RU203485U1

RU203485U1 - TRACTION GEARBOX GEARBOX

Info

Publication number: RU203485U1
Application number: RU2020143607U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Никитин; Ирина Сергеевна Кузнецова; Наталия Александровна ТУРОВЕРОВА
Original assignee: Ирина Сергеевна Кузнецова; Наталия Александровна ТУРОВЕРОВА
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-04-07

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в конструкциях ненесущих кожухов тяжело нагруженных тяговых редукторов транспортных, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машин и, в частности, в качестве кожуха зубчатой передачи тяговых редукторов колесно-моторных блоков тепловозов, электровозов и мотор-вагонов и направлена на повышение технологичности изготовления кожуха тягового редуктора локомотива, снижение трудоемкости его изготовления, исключение нарушения герметичности из-за усталостного разрушения сварных швов, а также снижение его массы и повышение точности изготовления.Составной кожух зубчатой передачи тягового редуктора с маслоуловителем и фасонными элементами выполнен из соединяемых друг с другом частей, изготовленных из композиционного материала с взаимно пересекающимся расположением армирующих волокон методом вакуумной инфузии.Части кожуха изготовлены вакуумной инфузией в закрытой форме.Каждая из составных частей кожуха изготовлена путем неразъемного соединения между собой отдельных элементов с использованием композиционного материала с взаимно пересекающимся расположением армирующих волокон методом инфузии олигомерного или полимерного связующего под воздействием вакуума в закрытой форме.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in the design of non-bearing casings of heavily loaded traction gearboxes of transport, agricultural, road-building and other machines and, in particular, as a gear casing of traction gearboxes of wheel-motor units of diesel locomotives, electric locomotives and motor- cars and is aimed at improving the manufacturability of the locomotive traction reducer casing, reducing the labor intensity of its manufacture, eliminating leakage due to fatigue fracture of welded seams, as well as reducing its weight and increasing the manufacturing accuracy. from interconnected parts made of composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by vacuum infusion. Parts of the casing are made by vacuum infusion in a closed form. by permanently connecting individual elements with each other using a composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by the method of infusion of an oligomeric or polymeric binder under the influence of vacuum in a closed form.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в конструкциях ненесущих кожухов тяжело нагруженных тяговых редукторов транспортных, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машин и, в частности, в качестве кожуха зубчатой передачи тяговых редукторов колесно-моторных блоков тепловозов, электровозов и мотор-вагонов.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used in the design of non-bearing casings of heavily loaded traction gearboxes of transport, agricultural, road-building and other machines and, in particular, as a gear casing of traction gearboxes of wheel-motor units of diesel locomotives, electric locomotives and motor- wagons.

Наиболее известной конструкцией является конструкция кожуха тягового редуктора тепловоза [«Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: устройство и работа» / С.П. Филонов, А.Е. Зиборов, В.В. Ренкунас и др. - М.: Транспорт, 1986 г., стр. 274-275] (Фиг. 1) состоящего из нижней и верхней половин, выполненных из листового металла посредством сварки и соединяемых между собой посредством крепежных резьбовых элементов (болтов). При этом кожух снабжен составным полым маслоуловителем, детали которого изготовлены методом холодного штампования и приварены к боковым стенкам верхней и нижней половин кожуха.The most famous design is the design of the casing of the traction reducer of a diesel locomotive ["Diesel locomotives 2TE10M, 3TE10M: design and operation" / S.P. Filonov, A.E. Ziborov, V.V. Renkunas et al. - M .: Transport, 1986, pp. 274-275] (Fig. 1) consisting of the lower and upper halves, made of sheet metal by welding and interconnected by means of fastening threaded elements (bolts). In this case, the casing is equipped with a composite hollow oil catcher, the parts of which are made by cold stamping and welded to the side walls of the upper and lower halves of the casing.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design are:

