RU215944U1

RU215944U1 - TRACTION DRIVE OF THE LOCOMOTIVE

Info

Publication number: RU215944U1
Application number: RU2022129824U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Космодамианский; Олег Васильевич Измеров; Степан Олегович Копылов; Владимир Иванович Воробьев; Вадим Олегович Корчагин; Александр Анатольевич Пугачев; Михаил Юрьевич Капустин; Александр Васильевич Самотканов; Дмитрий Николаевич Шевченко; Евгений Владимирович Николаев; Артем Евгеньевич Карпов
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Filing date: 2022-11-17
Publication date: 2023-01-11

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 содержит тяговый электродвигатель и осевой редуктор, связанные вместе разъемным соединением и опирающиеся на ось колесной пары с помощью подшипников, при этом подшипники, с помощью которых тяговый электродвигатель опирается на ось колесной пары, расположены на противоположных концах корпуса тягового электродвигателя, разъемное соединение осевого редуктора с тяговым электродвигателем содержит неподвижно связанный с корпусом тягового электродвигателя палец, входящий в отверстие сферического шарнира, и ползун, перемещающийся в пазу кронштейна осевого редуктора, а вал тягового электродвигателя и вал осевого редуктора связаны упруго-компенсационной муфтой, тяговый привод содержит неподвижный полый вал со сферической опорой и корпус подшипника, закрепленный на колесе колесной пары, причем тяговый электродвигатель со стороны осевого редуктора опирается на ось колесной пары с помощью подшипника осевого редуктора через сферическую опору и корпус осевого редуктора, а со стороны, противоположной редуктору, тяговый электродвигатель опирается на подшипник, который расположен снаружи полого вала и опирается на ось колесной пары через корпус подшипника и колесо колесной пары. Отличительной особенностью предлагаемого тягового привода является то, что большое зубчатое колесо осевого редуктора опирается на ближайшее к последнему колесо колесной пары, осевые подшипники осевого редуктора помещены в стакан, соединенный с одной стороны с корпусом осевого редуктора, тяговый привод имеет три подшипника осевого редуктора, два из которых выполнены в виде радиальных роликовых подшипников, внутренние кольца которых не имеют буртов, третий подшипник выполнен шариковым и расположен между радиальных роликовых, между наружным кольцом шарикового подшипника и стаканом имеется зазор, между шариковым подшипником и роликовыми подшипниками установлены дистанционные втулки, по краям стакана установлены бурты, скрепленные со стаканом разъемными соединениями, сферическая опора выполнена подвижной относительно тягового электродвигателя в осевом направлении, а подшипник, опирающийся на колесо колесной пары, выполнен в виде шарикового подшипника. Предложенный тяговый привод локомотива позволяет снизить расходы на эксплуатацию и ремонт локомотива вследствие увеличения срока службы деталей привода, благодаря возможности использования в редукторе косозубых зубчатых колес, достигнутой вследствие опоры большого зубчатого колеса редуктора на колесо колесной пары и расположения подшипников осевого редуктора внутри стакана, соединенного одной стороной с корпусом осевого редуктора, что позволило использовать шариковый подшипник качения для восприятия осевых нагрузок, а также разгрузки поверхности трения сферической опоры от воздействия осевых нагрузок вследствие выполнения сферической опоры подвижной относительно тягового электродвигателя и восприятия осевых нагрузок шариковым подшипником, опирающимся на колесо колесной пары.

