RU220308U1

RU220308U1 - DEVICE FOR INCREASING ADJECTION OF LOCOMOTIVE DRIVING WHEELS WITH RAILS

Info

Publication number: RU220308U1
Application number: RU2023113823U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Космодамианский; Владимир Иванович Воробьев; Дмитрий Владимирович Воробьев; Олег Васильевич Измеров; Артем Евгеньевич Карпов; Степан Олегович Копылов; Евгений Владимирович Николаев; Александр Васильевич Самотканов; Сергей Иванович Баташов; Вадим Олегович Корчагин; Александр Анатольевич Пугачев; Михаил Юрьевич Капустин; Дмитрий Николаевич Шевченко
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Filing date: 2023-05-26
Publication date: 2023-09-06

Abstract

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, к устройствам для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами содержит намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенной к источнику питания с помощью проводов и установленной на каркасе. Катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового электродвигателя. Каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе тягового электродвигателя вдоль оси колесной пары. Статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары. Корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения несомкнутых концов индукторов, закрытую кожухом. Каркас катушки закреплен на корпусе тягового электродвигателя с помощью кожуха, а расстояние от наружной поверхности катушки до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами содержит также экран, размещенный между ротором тягового электродвигателя и катушкой, экран выполнен шихтованным из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга тонким слоем изоляции, соединен с корпусом тягового электродвигателя, а края экрана прилегают к несомкнутым концам индукторов. В результате достигается снижение потерь на тягу при движении локомотива. 2 ил. The utility model relates to rail vehicles, to devices for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails. A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails contains a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and mounted on a frame. The coil is placed between the motor-axial bearings of the traction motor. The coil frame is made of non-magnetic material and is fixedly mounted on the traction motor housing along the axis of the wheelset. The stator of the traction electric motor is made in the form of two identical arc-shaped inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheelset. The traction motor housing has a recess at the location of the open ends of the inductors, covered with a casing. The coil frame is fixed to the traction motor body using a casing, and the distance from the outer surface of the coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor. The device for increasing the adhesion of the driving wheels of the locomotive to the rails also contains a screen placed between the rotor of the traction motor and the coil, the screen is made of laminated sheets of electrical steel, insulated from each other by a thin layer of insulation, connected to the body of the traction motor, and the edges of the screen are adjacent to the open ends inductors. As a result, a reduction in traction losses when the locomotive is moving is achieved. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива за счет увеличения сцепления ведущих колес с рельсами.The utility model relates to rail vehicles, in particular to devices for increasing the traction force of a locomotive by increasing the adhesion of the drive wheels to the rails.

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее электромагнит, подключенный к источнику тока (см. Karel Kucera. Electromagnetic adhesion means for railroad locomotives. Патент США US 3307058 А от 20 января 1964 года).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing an electromagnet connected to a current source (see Karel Kucera. Electromagnetic adhesion means for railroad locomotives. US Patent US 3307058 A dated January 20, 1964).

Недостатком известного устройства является слабая величина создаваемого магнитного потока, не позволяющая значительно увеличить сцепление колеса с рельсом, в связи с тем, что по требованиям вписывания устройства в габарит подвижного состава между электромагнитом и рельсом должен быть создан значительный воздушный зазор.The disadvantage of the known device is the weak value of the generated magnetic flux, which does not allow to significantly increase the adhesion of the wheel to the rail, due to the fact that, according to the requirements for fitting the device into the dimensions of the rolling stock, a significant air gap must be created between the electromagnet and the rail.

Известен магнитный догружатель рельсового транспортного средства, содержащий смонтированные на боковой балке тележки вертикально расположенные гидроцилиндры, связанные с магнитом, траверсу, жестко связанную со штоками гидроцилиндров и шарнирно посредством тяг с магнитом, датчики усилий, связанные с приводом (см. В.В. Мишин, В.А. Зябрев, А.И. Лебедев, В.А. Салов и Э.М. Шляхов. Магнитный догружатель рельсового транспортного средства. Авторское свидетельство СССР №1286453, Бюл. №4 30.01.87.).A magnetic add-on loader for a rail vehicle is known, containing vertically located hydraulic cylinders mounted on the side beam of the trolley, connected to a magnet, a cross-beam rigidly connected to the rods of the hydraulic cylinders and hinged by means of rods with a magnet, force sensors associated with the drive (see V.V. Mishin, V. A. Zyabrev, A. I. Lebedev, V. A. Salov and E. M. Shlyakhov. Magnetic additional loader for a rail vehicle. USSR Author's Certificate No. 1286453, Bulletin No. 4 01/30/87).

Недостатком указанного устройства является дополнительное сопротивление движению, создаваемое вследствие контакта электромагнита с рельсом, что делает невозможным применение этого устройства на локомотиве в режиме тяги.The disadvantage of this device is the additional resistance to movement created due to the contact of the electromagnet with the rail, which makes it impossible to use this device on a locomotive in traction mode.

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее разрезное колесо с размещенными внутри электромагнитами (см. John Otto Heinze Jr. Magnetic wheel. Патент США US 709484 A, 24 февраля 1902 г.).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a split wheel with electromagnets placed inside (see John Otto Heinze Jr. Magnetic wheel. US Patent US 709484 A, February 24, 1902).

Недостатком устройства является его низкая надежность вследствие большой концентрации нагрузок в контакте разрезного колеса с рельсом.The disadvantage of the device is its low reliability due to the high concentration of loads in the contact of the split wheel with the rail.

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее катушку электромагнита, охватывающую диск колеса локомотива по хорде и подключенную к источнику тока (см. Wehner David Е. Electromagnetic traction increaser. Патент США US 2198928 А, 2 декабря 1936 г.).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing an electromagnet coil covering the disk of the locomotive wheel along the chord and connected to a current source (see Wehner David E. Electromagnetic traction increaser. US Patent US 2198928 A, December 2, 1936).