высокая напряженность сварных швов, обусловленная их протяженностью и низкой точностью расположения крепежных элементов, что вызывает деформации кожухов в процессе монтажа и приводит к предварительной напряженности материала кожуха в целом и сварных швов в частности, что, в свою очередь, сказывается на надежности и частым аварийным выходам из строя кожухов вследствие утраты герметичности масляной полости из-за усталостного разрушения предварительно напряженных сварных швов; high tension of welded seams, due to their length and low accuracy of the location of fasteners, which causes deformation of the casings during installation and leads to prestressing of the casing material in general and welds in particular, which, in turn, affects the reliability and frequent emergency exits failure of casings due to loss of tightness of the oil cavity due to fatigue failure of prestressed welds;

низкая герметичность сопряжений горловин кожуха с первичным (со стороны двигателя) и вторичным (применительно к локомотиву - оси колесной пары) валами, обусловленная плохой соосностью сопрягаемых деталей, что обусловлено погрешностью расположения уплотнительных элементов, в частности - маслоуловителей, обуславливаемая технологией изготовления кожухов (сварная конструкция); low tightness of the joints of the casing necks with the primary (from the engine side) and secondary (in relation to the locomotive - the axle of the wheel pair) shafts, due to the poor alignment of the mating parts, which is due to the error in the location of the sealing elements, in particular - oil traps, caused by the technology of manufacturing the casings (welded structure );

высокая масса и большая металлоемкость изделия, что обуславливает сложность монтажа и обслуживания и высокую себестоимость; high weight and high metal consumption of the product, which leads to the complexity of installation and maintenance and high cost;

низкая технологичность изготовления, негативно сказывающаяся на себестоимости кожухов. low manufacturability, which negatively affects the cost of the casings.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели является (RU, U1, №197261, 2020). Данная конструкция имеет маслоуловитель, выполненный в виде многоугольной прямой призмы, изготовленной методом сварки из элементов, раскроенных методов лазерной резки.The closest to the declared utility model is (RU, U1, No. 197261, 2020). This design has an oil trap made in the form of a polygonal straight prism made by welding from elements cut by laser cutting methods.

Недостатками данной конструкции являются высокие материалоемкость и трудоемкость изготовления кожуха, недостаточные прочностные характеристики, связанные с усталостным разрешением сварных швов. The disadvantages of this design are high material consumption and laboriousness of the casing manufacturing, insufficient strength characteristics associated with the fatigue resolution of welded seams.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в существенном повышении технологичности изготовления кожуха тягового редуктора локомотива, снижение трудоемкости его изготовления, исключение нарушения герметичности из-за усталостного разрушения сварных швов, а также снижение его массы и повышение точности изготовления.The technical result to be achieved by the claimed utility model consists in a significant increase in the manufacturability of the locomotive traction gearbox casing, a decrease in the labor intensity of its manufacture, the elimination of leakage due to fatigue fracture of welded seams, as well as a decrease in its weight and an increase in manufacturing accuracy.

Указанный технический результат достигается тем, что в составном кожухе зубчатой передачи тягового редуктора с маслоуловителем и фасонными элементами, выполненном из соединяемых друг с другом частей, каждая из частей выполнена из композиционного материала с взаимно пересекающимся расположением армирующих волокон методом вакуумной инфузии.The specified technical result is achieved by the fact that in the composite casing of the gear transmission of the traction reducer with an oil trap and shaped elements, made of parts that are connected to each other, each of the parts is made of a composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by the method of vacuum infusion.

Части кожуха изготовлены вакуумной инфузией в закрытой форме.The casing parts are vacuum infused in a closed mold.

Каждая из составных частей кожуха изготовлена путем неразъемного соединения между собой отдельных элементов с использованием композиционного материала с взаимно пересекающимся расположением армирующих волокон методом инфузии олигомерного или полимерного связующего под воздействием вакуума в закрытой форме.Each of the component parts of the casing is made by permanently connecting separate elements with each other using a composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by the method of infusion of an oligomeric or polymeric binder under the influence of vacuum in a closed form.