The utility model relates to rail vehicles, namely to devices for transmitting torque from a traction motor to a wheelset. SUBSTANCE: locomotive traction drive contains a traction motor and an axial reducer, connected together by a detachable connection and supported on the axle of the wheel pair with the help of bearings, while the bearings, with the help of which the traction motor rests on the axle of the wheel pair, are located at opposite ends of the housing of the traction motor, the detachable connection of the axial The gearbox with a traction motor contains a pin fixedly connected to the traction motor housing, which enters the hole of the spherical hinge, and a slider moving in the groove of the axial gearbox bracket, and the traction motor shaft and the shaft of the axial gearbox are connected by an elastic-compensation clutch, the traction drive contains a stationary hollow shaft with spherical support and a bearing housing fixed on the wheelset wheel, and the traction motor from the side of the axle gearbox rests on the axle of the wheel pair with the help of the axle gearbox bearing through the spherical bearing and the axle gearbox housing, and with on the side opposite to the gearbox, the traction motor rests on a bearing, which is located outside the hollow shaft and rests on the axle of the wheel pair through the bearing housing and the wheel of the wheel pair. A distinctive feature of the proposed traction drive is that the large gear wheel of the axial gearbox rests on the nearest to the last wheel of the wheel pair, the axial bearings of the axial gearbox are placed in a cup connected on one side with the axle gearbox housing, the traction drive has three bearings of the axial gearbox, two of which are made in the form of radial roller bearings, the inner rings of which do not have collars, the third bearing is made of a ball bearing and is located between the radial roller bearings, there is a gap between the outer ring of the ball bearing and the cup, distance bushings are installed between the ball bearing and the roller bearings, collars are installed along the edges of the cup fastened to the glass with detachable connections, the spherical support is movable relative to the traction motor in the axial direction, and the bearing resting on the wheelset wheel is made in the form of a ball bearing. The proposed traction drive of the locomotive makes it possible to reduce the cost of operating and repairing the locomotive due to an increase in the service life of the drive parts, due to the possibility of using helical gears in the gearbox, achieved due to the support of the large gear of the gearbox on the wheelset wheel and the location of the axle gearbox bearings inside the cup, connected by one side with an axial gearbox housing, which made it possible to use a ball bearing to absorb axial loads, as well as unload the friction surface of the spherical support from the effects of axial loads due to the spherical support being movable relative to the traction motor and the perception of axial loads by a ball bearing resting on the wheelset wheel.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.The utility model relates to rail vehicles, namely to devices for transmitting torque from a traction motor to a wheelset.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники, и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на оси колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 1986, с. 41-43, рис. 3.1.).A locomotive traction drive is known, containing a traction motor supported on the axle of the wheel pair through motor-axial bearings, and a gear train, moreover, the small gear wheel is placed on the shaft of the traction motor, and the large gear wheel is located on the axle of the wheel pair (see Biryukov I.V. ., Belyaev A.I., Rybnikov I.K. Traction transmissions of electric rolling stock of railways. - M.: Transport, 1986, pp. 41-43, Fig. 3.1.).

Недостатком известного тягового привода, применяемого на тепловозах серий 2ТЭ10, ТЭМ2, 2ТЭ116 отечественных железных дорог, состоит в том, что при работе односторонней зубчатой передачи реактивное усилие, действующее на шестерню со стороны зацепления, создает крайне неравномерную нагрузку на моторно-осевые подшипники со стороны зубчатой передачи и со стороны коллектора, что приводит к неравномерному их износу с последующим ростом угла перекоса корпуса тягового электродвигателя относительно колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 1986, с. 43).A disadvantage of the known traction drive used on diesel locomotives of the 2TE10, TEM2, 2TE116 series of domestic railways is that, when a one-way gear train is operating, the reactive force acting on the gear from the engagement side creates an extremely uneven load on the motor-axial bearings from the gear side. transmission and from the side of the collector, which leads to uneven wear with a subsequent increase in the angle of skew of the traction motor housing relative to the wheelset (see Biryukov I.V., Belyaev A.I., Rybnikov I.K. Traction transmissions of electric rolling stock of railways. - M.: Transport, 1986, p. 43).

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, подвешенный на раме тележки, осевой редуктор, торсионный вал, проходящий через полый вал ротора тягового электродвигателя и связанный с валом осевого редуктора и валом тягового электродвигателя компенсационными муфтами (см. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотиво-строение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, с. 133-134, рис. 91).A locomotive traction drive is known, containing a traction motor suspended on the bogie frame, an axial gearbox, a torsion shaft passing through the hollow shaft of the traction motor rotor and connected to the axial gearbox shaft and the traction motor shaft by compensation couplings (see Design, calculation and design of locomotives: Textbook for university students studying in the specialty "Locomotive-building" A. A. Kamaev, N. G. Apanovich, V. A. Kamaev and others, edited by A. A. Kamaev. - M .: Mashinostroenie, 1981, pp. 133-134, Fig. 91).

Недостатком данного тягового привода, примененном на тепловозе 2ТЭ121, электровозах ЭП1 и ЭП10 отечественных железных дорог и ДСЗ железных дорог Украины, является ограничение возможности снизить массу тягового электродвигателя путем повышения частоты вращения ротора, вследствие необходимости повышать внутренний диаметр подшипников ротора для размещения внутри вала электродвигателя торсионного вала. Так, наружный диаметр вала асинхронного тягового электродвигателя СТА-1200 мощностью 1200 кВт с приводом с опорно-рамным тяговым электродвигателем и осевым редуктором составляет 188 мм, что почти на 40 мм больше диаметра вала тяговых электродвигателей электровозов с опорно-осевым подвешиванием, а масса составляет 2400 кг, что на 20% выше массы асинхронных тяговых электродвигателей той же мощности для привода с опорно-осевым подвешиванием тяговых асинхронных электродвигателей (около 2000 кг).The disadvantage of this traction drive, used on the diesel locomotive 2TE121, electric locomotives EP1 and EP10 of domestic railways and DSZ railways of Ukraine, is the limitation of the ability to reduce the mass of the traction motor by increasing the rotor speed, due to the need to increase the inner diameter of the rotor bearings to accommodate the torsion shaft inside the motor shaft . Thus, the outer diameter of the shaft of an asynchronous traction motor STA-1200 with a power of 1200 kW with a drive with a support-frame traction motor and an axial gearbox is 188 mm, which is almost 40 mm more than the diameter of the shaft of traction motors of electric locomotives with support-axial suspension, and the mass is 2400 kg, which is 20% higher than the mass of asynchronous traction motors of the same power for a drive with axial suspension of traction asynchronous motors (about 2000 kg).

