, which is rigidly fixed along the axis of motion of the electric locomotive. The constancy of the interaxal distance in the pair “wheel-rail” is ensured by a support-guide device equipped with rolling bearings, which are rolled around the rail, keeping the wheel engaged. To ensure passing the turn of the workings on the rail, longitudinal longitudinal grooves are made, the width of which is 1/15 greater than the width of the rolling bearings.

Description

Полезная модель относится к технике для машин внутришахного транспорта.The utility model relates to techniques for machines of the internal train.

Из существующего уровня техники известно устройство для повышения коэффициента сцепления ведущего колеса локомотива с рельсом (Патент РФ 2022847 С1, МПК В61С 11/04, В61С 15/08. Дата публикации 15.11.1994), содержащее связанную с ведущим колесом шестерню, зацепленную с зубчатой рейкой, закрепленной на рельсе, отличающееся тем, что реборда ведущего колеса выполнена зубчатой с образованием указанной шестерни, а заходный участок рейки закреплен на рельсе с возможностью упругого перемещения по вертикали и зубья на ней выполнены переменной высоты. В качестве основного недостатка данного устройства можно отметить тот факт, что изготовление реборды ведущего колеса с образованием зубчатого колеса весьма затруднительно и будет сопровождаться значительными погрешностями, а возможность вертикального упругого перемещения по вертикали заходного участка рейки может привести к дополнительным нагрузкам на шпалы, что скажется отрицательно на работоспособности рельсового полотна.A device for increasing the adhesion coefficient of a drive wheel of a locomotive with a rail (Patent RF 2022847 C1, IPC B61C 11/04, B61C 15/08. Date of publication 11/15/1994) containing a gear connected to a drive wheel engaged with a gear rack is known from the prior art. mounted on the rail, characterized in that the flange of the drive wheel is made toothed to form the specified gear, and the lead-in section of the rack is mounted on the rail with the possibility of elastic movement vertically and the teeth are made of variable height. As the main disadvantage of this device, it can be noted that the manufacture of flanges of the drive wheel with the formation of a gear wheel is very difficult and will be accompanied by significant errors, and the possibility of vertical elastic movement along the vertical of the lead-in section of the rail can lead to additional loads on the sleepers, which will negatively affect the health of the rail.

Известна шахтная напочвенная дорога с зубчатым приводом (RU 2323842, МПК В61В 13/02, В61С 11/04, E21F 13/00 дата публикации 10.05.2008) с зубчатым приводом с бесцепным тяговым органом. Состав напочвенной дороги с зубчатым приводом перемещается по рельсам, между которыми рассредоточен зубчатый став, по которому катится пальцевое колесо тягового органа, приводимого от любого вида двигателей. Кабина и приводная станция соединены с тяговым органом с помощью прижимных шарнирных муфт с вертикальными поверхностями вращения на соединениях. Основным недостатком применения шарнирных прижимных муфт является неравномерность вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущего.Known mine ground road with a gear drive (RU 2323842, IPC B61B 13/02, B61C 11/04, E21F 13/00 publication date 05/10/2008) with a gear drive with a chainless traction unit. The composition of the ground road with a gear drive moves along rails between which a gear stand is dispersed, along which the finger wheel of the traction body driven by any type of engine rolls. The cab and the drive station are connected to the traction body by means of pressure swivel couplings with vertical surfaces of rotation at the joints. The main disadvantage of the use of articulated clamping clutches is the uneven rotation of the driven shaft with uniform rotation of the drive.