Недостатком устройства является его недостаточная эффективность, не позволяющая существенно увеличить сцепление колеса с рельсом вследствие ограниченного пространства для размещения электромагнита и необходимостью больших зазоров между неподвижным электромагнитом и вращающимся колесом, во избежание заклинивания колеса при попадании в зазор камешков балласта и случайно оказавшихся на пути костылей, болтов и гаек. Испытания тепловоза ТЭМ2УС с катушкой электромагнита, охватывающей диск колеса по хорде, показали увеличение сцепных свойств лишь на 4%. (см. Е.А. Ситников, И.Н. Родионов, В.П. Гриневич. Исследования по повышению тяговых свойств маневровых тепловозов путем применения электромагнитного увеличения сцепления и более оптимальных схем соединения тяговых электродвигателей. Отчет ВНИТИ №И-108-82, Коломна, 1982 г., лист 46).The disadvantage of the device is its insufficient efficiency, which does not allow to significantly increase the adhesion of the wheel to the rail due to the limited space for placing the electromagnet and the need for large gaps between the stationary electromagnet and the rotating wheel, in order to avoid jamming of the wheel when ballast stones get into the gap and crutches or bolts accidentally get in the way and nuts. Tests of the TEM2US diesel locomotive with an electromagnet coil covering the wheel disk along the chord showed an increase in adhesion properties by only 4%. (see E.A. Sitnikov, I.N. Rodionov, V.P. Grinevich. Research on increasing the traction properties of shunting diesel locomotives by using electromagnetic increases in adhesion and more optimal connection schemes for traction electric motors. VNITI Report No. I-108-82, Kolomna, 1982, sheet 46).

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее намагничивающую обмотку в виде катушки, выполненную из изолированного провода, подключенную к источнику питания с помощью проводов и установленную на оси колесной пары на каркасе, который неподвижно закреплен на тележке электровоза и расположен соосно с осью колесной пары, катушка размещена между диском колеса колесной пары и большим зубчатым колесом, каркас связан с корпусом редуктора, подшипники качения размещены с одного торца каркаса катушки и связаны со статором тягового электродвигателя, устройство содержит датчик продольного усилия, размещенный на тяге подвески, осредняющий фильтр, сумматор, блок установки и ключ, при этом при реализации локомотивом силы тяги в подвеске, препятствующей повороту тягового электродвигателя вокруг оси, возникает усилие, и на выходе датчика продольного усилия появляется сигнал, который поступает на вход осредняющего фильтра, с выхода осредняющего фильтра сигнал поступает на один из входов сумматора, на второй вход которого поступает сигнал от блока установки, если величина сигнала с выхода осредняющего фильтра становится меньше величины сигнала от блока установки, на выходе сумматора возникает сигнал, который поступает на вход ключа, ключ открывается, и от источника питания на катушку поступает ток, величина которого пропорциональна величине сигнала с выхода сумматора (см. патент на полезную модель №194613, Российская Федерация, СПК В61С 15/08 (2019.08). Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами. / Воробьев В.И., Измеров О.В., Пугачев А.А., Космодамианский А.С., Капустин М.Ю., Стрекалов Н.Н., Самотканов А.В., Шевченко Д.Н., Корчагин В.О. Опубл. 17.12.2019, бюл. №35).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil made of insulated wire, connected to a power source via wires and mounted on the axle of the wheelset on a frame that is fixedly mounted on the electric locomotive bogie and located coaxially with the axle. wheelset, the coil is placed between the wheel disk of the wheelset and a large gear, the frame is connected to the gearbox housing, the rolling bearings are located at one end of the coil frame and are connected to the stator of the traction motor, the device contains a longitudinal force sensor located on the suspension rod, an averaging filter, adder, installation unit and key, while when the locomotive implements the traction force in the suspension, which prevents the traction motor from turning around the axis, a force arises, and a signal appears at the output of the longitudinal force sensor, which goes to the input of the averaging filter, from the output of the averaging filter the signal goes to one of the inputs of the adder, the second input of which receives a signal from the installation unit; if the value of the signal from the output of the averaging filter becomes less than the value of the signal from the installation unit, a signal appears at the output of the adder, which is supplied to the input of the key, the key opens, and from the power source to The coil receives a current, the magnitude of which is proportional to the magnitude of the signal from the output of the adder (see. utility model patent No. 194613, Russian Federation, SPK V61S 15/08 (2019.08). A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails. / Vorobyov V.I., Izmerov O.V., Pugachev A.A., Kosmodamiansky A.S., Kapustin M.Yu., Strekalov N.N., Samotkanov A.V., Shevchenko D.N., Korchagin IN. Publ. 12/17/2019, bulletin. No. 35).

Недостатком данного устройства является то, что оно может быть применено только для тягового привода, в котором малое зубчатое колесо тяговой передачи расположено между роторными подшипниками тягового электродвигателя, в то время как на большинстве отечественных магистральных и маневровых тепловозов малое зубчатое колесо расположено консольно на конце вала тягового электродвигателя, вследствие чего тяговая передача расположена ближе к колесному центру, чем в данном устройстве, и место между большим зубчатым колесом и диском колесного центра недостаточно для размещения катушки.The disadvantage of this device is that it can only be used for a traction drive, in which the small gear of the traction transmission is located between the rotor bearings of the traction electric motor, while on most domestic mainline and shunting diesel locomotives the small gear is located cantilevered at the end of the traction shaft electric motor, as a result of which the traction gear is located closer to the wheel center than in this device, and the space between the large gear and the wheel center disk is not enough to accommodate the coil.