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель и осевой редуктор, связанные вместе разъемным соединением, и опирающиеся на ось колесной пары с помощью подшипников, причем тяговый электродвигатель со стороны, противоположной осевому редуктору, опирается на ось колесной пары через один подшипник, разъемное соединение с корпусом осевого редуктора выполнено неподвижным, осевой редуктор опирается на ось колесной пары с помощью одного подшипника, вал ротора тягового электродвигателя одним концом опирается на статор тягового электродвигателя через подшипник, а противоположным концом - на подшипники вала осевого редуктора, с которым вал ротора тягового электродвигателя соединен посредством мембранной муфты (см. Устройство электровоза 2ЭС10 (Методическое пособие для локомотивных бригад и ремонтного персонала). РЖД, Екатеринбургский учебный центр №1, машинисты инструктора: Касимов P.P. Мальгин А.А. Подоплелов А.А. С. 64-65, рис. 65).A locomotive traction drive is known, containing a traction motor and an axial gearbox connected together by a detachable connection, and supported on the axle of the wheel pair by means of bearings, and the traction motor from the side opposite to the axle gearbox rests on the axis of the wheel pair through one bearing, a detachable connection with the housing of the axial gearbox is fixed, the axial gearbox rests on the axle of the wheel pair with the help of one bearing, the traction motor rotor shaft at one end rests on the traction motor stator through the bearing, and at the opposite end - on the bearings of the axial gearbox shaft, with which the traction motor rotor shaft is connected by means of a membrane couplings (see Installation of an electric locomotive 2ES10 (Methodological guide for locomotive crews and repair personnel). Russian Railways, Yekaterinburg Training Center No. 1, instructor drivers: Kasimov P.R. Malgin A.A. Podoplelov A.A. S. 64-65, Fig. 65 ).

Недостатками указанного тягового привода, примененного для электровоза 2ЭС10 отечественных железных дорог, являются весьма жесткие требования к технологической точности изготовления сопрягаемых поверхностей корпуса тягового электродвигателя, подшипникового щита со стороны редуктора и корпуса редуктора. Кроме того, изгиб оси колесной пары при воздействии на нее статических и динамических нагрузок со стороны букс ведет к перекосу большого зубчатого колеса осевого редуктора относительно малого, неравномерному распределению контактных нагрузок по длине зубьев и снижению долговечности работы осевого редуктора. Отсутствие упругих звеньев между осью колесной пары и валом ротора тягового электродвигателя приводит к возникновению динамических моментов в тяговом приводе, что увеличивает склонность локомотива к боксованию и повышает износа бандажей колесной пары; установлено (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 1986 - 256, с. 59), что применение упругих зубчатых колес уменьшало склонность к боксованию и снижало интенсивность износа бандажей на 15%) Перечисленные недостатки ведут к увеличению затрат при эксплуатации и ремонте тягового привода.The disadvantages of this traction drive, used for electric locomotive 2ES10 of domestic railways, are very stringent requirements for the technological accuracy of manufacturing the mating surfaces of the traction motor housing, the bearing shield on the side of the gearbox and the gearbox housing. In addition, the bending of the wheelset axle when exposed to static and dynamic loads from the side of the axle boxes leads to a misalignment of the large gear wheel of the axial gearbox relative to the small one, an uneven distribution of contact loads along the length of the teeth and a decrease in the durability of the axle gearbox. The absence of elastic links between the axle of the wheelset and the rotor shaft of the traction motor leads to the occurrence of dynamic moments in the traction drive, which increases the tendency of the locomotive to box and increases the wear of the tires of the wheelset; it was established (see Biryukov I.V., Belyaev A.I., Rybnikov I.K. Traction transmissions of electric rolling stock of railways. - M .: Transport, 1986 - 256, p. 59) that the use of elastic gears reduced the tendency to boxing and reduced the intensity of tire wear by 15%) These shortcomings lead to an increase in costs during the operation and repair of the traction drive.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель и осевой редуктор, связанные вместе разъемным соединением и опирающиеся на ось колесной пары с помощью подшипников, отличающийся тем, что подшипники, с помощью которых тяговый электродвигатель опирается на ось колесной пары, расположены на противоположных концах корпуса тягового электродвигателя, разъемное соединение осевого редуктора с тяговым электродвигателем содержит неподвижно связанный с корпусом тягового электродвигателя палец, входящий в отверстие сферического шарнира, и ползун, перемещающийся в пазу кронштейна осевого редуктора, а вал тягового электродвигателя и вал осевого редуктора связаны упруго-компенсационной муфтой (см. Патент на полезную модель №164797, Российская Федерация, МПК В61С 9/48. Тяговый привод локомотива [Текст] / Воробьев В.И., Измеров О.В., Новиков В.Г., Вдовин А.В., Бондаренко Д.А., Новиков А.С., Воробьев Д.В. Опубл. 20.09.2016, бюл. №26).A locomotive traction drive is known, containing a traction motor and an axial gearbox connected together by a detachable connection and supported on the axle of the wheel pair by means of bearings, characterized in that the bearings with which the traction motor rests on the axle of the wheel pair are located at opposite ends of the housing of the traction motor , the detachable connection of the axial gearbox with the traction motor contains a pin fixedly connected to the traction motor housing, which enters the hole of the spherical hinge, and a slider moving in the groove of the axial gearbox bracket, and the traction motor shaft and the shaft of the axial gearbox are connected by an elastic-compensation clutch (see Patent for utility model No. 164797, Russian Federation, MPK V61S 9/48 Traction drive of a locomotive [Text] / Vorobyov V.I., Izmerov O.V., Novikov V.G., Vdovin A.V., Bondarenko D.A. ., Novikov A.S., Vorobyov D.V. Published 20.09.2016, Bulletin No. 26).