На фиг. 1 представлен заявленный кожух в разрезе, состоящий из монолитных частей; на фиг. 2 - составная часть кожуха, выполненная из двух частей.FIG. 1 shows the claimed casing in section, consisting of monolithic parts; in fig. 2 - an integral part of the casing made of two parts.

Кожух состоит из сопрягаемых между собой верхней 1 и нижней 2 частей, а также полого маслоуловителя 3 и фасонных полостей для установки герметизирующих элементов - уплотнителей (не показаны), которые изготовлены из композиционного материала с взаимно пересекающимся расположением армирующих волокон методом вакуумной инфузии олигомерного или полимерного связующего в закрытой форме.The casing consists of mating upper 1 and lower 2 parts, as well as a hollow oil trap 3 and shaped cavities for installing sealing elements - seals (not shown), which are made of a composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by the method of vacuum infusion of an oligomeric or polymer binder in a closed form.

В случае невозможности изготовления частей 1, 2 кожуха или хотя бы одной из них допускается вариант исполнения половин кожуха, склеенных, в свою очередь, как минимум из 2-х частей.If it is impossible to manufacture parts 1, 2 of the casing or at least one of them, the variant of the halves of the casing, glued, in turn, from at least 2 parts, is allowed.

Прочностные и усталостные характеристики современных композиционных материалов не уступают соответствующим характеристикам конструкционных сталей, а технология изготовления позволяет избежать последующей механической обработки сопрягаемых поверхностей и присоединительных размеров, отсутствие сварных и склеенных соединений позволяет избежать концентрации напряжений и предварительного напряжения конструкции в целом.The strength and fatigue characteristics of modern composite materials are not inferior to the corresponding characteristics of structural steels, and the manufacturing technology allows avoiding the subsequent machining of mating surfaces and connecting dimensions, the absence of welded and glued joints allows avoiding stress concentration and prestressing of the structure as a whole.

Функционирование заявляемого кожуха зубчатой передачи тягового редуктора локомотива не отличается от функционирования кожухов, известных из уровня техники. В кожух помещаются шестерни редуктора локомотива и заливается трансмиссионное масло, осуществляющее смазку зубчатого зацепления.The functioning of the inventive casing of the gear transmission of the traction reducer of the locomotive does not differ from the functioning of the casings known from the prior art. The gears of the locomotive reducer are placed in the casing and transmission oil is poured, which lubricates the gearing.

При вращении шестерен масло забрасывается на боковые стенки кожуха и со стороны подвижного соединения попадает в полость маслоуловителя 3 и стекает в полость нижней половины кожуха 2.When the gears rotate, the oil is thrown onto the side walls of the casing and from the side of the movable joint enters the cavity of the oil catcher 3 and flows into the cavity of the lower half of the casing 2.

Предлагаемая конструкция отличается повышенной технологичностью и точностью изготовления, поскольку все элементы кожуха локомотива, включая сопрягаемые и фасонные поверхности изделие «копирует» с оснастки, исключая из процесса изготовления человеческий фактор и погрешности как базирования, так и механической обработки.The proposed design is distinguished by increased manufacturability and manufacturing accuracy, since all elements of the locomotive casing, including mating and shaped surfaces, the product "copies" from the tooling, excluding the human factor and errors of both basing and machining from the manufacturing process.

Claims

1. Composite casing of the gear drive of the traction reducer with oil catcher and shaped elements, made of parts connected to each other, characterized in that each of the parts is made of a composite material with mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by vacuum infusion.

2. The composite casing of the traction reducer gear transmission according to claim 1, characterized in that the casing parts are made by vacuum infusion in a closed form.

3. The composite casing of the gear drive of the traction reducer according to claim 1, characterized in that each of the constituent parts of the casing is made by permanently connecting separate elements with each other using a composite material with a mutually intersecting arrangement of reinforcing fibers by the method of infusion of an oligomeric or polymer binder under the influence of vacuum into closed form.