Известно устройство для увеличения сцепления колесной пары электровоза с рельсами, содержащее колесную пару, намагничивающую обмотку в виде катушки, обеспечивающую электромагнитное сцепление колес с рельсами, выполненную из изолированного провода, установленную на оси колесной пары и подключенную к источнику питания с помощью проводов, причем намагничивающая катушка установлена на каркасе, который неподвижно закреплен на тележке электровоза и расположен соосно с осью колесной пары с зазором, в котором установлены подшипники качения, размещенные по торцам каркаса катушки с возможностью вращения оси колесной пары внутри него, при этом токопроводящие провода размещены внутри тележки электровоза (см. Б.П. Цалоев, Г.К. Пиранишвили. Устройство для увеличения сцепления колесной пары электровоза с рельсами. Патент РФ №2055748, опубл. 10.03.1996.).A device is known for increasing the adhesion of the wheel pair of an electric locomotive to the rails, containing a wheel pair, a magnetizing winding in the form of a coil that provides electromagnetic adhesion of the wheels to the rails, made of insulated wire, installed on the axis of the wheel set and connected to a power source using wires, and the magnetizing coil installed on a frame, which is fixedly fixed on the electric locomotive bogie and located coaxially with the axis of the wheel pair with a gap in which rolling bearings are installed, located at the ends of the coil frame with the possibility of rotating the axis of the wheel pair inside it, while the current-carrying wires are placed inside the electric locomotive bogie (see B. P. Tsaloev, G. K. Piranishvili, “A device for increasing the adhesion of an electric locomotive’s wheelset to the rails,” Russian Federation Patent No. 2055748, published 03/10/1996).

Недостаток указанного устройства состоит в том, что при использовании его на тележке грузового локомотива с опорно-осевым приводом указанное устройство имеет низкую эффективность, поскольку остов тягового электродвигателя при опорно-осевом приводе расположен близко к оси колесной пары (см. Алексеев А.Е. Тяговые электрические машины и преобразователи. Л., «Энергия», 1977, С. 25, рис. 1-4), что не позволяет выполнить катушку с габаритами, обеспечивающими требуемую величину магнитного потока.The disadvantage of this device is that when used on the bogie of a freight locomotive with a support-axial drive, the specified device has low efficiency, since the frame of the traction motor with a support-axial drive is located close to the axis of the wheelset (see Alekseev A.E. Traction electrical machines and converters. L., "Energy", 1977, P. 25, Fig. 1-4), which does not allow making a coil with dimensions that provide the required value of magnetic flux.

Известно устройство для увеличения сцепления колес локомотива с рельсами, содержащее намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенную к источнику питания с помощью проводов и установленную на каркасе, катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового двигателя, каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на остове тягового двигателя вдоль оси колесной пары, причем зубчатое колесо и кожух редуктора соединены с осью колесной пары через немагнитную втулку (см. патент на полезную модель №196905, Российская Федерация, СПК В61С 15/08 (2019.08). Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами. / Воробьев В.И., Измеров О.В., Корчагин В.О., Маслов М.А., Космодамианский А.С., Капустин М.Ю., Стрекалов Н.Н., Самотканов А.В., Шевченко Д.Н. Опубл. 19.03.2020, бюл. №8.).A device is known for increasing the adhesion of locomotive wheels to rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and mounted on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction motor, the coil frame is made of non-magnetic material and is motionless is fixed on the frame of the traction motor along the axis of the wheel pair, and the gear wheel and gear housing are connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing (see utility model patent No. 196905, Russian Federation, SPK V61S 15/08 (2019.08). Device for increasing traction driving wheels of a locomotive with rails / Vorobiev V.I., Izmerov O.V., Korchagin V.O., Maslov M.A., Kosmodamiansky A.S., Kapustin M.Yu., Strekalov N.N., Samotkanov A.V., Shevchenko D.N. Published 03/19/2020, bulletin No. 8.).

Недостаток устройства тот же, что и указанного выше, поскольку остов тягового электродвигателя при опорно-осевом приводе расположен близко к оси колесной пары, что ограничивает пространство для размещения катушки.The disadvantage of the device is the same as that mentioned above, since the frame of the traction motor with a support-axial drive is located close to the axis of the wheelset, which limits the space for placing the coil.

Известны дугостаторные и кольцевые электрические двигатели, в которых передача момента осуществляется бесконтактно электромагнитным полем (см. Толкачев Э.А. Дугостаторные и линейные синхронные машины с магнитоэлектрическим возбуждением. Изд-во ЛГУ, 1975, С. 127.). Известно, что в дугостаторном двигателе ротор представляет собой часть окружности (см. Бурмакин A.M. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный двигатель для станков-качалок малодебитных нефтяных скважин. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Екатеринбург, 2011, С. 7, рис. 1), что позволяет приблизить наружную поверхность катушки к ротору двигателя в месте, не занимаемом дуговым статором (в выемке, если суммарная длина одного или нескольких дуговых статоров больше половины длины окружности с радиусом, равным радиусу дуги статора, но меньше длины окружности с радиусом, равным радиусу дуги статора).Arc-stattor and ring electric motors are known, in which torque is transmitted contactlessly by an electromagnetic field (see Tolkachev E.A. Arc-stattor and linear synchronous machines with magnetoelectric excitation. Leningrad State University Publishing House, 1975, P. 127.). It is known that in an arc motor the rotor is part of a circle (see Burmakin A.M. Low-speed arc motor asynchronous motor for pumping units of low-yield oil wells. Abstract of the dissertation for the scientific degree of candidate of technical sciences. Ekaterinburg, 2011, P. 7, fig. 1), which makes it possible to bring the outer surface of the coil closer to the motor rotor in a place not occupied by the arc stator (in a recess, if the total length of one or several arc stators is more than half the length of a circle with a radius equal to the radius of the stator arc, but less than the length of a circle with a radius, equal to the radius of the stator arc).