Недостатком указанного привода является то, что в нем невозможно для повышения долговечности моторно-осевых подшипников увеличить их размер за счет размещения подшипников снаружи полого вала (см. Евстратов А.С. Экипажные части тепловозов: монография. М., Машиностроение, 1987, с. 30-31, рис. 9), поскольку этому препятствует корпус редуктора и один из подшипниковых узлов.The disadvantage of this drive is that it is impossible for it to increase the durability of motor-axial bearings to increase their size by placing the bearings outside the hollow shaft (see Evstratov A.S. Crew parts of diesel locomotives: monograph. M., Mashinostroenie, 1987, p. 30-31, Fig. 9), since this is prevented by the gearbox housing and one of the bearing assemblies.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель и осевой редуктор, связанные вместе разъемным соединением и опирающиеся на ось колесной пары с помощью подшипников, при этом подшипники, с помощью которых тяговый электродвигатель опирается на ось колесной пары, расположены на противоположных концах корпуса тягового электродвигателя, разъемное соединение осевого редуктора с тяговым электродвигателем содержит неподвижно связанный с корпусом тягового электродвигателя палец, входящий в отверстие сферического шарнира, и ползун, перемещающийся в пазу кронштейна осевого редуктора, а вал тягового электродвигателя и вал осевого редуктора связаны упруго-компенсационной муфтой, тяговый привод содержит неподвижный полый вал со сферической опорой и корпус подшипника, закрепленный на колесе колесной пары, причем тяговый электродвигатель со стороны осевого редуктора опирается на ось колесной пары с помощью подшипника осевого редуктора через сферическую опору и корпус осевого редуктора, а со стороны, противоположной редуктору, тяговый электродвигатель опирается на подшипник, который выполнен сферическим, расположен снаружи полого вала и опирается на ось колесной пары через корпус подшипника и колесо колесной пары (см. Патент на полезную модель №189364, СПК В61С 15/08 (2013.01). Тяговый привод локомотива. / Воробьев В.И., Антипин Д.Я., Космодамианский А.С., Измеров О.В., Маслов М.А., Копылов С.О. Опубл. 21.05.2019, бюл. №15).As a prototype of the proposed utility model, a locomotive traction drive is selected, containing a traction motor and an axial gearbox connected together by a detachable connection and supported on the axle of the wheel pair using bearings, while the bearings with which the traction motor rests on the axle of the wheel pair are located on opposite at the ends of the traction motor housing, the detachable connection of the axial gearbox with the traction motor contains a finger fixedly connected to the traction motor housing, which enters the hole of the spherical hinge, and a slider moving in the groove of the axial gearbox bracket, and the traction motor shaft and the shaft of the axial gearbox are connected by an elastic-compensation clutch , the traction drive comprises a stationary hollow shaft with a spherical support and a bearing housing mounted on the wheel of the wheel pair, and the traction motor on the side of the axle gearbox rests on the axle of the wheel pair with the help of an axial reducer bearing ora through a spherical support and the housing of the axial gearbox, and from the side opposite the gearbox, the traction motor rests on a bearing, which is made spherical, located outside the hollow shaft and rests on the axle of the wheel pair through the bearing housing and the wheel of the wheel pair (see Fig. Utility model patent No. 189364, SPK V61S 15/08 (2013.01). Traction drive locomotive. / Vorobyov V.I., Antipin D.Ya., Kosmodamiansky A.S., Izmerov O.V., Maslov M.A., Kopylov S.O. Published 05/21/2019, bul. No. 15).