Известна напочвенная дорога с зубчатым приводом, по патентам PL 179457 (E21F 13/02, дата публикации 29.09.2000) и PL 352234, с тяговым органом, установленным на рельсах, а между отдельными рельсами расположен зубчатый став, по которому вращается пальцевое колесо тягового органа, привод которого осуществляется от электродвигателя или от двигателя другого типа. Так как тяговый орган включает в себя как систему подачи, в качестве пальцевого колеса, так и привод в качестве двигателя, питаемого энергией из внешнего источника, габаритные размеры которого могут создавать препятствие для перемещения в штреках с ограниченным сечением, а, кроме того, в горных выработках всегда имеются проблемы с перемещением кабелей или линий питания по ходу перемещения напочвенной дороги.A ground road with a gear drive is known, according to the patents PL 179457 (E21F 13/02, publication date 09/29/2000) and PL 352234, with a traction unit mounted on rails, and between the individual rails there is a gear set along which the finger wheel of the traction body rotates the drive of which is carried out from an electric motor or from an engine of another type. Since the traction body includes both a feed system as a finger wheel, and a drive as an engine powered by energy from an external source, the overall dimensions of which can create an obstacle for movement in drifts with a limited cross section, and, in addition, in mountain workings always have problems with moving cables or power lines along the movement of the soil road.

К аналогу можно отнести, устройство для повышения коэффициента сцепления (МПК В61С 15/08, В61С 11/04, RU 2022847) ведущего колеса локомотива с рельсом, содержащее связанную с ведущим колесом шестерню, зацепленную с зубчатой рейкой, закрепленной на рельсе. Недостатком такого устройства является технологически сложное выполнение зубьев рейки по синусоидальному профилю, а также недостаточное увеличение силы сцепления.An analogue can be attributed to a device for increasing the coefficient of adhesion (MPK V61C 15/08, V61C 11/04, RU 2022847) of the drive wheel of a locomotive with a rail, containing a gear connected to the drive wheel, engaged with a gear rack fixed to the rail. The disadvantage of this device is the technologically complex execution of the teeth of the rack along the sinusoidal profile, as well as an insufficient increase in adhesion.

Известна зубчатая дорога системы Абта [2], где отсутствует опорно-направляющее устройство, а постоянство зацепления обеспечивается за счет массы локомотива. Между тем, при прохождении поворота в зацеплении колесо-рейка будут ухудшаться условия работы за счет неполного контакта зуба колеса с рейкой, что может привести к повышенному изнашиванию пары «колесо-рейка». Кроме того, весьма вероятна ситуация при которой вследствие, например, изнашивания выталкивающие силы в зацеплении могут достигать значительных величин. При этом качество зацепления снизится и может возникнуть прерывистый характер движения локомотива. Это, в свою очередь, может привести к возникновению аварийной ситуации.Known toothed system of the Abta system [2], where there is no supporting-guiding device, and the consistency of engagement is ensured by the mass of the locomotive. Meanwhile, when passing a turn in engagement, the wheel-rack will deteriorate working conditions due to incomplete contact of the tooth of the wheel with the rack, which can lead to increased wear of the pair of "wheel-rack". In addition, a situation is very likely in which due to, for example, wear, the buoyancy forces in the engagement can reach significant values. At the same time, the quality of engagement will decrease and an intermittent nature of the locomotive's movement may occur. This, in turn, can lead to an emergency.

Настоящая полезная модель направлена на повышение эффективности эксплуатации шахтных электровозов за счет обеспечения постоянства зацепления и улучшения его качества при прохождении поворотов наклонных выработок, а также повышения КПД, и увеличение тягового усилия.This useful model is aimed at increasing the efficiency of operation of mine electric locomotives by ensuring the consistency of meshing and improving its quality when cornering inclined workings, as well as increasing efficiency, and increasing traction.

Сущность полезной модели заключается в том, что шахтный электровоз оснащен зубчато-реечным движителем, который состоит из шестерни, установленной на валу и взаимодействующей с зубчатой рейкой, которая жестко закреплена по оси движения электровоза. Постоянство межосевого расстояния в паре «колесо-рейка» обеспечивается опорно-направляющим устройством, оснащенным опорами качения, которые обкатываются по рейке, удерживая колесо в зацеплении. Для обеспечения прохождения поворота выработок на рейке выполнены направляющие продольные пазы, ширина которых на 1/15 больше ширины опор качения.The essence of the utility model is that the mine electric locomotive is equipped with a rack and pinion propeller, which consists of a gear mounted on the shaft and interacting with a gear rack, which is rigidly fixed along the axis of motion of the electric locomotive. The constancy of the interaxal distance in the pair “wheel-rail” is ensured by a support-guide device equipped with rolling bearings, which are rolled around the rail, keeping the wheel engaged. To ensure passing the turn of the workings on the rail, longitudinal longitudinal grooves are made, the width of which is 1/15 greater than the width of the rolling bearings.

Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1).The essence of the utility model is illustrated in the drawing (Fig. 1).

Конструкция состоит из вала 1; шестерни 2; зубчатой рейки 3, на которой выполнены направляющие продольные пазы 4; опорно-направляющего устройства 5; опор качения 6.The design consists of a shaft 1; gears 2; gear rack 3, on which the guide longitudinal grooves 4 are made; supporting guide device 5; rolling bearings 6.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Крутящий момент от электродвигателя через систему зубчатых колес передается на шестерню 2, закрепленную на приводном валу колесной пары 1, которая обкатывается по рейке (например, зубчатой) 3, на которой выполнены направляющие продольные пазы 4. При этом электровоз перемещается вдоль оси рейки. Постоянство межосевого расстояния обеспечивается за счет опорно-направляющего устройства 5, закрепленного на раме электровоза. Снижение коэффициента трения достигается за счет наличия опор качения 6, которые обкатываются по направляющим продольным пазам 4 рейки. При прохождении поворотов выработок опоры качения смещаются по отношению к продольной оси рейки, причем продольные пазы, выполненные в ней, ограничивают их перемещение и, таким образом, обеспечивают полноценное пятно контакта, в паре «колесо-рейка».The inventive utility model works as follows. The torque from the electric motor through the system of gears is transmitted to the gear 2, mounted on the drive shaft of the wheelset 1, which is rolled around the rail (for example, gear) 3, on which guide longitudinal grooves are made 4. In this case, the electric locomotive moves along the axis of the rack. The constancy of the center distance is ensured by the support-guide device 5, mounted on the frame of the electric locomotive. The decrease in the coefficient of friction is achieved due to the presence of rolling bearings 6, which are run along the guide longitudinal grooves 4 of the rack. When cornering the workings, the rolling bearings are displaced with respect to the longitudinal axis of the rail, and the longitudinal grooves made in it limit their movement and, thus, provide a complete contact spot in a pair of "wheel-rail".

Использование предлагаемого зубчато-реечного движителя для шахтного электровоза позволит улучшить его работоспособность и снизить износ в сложных условиях подземной эксплуатации. Кроме того, применение предлагаемого движителя позволит значительно повысить допустимый угол подъема шахтного электровоза.Using the proposed gear rack drive for a mine electric locomotive will improve its performance and reduce wear in difficult underground conditions. In addition, the use of the proposed propulsion will significantly increase the permissible elevation angle of the mine electric locomotive.

Источники информацииSources of information

1. Шахтная напочвенная дорога с зубчатым приводом (RU 2323842) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/232/2323842.html [22.11.2015]1. Mine soil road with gear drive (RU 2323842) [Electronic resource]. - Access mode: http://www.findpatent.ru/patent/232/2323842.html [11.22.2015]

2. Коковцов К.К. Горные железные дороги Швейцарии особых систем. II. Зубчатые дороги. Санкт-Петербург, 1909, 269 с.2. Kokovtsov K.K. Swiss Mountain Railways special systems. II. Toothed roads. St. Petersburg, 1909, 269 p.

Claims

A rack-and-pinion mover for a mine electric locomotive, consisting of an electric locomotive interacting with a gear rack, rigidly fixed along the axis of motion of the electric locomotive, a gear mounted on the shaft, a support-and-guide device that ensures a constant center distance between the gear wheel and the rack due to rolling bearings rolling around the rack , characterized in that to ensure the passage of turning workings rail is equipped with guides of longitudinal grooves, the width of which is 1/15 greater than the width of the bearings.