Известно, что особенности конструкции, принципа действия и энергетики дугостаторных асинхронных электродвигателей обуславливают возможность их использования в системе тягового привода локомотивов (см. А.И. Ивахин. Варианты реализации и динамические свойства асинхронного тягового привода локомотивов с дугостаторными электродвигателями / «Тяжелое машиностроение», №10, М., НПО "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения", 2012, с. 21).It is known that the design features, principle of operation and energy of arc-stator asynchronous electric motors determine the possibility of their use in the traction drive system of locomotives (see A.I. Ivakhin. Implementation options and dynamic properties of the asynchronous traction drive of locomotives with arc-stator electric motors / “Heavy Engineering”, no. 10, M., NPO "Central Research Institute of Mechanical Engineering Technology", 2012, p. 21).

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенную к источнику питания с помощью проводов и установленную на каркасе, катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового электродвигателя, каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе тягового электродвигателя вдоль оси колесной пары, причем зубчатое колесо и кожух редуктора соединены с осью колесной пары через немагнитную втулку, отличающееся тем, что статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения концов индукторов, удаленных друг от друга, закрытую кожухом, каркас катушки закреплен на корпусе тягового электродвигателя с помощью кожуха, а расстояние от наружной поверхности катушки до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора (см. патент РФ на полезную модель №208748. СПК В61С 15/08. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами. / Воробьев В.И., Измеров О.В., Космодамианский А.С., Пугачев А.А., Стрекалов Н.Н., Капустин М.Ю., Самотканов А.В. Шевченко Д.Н., Николаев Е.В. Опубл. 10.01.2022).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and installed on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction electric motor, the coil frame is made of non-magnetic material and fixedly mounted on the housing of the traction electric motor along the axis of the wheel pair, and the gear wheel and the gear housing are connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing, characterized in that the stator of the traction electric motor is made in the form of two identical arcuate inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction motor housing has a recess at the location of the ends of the inductors, distant from each other, covered by a casing, the coil frame is fixed to the traction motor housing with using a casing, and the distance from the outer surface of the coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor (see. RF patent for utility model No. 208748. SPK V61S 15/08. A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails. / Vorobyov V.I., Izmerov O.V., Kosmodamiansky A.S., Pugachev A.A., Strekalov N.N., Kapustin M.Yu., Samotkanov A.V. Shevchenko D.N., Nikolaev E.V. Publ. 01/10/2022).

Недостаток устройства заключается в том, что при работе локомотива на участках пути, где сила тяги, требуемая для движения состава, может быть реализована без воздействия магнитного поля на контакт колеса с рельсом, пропускание тока по намагничивающей обмотке приводит к дополнительному расходу энергии за счет потерь в самой намагничивающей обмотке и вследствие дополнительного сопротивления движению от возникновения вихревых токов в движущихся деталях экипажной части, в которых создается магнитный поток.The disadvantage of the device is that when the locomotive operates on sections of the track where the traction force required for the movement of the train can be realized without the influence of a magnetic field on the contact of the wheel with the rail, passing current through the magnetizing winding leads to additional energy consumption due to losses in the magnetizing winding itself and due to additional resistance to movement from the occurrence of eddy currents in the moving parts of the undercarriage, in which a magnetic flux is created.

Известно устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенную к источнику питания с помощью проводов и установленную на каркасе, катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового электродвигателя, каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе тягового электродвигателя вдоль оси колесной пары, причем зубчатое колесо и кожух редуктора соединены с осью колесной пары через немагнитную втулку, статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения несомкнутых концов индукторов, закрытую кожухом, каркас катушки закреплен на корпусе тягового электродвигателя с помощью кожуха, а расстояние от наружной поверхности катушки до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора, устройство содержит датчик продольных ускорений, размещенный на корпусе моторно-осевого подшипника и подключенный к блоку измерения сигналов, связанного с последовательно соединенными полосовым фильтром, выпрямителем и блоком сравнения, к которому параллельно подключены блок установки и ключ, включенный между источником питания и катушкой (см. патент РФ на полезную модель №213746. СПК В61С 15/08, В61С 9/46. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами. / Воробьев В.И., Злобин С.Н., Измеров О.В., Николаев Е.В. Опубл. 28.09.2022 Бюл. №28).A device is known for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and installed on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction electric motor, the coil frame is made of non-magnetic material and fixedly mounted on the traction motor housing along the axis of the wheel pair, with the gear wheel and gear housing connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing, the stator of the traction electric motor is made in the form of two identical arcuate inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length of a semicircle with a radius, equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction motor housing has a recess at the location of the open ends of the inductors, covered by a casing, the coil frame is fixed to the traction motor housing using a casing, and the distance from the outer surface coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor, the device contains a longitudinal acceleration sensor located on the housing of the motor-axial bearing and connected to a signal measurement unit connected to a series-connected bandpass filter, rectifier and comparison unit, to which they are connected in parallel installation unit and key connected between the power source and the coil (see. RF patent for utility model No. 213746. SPK V61S 15/08, V61S 9/46. A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails. / Vorobyov V.I., Zlobin S.N., Izmerov O.V., Nikolaev E.V. Publ. 09/28/2022 Bulletin. No. 28).