Недостатком прототипа является то, что сферический подшипник плохо воспринимает осевые нагрузки, что препятствует использованию в осевом редукторе косозубой зубчатой передачи, имеющей более высокую несущую способность и долговечность.The disadvantage of the prototype is that the spherical bearing does not take axial loads well, which prevents the use of helical gears in the axial gearbox, which has a higher bearing capacity and durability.

Известно, что в крайних буксах колесных пар тележек локомотивов для восприятия осевых нагрузок используют шариковые подшипники качения (м. Теория и конструкция локомотивов / Г.С. Михальченко, В.Н. Кашников, B.C. Коссов, В.А. Симонов. - М.: Маршрут, 2006 - с. 113, рис. 2.29).It is known that ball bearings are used in the extreme axleboxes of wheelsets of locomotive bogies to perceive axial loads (m. Theory and design of locomotives / G.S. Mikhalchenko, V.N. Kashnikov, B.C. Kossov, V.A. Simonov. - M. : Route, 2006 - p. 113, Fig. 2.29).

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат при эксплуатации и ремонте локомотива посредством увеличения пробега между ремонтом тягового привода за счет повышения долговечности подшипников при выполнении зубчатых колес редуктора с косыми зубьями.The problem to be solved by the utility model is to reduce the cost of operating and repairing the locomotive by increasing the mileage between the repair of the traction drive by increasing the durability of the bearings when the gear wheels of the reducer are made with oblique teeth.

Это достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель и осевой редуктор, связанные вместе разъемным соединением и опирающиеся на ось колесной пары с помощью подшипников, при этом подшипники, с помощью которых тяговый электродвигатель опирается на ось колесной пары, расположены на противоположных концах корпуса тягового электродвигателя, разъемное соединение осевого редуктора с тяговым электродвигателем содержит неподвижно связанный с корпусом тягового электродвигателя палец, входящий в отверстие сферического шарнира, и ползун, перемещающийся в пазу кронштейна осевого редуктора, а вал тягового электродвигателя и вал осевого редуктора связаны упруго-компенсационной муфтой, тяговый привод содержит неподвижный полый вал со сферической опорой и корпус подшипника, закрепленный на колесе колесной пары, причем тяговый электродвигатель со стороны осевого редуктора опирается на ось колесной пары с помощью подшипника осевого редуктора через сферическую опору и корпус осевого редуктора, а со стороны, противоположной редуктору, тяговый электродвигатель опирается на подшипник, который расположен снаружи полого вала и опирается на ось колесной пары через корпус подшипника и колесо колесной пары, большое зубчатое колесо осевого редуктора опирается на ближайшее к последнему колесо колесной пары, осевые подшипники осевого редуктора помещены в стакан, соединенный с одной стороны с корпусом осевого редуктора, тяговый привод имеет три подшипника осевого редуктора, два из которых выполнены в виде радиальных роликовых подшипников, внутренние кольца которых не имеют буртов, третий подшипник выполнен шариковым и расположен между радиальных роликовых, между наружным кольцом шарикового подшипника и стаканом имеется зазор, между шариковым подшипником и роликовыми подшипниками установлены дистанционные втулки, по краям стакана установлены бурты, скрепленные со стаканом разъемными соединениями, сферическая опора выполнена подвижной относительно тягового электродвигателя в осевом направлении, а подшипник, опирающийся на колесо колесной пары, выполнен в виде шарикового подшипника This is achieved by the fact that in the traction drive of the locomotive, which contains a traction motor and an axial gearbox, connected together by a detachable connection and based on the axle of the wheel pair with the help of bearings, while the bearings, with the help of which the traction motor rests on the axle of the wheel pair, are located at opposite ends housing of the traction motor, the detachable connection of the axial gearbox with the traction motor contains a pin fixedly connected to the traction motor housing, which enters the hole of the spherical hinge, and a slider moving in the groove of the axial gearbox bracket, and the traction motor shaft and the shaft of the axial gearbox are connected by an elastic-compensation clutch, the traction drive comprises a stationary hollow shaft with a spherical bearing and a bearing housing fixed on the wheel of the wheel pair, and the traction motor on the side of the axle reducer rests on the axle of the wheel pair with the help of the bearing of the axle reducer through the spherical bearing and housing of the axle reducer, and from the side opposite to the reducer, the traction motor rests on a bearing, which is located outside the hollow shaft and rests on the axle of the wheel pair through the bearing housing and the wheel of the wheel pair, the large gear wheel of the axle reducer rests on the nearest to the last wheel of the wheel pair, axial bearings of the axial gearbox are placed in a cup connected on one side with the housing of the axial gearbox, the traction drive has three bearings of the axial gearbox, two of which are made in the form of radial roller bearings, the inner rings of which do not have shoulders, the third bearing is made of a ball bearing and is located between the radial roller bearings, there is a gap between the outer ring of the ball bearing and the cup, distance bushings are installed between the ball bearing and the roller bearings, collars are installed along the edges of the cup, fastened to the cup with detachable joints, the spherical support is movable relative to the traction electric the engine in the axial direction, and the bearing resting on the wheelset wheel is made in the form of a ball bearing