Недостаток устройства заключается в том, что из-за небольшой толщины немагнитной втулки часть магнитного потока, создаваемого катушкой, замыкается через зубчатое колесо и корпус тягового электродвигателя, что уменьшает магнитный поток, протекающий через контакт колеса и рельса, снижая тем самым сцепление колеса с рельсом и производительность локомотива, поскольку возможность увеличения магнитного поля, создаваемого катушкой, ограничена размерами катушки и допустимым нагревом проводов катушки.The disadvantage of the device is that due to the small thickness of the non-magnetic bushing, part of the magnetic flux created by the coil is closed through the gear wheel and the traction motor housing, which reduces the magnetic flux flowing through the contact of the wheel and the rail, thereby reducing the adhesion of the wheel to the rail and locomotive performance, since the ability to increase the magnetic field created by the coil is limited by the size of the coil and the permissible heating of the coil wires.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащее намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенной к источнику питания с помощью проводов и установленной на каркасе, катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового электродвигателя, каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе тягового электродвигателя вдоль оси колесной пары, причем зубчатое колесо и кожух редуктора соединены с осью колесной пары через немагнитную втулку, статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения несомкнутых концов индукторов, закрытую кожухом, каркас катушки закреплен на корпусе тягового электродвигателя с помощью кожуха, а расстояние от наружной поверхности катушки до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора, устройство содержит датчик продольных ускорений, размещенный на корпусе моторно-осевого подшипника и подключенный к блоку измерения сигналов, связанного с последовательно соединенными полосовым фильтром, выпрямителем и блоком сравнения, к которому параллельно подключены блок установки и ключ, включенный между источником питания и катушкой, немагнитная втулка выполнена в виде полого цилиндра с фланцем, соединенным с диском зубчатого колеса болтовым соединением, и связана с осью через колесо колесной пары посредством ступицы, опирающейся на колесо колесной пары и соединенной с колесом колесной пары болтовым соединением (См. Патент РФ на полезную модель №216864. СПК В61С 15/08, В61С 9/46. Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами / Космодамианский А.С., Воробьев В.И., Измеров О.В., Копылов C.O., Корчагин В.О., Пугачев А.А., Капустин М.Ю., Самотканов А.В., Шевченко Д.Н, Николаев Е.В., Карпов А.Е. Опубл. 06.03.2023, бюл. №7.).Closest to the claimed is a device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and installed on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction electric motor, the coil frame is made made of non-magnetic material and fixedly mounted on the body of the traction electric motor along the axis of the wheel pair, and the gear wheel and the gear housing are connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing, the stator of the traction electric motor is made in the form of two identical arc-shaped inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction motor housing has a recess at the location of the open ends of the inductors, covered by a casing, the coil frame is fixed to the traction motor housing using a casing, and the distance from the outer surface of the coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor, the device contains a longitudinal acceleration sensor located on the motor-axial bearing housing and connected to a signal measurement unit connected to a series-connected bandpass filter, rectifier and comparison unit, to which the installation block and the key are connected in parallel, connected between the power source and the coil, the non-magnetic bushing is made in the form of a hollow cylinder with a flange connected to the gear disk by a bolted connection, and is connected to the axle through the wheel of the wheelset by means of a hub resting on the wheel of the wheelset and a wheel pair connected to the wheel by a bolted connection (See. RF patent for utility model No. 216864. SPK V61S 15/08, V61S 9/46. Device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails / Kosmodamiansky A.S., Vorobiev V.I., Izmerov O.V., Kopylov S.O., Korchagin V.O., Pugachev A.A., Kapustin M.Yu., Samotkanov A.V., Shevchenko D.N., Nikolaev E.V., Karpov A.E. Publ. 03/06/2023, bulletin. No. 7.).

Недостатком устройства является то, что при вращении ротора тягового электродвигателя создается вращающееся магнитное поле, которое наводит токи в катушке, расположенной близко к ротору, что увеличивает потери энергии на тягу при движении локомотива.The disadvantage of the device is that when the rotor of the traction motor rotates, a rotating magnetic field is created, which induces currents in a coil located close to the rotor, which increases energy losses due to traction when the locomotive moves.

Известно (см. Лужнов Ю.М., Прунцев А.П. Влияние постоянного магнитного поля на трение твердых тел. - Труды МИИТ, 1974, вып.467), что коэффициент трения (сцепления) в контакте «металл-металл», помимо физических свойств пары трения, зависит от напряженности магнитного поля в пятне контакта и может быть повышен. Для более детального исследования влияния магнитного поля на коэффициент трения системы «металл-металл» были проведены испытания на специальных установках (см. В.П. Тихомиров, В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев, Г.В. Багров, М.И. Борзенков, И.А. Бутрин. Моделирование сцепления колеса с рельсом. Орел, ОрелГТУ, 2007, С. 95-101). Результаты испытаний показали, что для исследуемых моделей контакта «сталь по стали» при создании сильных магнитных полей в зоне их контакта возможно повышение коэффициента трения (сцепления) более чем на 20%. В настоящее время данное явление объясняется, прежде всего, эффектом магнитопластичности, одной из главной причин которого считают увеличение подвижности дислокаций при воздействии внешнего электромагнитного поля под влиянием электронных спинов, локализованных на дефектах кристаллической решетки (см. Полетаев В.А., Потемкин Д.А. Энергетический анализ влияния магнитного поля на механические свойства стали. Вестник Ивановского государственного энергетического университета (ИГЭУ). - 2007, №3. - С. 8-11).It is known (see Luzhnov Yu.M., Pruntsev A.P. The influence of a constant magnetic field on the friction of solids. - Proceedings of MIIT, 1974, issue 467) that the coefficient of friction (adhesion) in a metal-to-metal contact, in addition to physical properties of the friction pair depends on the magnetic field strength in the contact patch and can be increased. For a more detailed study of the influence of the magnetic field on the coefficient of friction of the metal-to-metal system, tests were carried out on special installations (see V.P. Tikhomirov, V.I. Vorobyov, D.V. Vorobyov, G.V. Bagrov, M I. Borzenkov, I. A. Butrin, Modeling of wheel-rail adhesion, Orel, Orel State Technical University, 2007, pp. 95-101). The test results showed that for the studied models of “steel on steel” contact, when creating strong magnetic fields in the zone of their contact, it is possible to increase the coefficient of friction (adhesion) by more than 20%. Currently, this phenomenon is explained primarily by the effect of magnetoplasticity, one of the main reasons for which is considered to be an increase in the mobility of dislocations when exposed to an external electromagnetic field under the influence of electron spins localized on defects in the crystal lattice (see Poletaev V.A., Potemkin D.A. "Energy analysis of the influence of a magnetic field on the mechanical properties of steel. Bulletin of the Ivanovo State Energy University (ISUE), 2007, No. 3, pp. 8-11.

Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение потерь на тягу при движении локомотива.The technical result of the claimed utility model is to reduce traction losses when the locomotive is moving.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, содержащем намагничивающую обмотку в виде катушки из изолированного провода, подключенной к источнику питания с помощью проводов и установленной на каркасе, катушка размещена между моторно-осевыми подшипниками тягового электродвигателя, каркас катушки выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе тягового электродвигателя вдоль оси колесной пары, причем зубчатое колесо и кожух редуктора соединены с осью колесной пары через немагнитную втулку, статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения несомкнутых концов индукторов, закрытую кожухом, каркас катушки закреплен на корпусе тягового электродвигателя с помощью кожуха, а расстояние от наружной поверхности катушки до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора, устройство содержит датчик продольных ускорений, размещенный на корпусе моторно-осевого подшипника и подключенный к блоку измерения сигналов, связанного с последовательно соединенными полосовым фильтром, выпрямителем и блоком сравнения, к которому параллельно подключены блок установки и ключ, включенный между источником питания и катушкой, немагнитная втулка выполнена в виде полого цилиндра с фланцем, соединенным с диском зубчатого колеса болтовым соединением, и связана с осью через колесо колесной пары посредством ступицы, опирающейся на колесо колесной пары и соединенной с колесом колесной пары болтовым соединением, устройство содержит экран, размещенный между ротором тягового электродвигателя и катушкой, экран выполнен шихтованным из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга тонким слоем изоляции, соединен с корпусом тягового электродвигателя, а края экрана прилегают к несомкнутым концам индукторов.The technical result is achieved by the fact that in a device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and mounted on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction electric motor, the frame The coil is made of non-magnetic material and is fixedly mounted on the body of the traction motor along the axis of the wheel pair, and the gear wheel and the gear housing are connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing, the stator of the traction motor is made in the form of two identical arc-shaped inductors, the length of each of which is on the outer side less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction motor housing has a recess at the location of the open ends of the inductors, covered by a casing, the coil frame is fixed to the traction motor housing using a casing , and the distance from the outer surface of the coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor, the device contains a longitudinal acceleration sensor located on the housing of the motor-axial bearing and connected to a signal measurement unit associated with a series-connected bandpass filter, rectifier and block comparison, to which the installation unit and the key are connected in parallel, connected between the power source and the coil, the non-magnetic bushing is made in the form of a hollow cylinder with a flange connected to the gear disk by a bolted connection, and is connected to the axle through the wheel of the wheelset by means of a hub resting on the wheel wheelset and connected to the wheel of the wheelset by a bolted connection, the device contains a screen placed between the rotor of the traction motor and the coil, the screen is made of laminated sheets of electrical steel, insulated from each other with a thin layer of insulation, connected to the body of the traction motor, and the edges of the screen are adjacent to open ends of inductors.

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами, а на фиг. 2 - поперечное сечение тягового электродвигателя и оси колесной пары.The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of a device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, and FIG. 2 - cross section of the traction motor and the axle of the wheelset.

Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами (фиг. 1) содержит намагничивающую обмотку 1 в виде катушки 2 из изолированного провода, подключенную к источнику 3 питания с помощью проводов 4 и установленную на каркасе 5. Катушка 2 размещена между моторно-осевыми подшипниками 6 тягового электродвигателя 7, размещенного в корпусе 8. Каркас 5 катушки 2 выполнен из немагнитного материала и неподвижно закреплен на корпусе 8 тягового электродвигателя 7 вдоль оси 9 колесной пары 10, причем зубчатое колесо 11 и кожух 12 редуктора, закрепленного на корпусе 8, соединены с осью 9 колесной пары 10 через немагнитную втулку 13. Каркас 5 катушки 2 закреплен на корпусе 8 тягового электродвигателя 7 с помощью кожуха 14. Датчик 15 продольных ускорений, размещен на корпусе моторно-осевого подшипника 6 и подключен к блоку 16 измерения сигналов, который через последовательно соединенные полосовой фильтр 17, выпрямитель 18 и блок 19 сравнения связи с блоком 20 установки и ключом 21, включенным между источниками 3 питания и катушкой 2. Статор 22 тягового электродвигателя 7 (фиг. 2) выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов 23. Длина каждого из индукторов 23 по наружной стороне будет равна L_и=πR_иϕ(p/180, где R_и - радиус индуктора 23 по наружной стороне, а ϕ - угол между торцами индуктора 23 в градусах. Поскольку, ϕ<180°, то L_и меньше, чем длина полуокружности с радиусом, равным R_и, и два индуктора 23 вместе образуют лишь часть окружности. Концы индукторов 23 соединены друг с другом со стороны, противоположной оси 9 колесной пары 10, по линии В₁В₂, а противоположные концы индукторов 23 не сомкнуты друг с другом. Корпус 8 тягового электродвигателя 7 имеет выемку в месте расположения концов индукторов 23, удаленных друг от друга. Выемка закрыта кожухом 14. Расстояние L от наружной поверхности каркаса 5 катушки 2 до центра вала 24 тягового электродвигателя 7 меньше, чем величина R_и (радиус индуктора 23 по наружной стороне). Немагнитная втулка 13 выполнена в виде полого цилиндра с фланцем 25, соединенным с диском зубчатого колеса 11 болтовым соединением 26, и связана с осью 9 колесной пары 10 через колесо 27 колесной пары 10, посредством ступицы 28, опирающейся на колесо 27 колесной пары 10 и соединенной с колесом 27 колесной пары 10 болтовым соединением 29.A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails (Fig. 1) contains a magnetizing winding 1 in the form of a coil 2 made of insulated wire, connected to a power source 3 using wires 4 and installed on a frame 5. Coil 2 is placed between motor-axial bearings 6 traction electric motor 7, located in the housing 8. The frame 5 of the coil 2 is made of non-magnetic material and is fixedly mounted on the housing 8 of the traction motor 7 along the axis 9 of the wheel pair 10, and the gear 11 and the gear housing 12, mounted on the housing 8, are connected to the axis 9 of the wheel pair 10 through a non-magnetic bushing 13. The frame 5 of the coil 2 is fixed to the housing 8 of the traction motor 7 using a casing 14. The longitudinal acceleration sensor 15 is placed on the housing of the motor-axial bearing 6 and is connected to the signal measurement unit 16, which through series-connected bandpass filter 17, rectifier 18 and connection comparison unit 19 with installation unit 20 and switch 21 connected between power sources 3 and coil 2. Stator 22 of traction motor 7 (Fig. 2) is made in the form of two identical arc-shaped inductors 23. The length of each of the inductors 23 on the outer side will be equal to L _and =πR _and ϕ(p/180, where R _and is the radius of the inductor 23 on the outer side, and ϕ is the angle between the ends of the inductor 23 in degrees. Since ϕ<180°, then L _is less than the length of a semicircle with a radius equal to R _and , and two inductors 23 together form only part of the circle. The ends of the inductors 23 are connected to each other on the side opposite the 9-wheel axis pairs 10, along the line B ₁ B ₂ , and the opposite ends of the inductors 23 are not closed to each other. The housing 8 of the traction motor 7 has a recess at the location of the ends of the inductors 23, distant from each other. The recess is closed by a casing 14. Distance L from the outer surface frame 5 of the coil 2 to the center of the shaft 24 of the traction motor 7 is less than the value of R _and (radius of the inductor 23 on the outer side). with the axle 9 of the wheel pair 10 through the wheel 27 of the wheel pair 10, by means of a hub 28 resting on the wheel 27 of the wheel pair 10 and connected to the wheel 27 of the wheel pair 10 by a bolted connection 29.