На фиг. 1 изображен общий вид тягового привода локомотива, на фиг. 2 - вид на тяговый привод локомотива со стороны осевого редуктора, и на фиг. 3 - вид на тяговый привод локомотива со стороны тягового электродвигателя.In FIG. 1 shows a general view of the traction drive of the locomotive, Fig. 2 is a view of the traction drive of the locomotive from the side of the axial gearbox, and in FIG. 3 is a view of the traction drive of the locomotive from the side of the traction motor.

Предлагаемый тяговый привод локомотива (фиг. 1) содержит тяговый электродвигатель 1 и осевой редуктор 2, связанные вместе разъемным соединением 3 и опирающиеся на ось колесной пары 4 с помощью подшипников 5, 6, 7 и 8, при этом подшипники, с помощью которых тяговый электродвигатель 1 опирается на ось колесной пары 4, расположены на противоположных концах корпуса тягового электродвигателя 1, разъемное соединение 3 осевого редуктора 2 с тяговым электродвигателем 1 содержит неподвижно связанный с корпусом тягового электродвигателя 1 палец 9, входящий в отверстие сферического шарнира 10, и ползун 11, перемещающийся в пазу кронштейна 12 осевого редуктора 2, а вал 13 тягового электродвигателя 1 и вал 14 осевого редуктора 2 связаны упруго-компенсационной муфтой 15, тяговый привод содержит неподвижный полый вал 16 со сферической опорой 17 и корпус 18 подшипника 8, закрепленный на колесе колесной пары 4, причем тяговый электродвигатель 1. со стороны осевого редуктора 2 опирается на ось колесной пары с помощью подшипника осевого редуктора 7 через сферическую опору 17 и корпус осевого редуктора 2, а со стороны, противоположной редуктору 2, тяговый электродвигатель опирается на подшипник 8, который расположен снаружи полого вала 16 и опирается на ось колесной пары 4 через корпус подшипника 18 и колесо колесной пары 4.The proposed locomotive traction drive (Fig. 1) contains a traction motor 1 and an axial gearbox 2 connected together by a detachable connection 3 and supported on the axle of the wheelset 4 using bearings 5, 6, 7 and 8, while the bearings with which the traction motor 1 rests on the axle of the wheel pair 4, located at opposite ends of the housing of the traction motor 1, detachable connection 3 of the axle gearbox 2 with the traction motor 1 contains a pin 9 fixedly connected to the housing of the traction motor 1, which enters the hole of the spherical hinge 10, and the slider 11, moving in the groove of the bracket 12 of the axial gearbox 2, and the shaft 13 of the traction motor 1 and the shaft 14 of the axial gearbox 2 are connected by an elastic compensation clutch 15, the traction drive contains a fixed hollow shaft 16 with a spherical support 17 and a housing 18 of the bearing 8 fixed on the wheel of the wheelset 4 , and the traction motor 1. on the side of the axle gearbox 2 rests on the axle of the wheel pairs with the help of the axle gear bearing 7 through the spherical support 17 and the axle gear housing 2, and from the side opposite the gear 2, the traction motor rests on the bearing 8, which is located outside the hollow shaft 16 and rests on the axle of the wheelset 4 through the bearing housing 18 and wheelset wheel 4.