Устройство содержит экран 30, размещенный между ротором 31 тягового электродвигателя 7 и катушкой 2, экран выполнен шихтованным из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга тонким слоем изоляции (на рис. 1, 2 не показано) и соединен с корпусом 8 тягового электродвигателя 7, при этом края экрана 30 прилегают к несомкнутым концам индукторов 23.The device contains a screen 30 placed between the rotor 31 of the traction electric motor 7 and the coil 2, the screen is made of laminated sheets of electrical steel, insulated from each other by a thin layer of insulation (not shown in Fig. 1, 2) and is connected to the housing 8 of the traction electric motor 7, in this case, the edges of the screen 30 are adjacent to the open ends of the inductors 23.

Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами работает следующим образом.A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails works as follows.

При пропускании по катушке 2 тока от источника 3 питания возникает магнитный поток, проходящий через ось 9 колесной пары, оба колеса колесной пары и рельсы (на рисунке фиг. 1 не показаны), что приводит к изменению физико-механических свойств в зоне контакта металлических тел (колес с рельсами) и изменяет коэффициент сцепления колес с рельсами. Кожух 14 препятствует попаданию пыли и грязи внутрь тягового электродвигателя 7.When current is passed through coil 2 from power source 3, a magnetic flux occurs passing through the axle 9 of the wheelset, both wheels of the wheelset and the rails (not shown in Fig. 1), which leads to a change in the physical and mechanical properties in the contact zone of metal bodies (wheels with rails) and changes the coefficient of adhesion between wheels and rails. The casing 14 prevents dust and dirt from getting inside the traction motor 7.

Благодаря выполнению статора 22 тягового электродвигателя 7 в виде двух дугообразных индукторов 23, не сомкнутых друг с другом со стороны оси 9 колесной пары 10, и наличии в корпусе 8 тягового электродвигателя 7 выемки появляется возможность для увеличения магнитного потока, проходящего через колеса и рельсы, путем увеличения наружного диаметра катушки 2, поскольку наружный диаметр каркаса 5 катушки 2, в отличие от рассмотренных выше аналогов, можно при той же самой величине централи тяговой передачи и передаточного отношения увеличить до размеров, при которых расстояние от наружной поверхности каркаса 5 катушки 2 до центра вала 24 тягового электродвигателя 7 меньше, чем величина радиуса индуктора 23 по наружной стороне, так как катушка 2 располагается в выемке.Due to the design of the stator 22 of the traction electric motor 7 in the form of two arc-shaped inductors 23, not closed to each other on the side of the axis 9 of the wheel pair 10, and the presence of a recess in the housing 8 of the traction electric motor 7, it becomes possible to increase the magnetic flux passing through the wheels and rails by increasing the outer diameter of the coil 2, since the outer diameter of the frame 5 of the coil 2, in contrast to the analogues discussed above, can, with the same value of the central traction transmission and gear ratio, be increased to a size at which the distance from the outer surface of the frame 5 of the coil 2 to the center of the shaft 24 of the traction motor 7 is less than the radius of the inductor 23 on the outer side, since the coil 2 is located in the recess.