Большое зубчатое колесо 19 осевого редуктора 2 опирается на ближайшее к последнему колесо колесной пары 4, осевые подшипники 5,6,7 осевого редуктора 2 помещены в стакан 20, соединенный с одной стороны с корпусом осевого редуктора 2, тяговый привод имеет три подшипника, 5,6 и 7 осевого редуктора 2, два из которых, 5 и 7, выполнены в виде радиальных роликовых подшипников, внутренние кольца которых не имеют буртов, третий подшипник, 6, выполнен шариковым и расположен между радиальных роликовых 5 и 7, между наружным кольцом шарикового подшипника 6 и стаканом 20 имеется зазор 21, между шариковым подшипником 6 и роликовыми подшипниками 5 и 7 установлены дистанционные втулки 22, по краям стакана 20 установлены бурты 23, скрепленные со стаканом разъемными соединениями (на фиг. 1 не показаны), сферическая опора 17 выполнена подвижной относительно тягового электродвигателя 1 в осевом направлении, а подшипник 8, опирающийся на колесо колесной пары 4, выполнен в виде шарикового подшипника. Тяговый электродвигатель 1 подвешен к раме тележки 24 через подвеску 25 (фиг. 2, 3).The large gear wheel 19 of the axial gearbox 2 rests on the nearest to the last wheel of the wheel pair 4, the axial bearings 5,6,7 of the axial gearbox 2 are placed in the cup 20, connected on one side with the housing of the axial gearbox 2, the traction drive has three bearings, 5, 6 and 7 of the axial gearbox 2, two of which, 5 and 7, are made in the form of radial roller bearings, the inner rings of which do not have shoulders, the third bearing, 6, is made of a ball bearing and is located between the radial roller bearings 5 and 7, between the outer ring of the ball bearing 6 and the cup 20 there is a gap 21, spacers 22 are installed between the ball bearing 6 and roller bearings 5 and 7, collars 23 are installed along the edges of the cup 20, fastened to the cup with detachable joints (not shown in Fig. 1), the spherical support 17 is made movable relative to the traction motor 1 in the axial direction, and the bearing 8, based on the wheel pair 4, is made in the form of a ball bearing. The traction motor 1 is suspended from the bogie frame 24 through the suspension 25 (Fig. 2, 3).

Предлагаемый тяговый привод локомотива работает следующим образом. Вращающий момент от вала 13 тягового электродвигателя 1 передается валу 14 осевого редуктора 2 через упруго-компенсационную муфту 15, при этом усилие реакции при реализации тягового усилия передается от осевого редуктора 2 на тяговый электродвигатель 1 через разъемное соединение в виде пальца 9, размещенного на тяговом электродвигателе 1 и входящего в отверстие сферического шарнира 10, ползуна 11 и кронштейна 12, что предотвращает поворот осевого редуктора 2 вокруг оси колесной пары 4 относительно тягового электродвигателя 1 и поперечное смещение вала 14 осевого редуктора 2 относительно вала 13 тягового электродвигателя 1, предотвращая тем самым при вращении валов циклическую деформацию упругих элементов упруго-компенсационной муфты 15 и обеспечивая надежность работы муфты. Подвеска 25 предотвращает поворот тягового электродвигателя 1 вокруг оси колесной пары 4 при реализации тягового усилия. При проезде неровностей пути возникающие в валопроводах привода динамические моменты амортизируются упруго-компенсационной муфтой 15. При этом обеспечивается амортизация динамических моментов при проезде неровностей пути вследствие применения для соединения вала 14 осевого редуктора 2 и вала 13 тягового электродвигателя 1 одиночной упруго-компенсирующей муфты 15, не требующей увеличения диаметра вала 13 тягового электродвигателя 1 для размещения торсиона внутри последнего, и не препятствующую повышению частоты вращения ротора тягового электродвигателя 1, поскольку разъемное соединение осевого редуктора 2 с тяговым электродвигателем 1 предотвращает значительные радиальные смещения вала 14 осевого редуктора 4 относительно вала 13 тягового электродвигателя 1.The proposed traction drive locomotive operates as follows. The torque from the shaft 13 of the traction motor 1 is transmitted to the shaft 14 of the axial gearbox 2 through the elastic compensation clutch 15, while the reaction force during the implementation of the traction force is transmitted from the axial gearbox 2 to the traction motor 1 through a detachable connection in the form of a pin 9 placed on the traction motor 1 and included in the hole of the spherical hinge 10, the slider 11 and the bracket 12, which prevents the rotation of the axial gearbox 2 around the axis of the wheel pair 4 relative to the traction motor 1 and the transverse displacement of the shaft 14 of the axial gearbox 2 relative to the shaft 13 of the traction motor 1, thereby preventing rotation shafts cyclic deformation of the elastic elements of the elastic-compensation clutch 15 and ensuring the reliability of the clutch. Suspension 25 prevents the rotation of the traction motor 1 around the axis of the wheelset 4 in the implementation of traction. When driving through track irregularities, the dynamic moments occurring in the drive shaft lines are damped by the elastic-compensating clutch 15. This ensures the damping of dynamic moments when passing the track irregularities due to the use of an axial gearbox 2 and the shaft 13 of the traction motor 1 of a single elastic-compensating clutch 15 for connecting the shaft 14 and the shaft 13 of the traction motor 1 requiring an increase in the diameter of the shaft 13 of the traction motor 1 to accommodate the torsion inside the latter, and not preventing an increase in the rotational speed of the rotor of the traction motor 1, since the detachable connection of the axial gearbox 2 with the traction motor 1 prevents significant radial displacement of the shaft 14 of the axial gearbox 4 relative to the shaft 13 of the traction motor 1 .

При выполнении зубчатых колес осевого редуктора 2 косозубыми, осевые усилия, действующие на корпус осевого редуктора 2, передаются на шариковый подшипник 6 через стакан 20, бурты 23, наружные кольца подшипников 5 и дистанционные втулки 22, при этом шариковый подшипник 6 работает как упорный, а бурты колец роликовых подшипников 5 и 7 не воспринимают нагрузок, что обеспечивает их долговечность. При прохождении горизонтальных неровностей пути, горизонтальные ускорения тягового электродвигателя 1 вызывают осевые усилия, которые воспринимает шариковый подшипник 8, при этом сферический шарнир 10, имеющий возможность свободного перемещения в осевом направлении, передает только усилия в радиальном направлении. Таким образом, усилия в осевом направлении, возникающие в опорах узлов тягового привода, воспринимаются шариковыми подшипниками, которые способны их воспринимать в течение длительного срока службы.When the gear wheels of the axial gearbox 2 are helical, the axial forces acting on the housing of the axial gearbox 2 are transmitted to the ball bearing 6 through the cup 20, collars 23, the outer rings of the bearings 5 and the spacer bushings 22, while the ball bearing 6 works as a thrust bearing, and shoulder rings of roller bearings 5 and 7 do not take loads, which ensures their durability. When passing horizontal track irregularities, the horizontal accelerations of the traction motor 1 cause axial forces that are perceived by the ball bearing 8, while the spherical joint 10, which is free to move in the axial direction, transmits only forces in the radial direction. Thus, the forces in the axial direction that occur in the bearings of the traction drive units are perceived by ball bearings, which are able to absorb them for a long service life.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что использование шарикового подшипника качения для восприятия осевых нагрузок в осевом редукторе, достигнутое благодаря опоре большого зубчатого колеса редуктора на колесо колесной пары и расположению подшипников осевого редуктора внутри стакана, соединенного одной стороной с корпусом осевого редуктора, позволяет использовать в редукторе косо-зубые зубчатые колеса, а выполнение сферической опоры подвижной относительно тягового электродвигателя благодаря восприятию осевых нагрузок шариковым подшипником, опирающимся на колесо колесной пары, разгружает поверхности трения сферической опоры от воздействия осевых нагрузок, что в совокупности снижает расходы на эксплуатацию и ремонт локомотива вследствие увеличения срока службы деталей привода.The technical and economic effect of the claimed utility model lies in the fact that the use of a ball bearing for the perception of axial loads in the axle gearbox, achieved due to the support of the large gear wheel of the gearbox on the wheelset wheel and the location of the axle gearbox bearings inside the cup, connected on one side with the axle gearbox housing , allows the use of helical gears in the gearbox, and the implementation of a spherical support movable relative to the traction motor due to the perception of axial loads by a ball bearing resting on the wheelset wheel unloads the friction surfaces of the spherical support from the effects of axial loads, which together reduces operating costs and repair of the locomotive due to the increase in the service life of drive parts.

Claims

Traction drive of a locomotive, containing a traction motor and an axial gearbox connected together by a detachable connection and supported on the axle of the wheel pair by means of bearings, while the bearings with which the traction motor rests on the axle of the wheel pair are located at opposite ends of the housing of the traction motor, detachable connection axial reducer with a traction motor contains a pin fixedly connected to the traction motor housing, which enters the hole of the spherical hinge, and a slider moving in the groove of the axial reducer bracket, and the traction motor shaft and the shaft of the axial reducer are connected by an elastic-compensation clutch, the traction drive contains a stationary hollow shaft with a spherical support and a bearing housing fixed on the wheelset wheel, and the traction motor on the side of the axle reduction gear rests on the axle of the wheel pair with the help of the axle reduction bearing through the spherical support and the axle reduction housing, and on the side opposite to the gearbox, the traction motor rests on a bearing, which is located outside the hollow shaft and rests on the axle of the wheel pair through the bearing housing and the wheel of the wheel pair, characterized in that the large gear wheel of the axial gearbox rests on the wheel pair closest to the last, axial axial gearbox bearings are placed in a cup connected on one side to the axial gearbox housing, the traction drive has three axial gearbox bearings, two of which are made in the form of radial roller bearings, the inner rings of which do not have shoulders, the third bearing is made of a ball bearing and is located between the radial roller bearings. , there is a gap between the outer ring of the ball bearing and the cup, spacers are installed between the ball bearing and the roller bearings, collars are installed along the edges of the cup, fastened to the cup with detachable joints, the spherical support is movable relative to the traction motor stator in the axial direction, and the bearing resting on the wheelset wheel is made in the form of a ball bearing.