В случае внезапного ухудшения условий сцепления колес с рельсами скольжение колес по рельсу возрастает, возникают фрикционные автоколебания, которые приводят к периодическим изменениям крутящего момента в оси 9, периодическим продольным ускорениям моторно-осевых подшипников 6 и появлению периодически изменяющихся сигналов на выходе датчика 15 продольных ускорений и выходе блока 16 измерения сигналов. Периодически изменяющийся сигнал с выхода блока 16 измерения сигналов поступает на вход полосового фильтра 17, который пропускает только сигнал с частотой, соответствующей частоте собственных колебаний колесной пары 10, во избежание ложных срабатываний устройства. Сигнал с выхода полосового фильтра 17 выпрямляется выпрямителем 18 и поступает на вход блока 19 сравнения, на другой вход которого поступает сигнал от блока 20 установки, величина которого определяется на основании результатов испытаний. Если величина сигнала с выхода выпрямителя 18 больше величины сигнала с выхода блока 20 установки, на выходе блока 19 сравнения появляется сигнал, который поступает на ключ 21. Ключ 21 открывается и подает ток от источника 3 питания на катушку 2, возникает магнитный поток, проходящий через ось 9 колесной пары 10, оба колеса колесной пары 10 и рельсы, что приводит к изменению физико-механических свойств в зоне контакта металлических тел (колес с рельсами) и повышает коэффициент сцепления колес с рельсами.In the event of a sudden deterioration in the conditions of adhesion of the wheels to the rails, the sliding of the wheels on the rail increases, frictional self-oscillations occur, which lead to periodic changes in the torque in the axis 9, periodic longitudinal accelerations of the motor-axial bearings 6 and the appearance of periodically changing signals at the output of the longitudinal acceleration sensor 15 and output of signal measurement block 16. A periodically changing signal from the output of the signal measurement unit 16 is fed to the input of the bandpass filter 17, which passes only a signal with a frequency corresponding to the natural frequency of the wheelset 10, in order to avoid false alarms of the device. The signal from the output of the bandpass filter 17 is rectified by the rectifier 18 and is supplied to the input of the comparison block 19, the other input of which receives a signal from the installation block 20, the value of which is determined based on the test results. If the magnitude of the signal from the output of the rectifier 18 is greater than the magnitude of the signal from the output of the installation block 20, a signal appears at the output of the comparison block 19, which is supplied to the key 21. The key 21 opens and supplies current from the power source 3 to the coil 2, a magnetic flux appears passing through axle 9 of the wheelset 10, both wheels of the wheelset 10 and the rails, which leads to a change in the physical and mechanical properties in the contact zone of metal bodies (wheels with rails) and increases the coefficient of adhesion of the wheels with the rails.

Благодаря тому, что немагнитная втулка 13 выполнена в виде полого цилиндра и опирается на колесо 27 колесной пары 10 посредством ступицы 28, у зубчатого колеса 11 отсутствует ступица, шунтирующая магнитный поток и расстояние между диском зубчатого колеса 11 и осью 9 колесной пары 10 увеличено по сравнению с прототипом, ответвление магнитного потока через зубчатое колесо 11 и корпус 8 тягового электродвигателя 7 меньше, чем у прототипа, что ведет к увеличению магнитного потока, проходящего через контакт колеса и рельса.Due to the fact that the non-magnetic bushing 13 is made in the form of a hollow cylinder and rests on the wheel 27 of the wheel pair 10 by means of a hub 28, the gear wheel 11 does not have a hub that shunts the magnetic flux and the distance between the disk of the gear wheel 11 and the axis 9 of the wheel pair 10 is increased compared to with the prototype, the branch of the magnetic flux through the gear 11 and the housing 8 of the traction motor 7 is less than that of the prototype, which leads to an increase in the magnetic flux passing through the contact of the wheel and the rail.

Благодаря наличию между ротором 31 тягового электродвигателя 7 и катушкой 2 экрана 30, края которого прилегают к несомкнутым концам индукторов 23, вращающееся магнитное поле ротора 31 не наводит токи в катушке 2. При этом благодаря выполнению экрана шихтованным из листов электротехнической стали, токи, наводимые в экране 30 вращающимся магнитное поле ротора 31, незначительны из-за того, что листы электротехнической стали изолированы друг от друга.Due to the presence between the rotor 31 of the traction electric motor 7 and the coil 2 of the screen 30, the edges of which are adjacent to the open ends of the inductors 23, the rotating magnetic field of the rotor 31 does not induce currents in the coil 2. Moreover, due to the screen being made of sheets of electrical steel, the currents induced in screen 30 rotating magnetic field of the rotor 31 are insignificant due to the fact that the sheets of electrical steel are insulated from each other.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что отделение ротора тягового электродвигателя от катушки шихтованным экраном, выполненным из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга, препятствует наведению вращающимся магнитным полем ротора токов в катушке и снижает расход энергии на тягу при движении локомотива.The technical and economic effect of the claimed utility model is that the separation of the traction motor rotor from the coil by a laminated screen made of sheets of electrical steel, insulated from each other, prevents the rotating magnetic field of the rotor from inducing currents in the coil and reduces energy consumption for traction when the locomotive moves .

Claims

A device for increasing the adhesion of the driving wheels of a locomotive to the rails, containing a magnetizing winding in the form of a coil of insulated wire, connected to a power source via wires and mounted on a frame, the coil is placed between the motor-axial bearings of the traction electric motor, the coil frame is made of non-magnetic material and is motionless is fixed on the traction motor body along the axis of the wheel pair, and the gear wheel and the gearbox casing are connected to the axis of the wheel pair through a non-magnetic bushing, the stator of the traction electric motor is made in the form of two identical arcuate inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction motor housing has a recess at the location of the open ends of the inductors, covered by a casing, the coil frame is fixed to the traction motor housing using a casing, and the distance from the outer surface of the coil to the center of the traction motor shaft is less than the outer radius of the inductor, the device contains a longitudinal acceleration sensor located on the motor-axial bearing housing and connected to a signal measurement unit connected to a series-connected bandpass filter, rectifier and comparison unit, to which the unit is connected in parallel installation and a key connected between the power source and the coil, the non-magnetic bushing is made in the form of a hollow cylinder with a flange connected to the gear disk by a bolted connection, and is connected to the axle through the wheel of the wheelset by means of a hub resting on the wheel of the wheelset and connected to the wheel of the wheelset pairs with a bolted connection, characterized in that the device contains a screen placed between the rotor of the traction motor and the coil, the screen is made of laminated sheets of electrical steel, insulated from each other by a thin layer of insulation, connected to the body of the traction motor, and the edges of the screen are adjacent to the open ends of the inductors .