RU2232090C2 - Group drive of diesel locomotive two-axle bogie - Google Patents

Group drive of diesel locomotive two-axle bogie Download PDF

Info

Publication number
RU2232090C2
RU2232090C2 RU2002103169/11A RU2002103169A RU2232090C2 RU 2232090 C2 RU2232090 C2 RU 2232090C2 RU 2002103169/11 A RU2002103169/11 A RU 2002103169/11A RU 2002103169 A RU2002103169 A RU 2002103169A RU 2232090 C2 RU2232090 C2 RU 2232090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
electric motor
gears
trolley
drive
Prior art date
Application number
RU2002103169/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002103169A (en
Inventor
П.К. Цыкин (RU)
П.К. Цыкин
С.И. Кирющенков (RU)
С.И. Кирющенков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "Брянский машиностроительный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "Брянский машиностроительный завод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Производственная компания "Брянский машиностроительный завод"
Priority to RU2002103169/11A priority Critical patent/RU2232090C2/en
Publication of RU2002103169A publication Critical patent/RU2002103169A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232090C2 publication Critical patent/RU2232090C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport; bogie group drives.
SUBSTANCE: proposed group drive of two-axle bogie contains electric motor I in middle zone of bogie and distributing gear wheels 7. Each gear wheel is connected by driving cardan clutch 9, cross shaft 10 and driven cardan clutch 12 with independent axial gear train of each wheelset. Two hollow trunnions 4 are secured on frame of electric motor, and driving gear 14 is fitted on shaft 13 of electric motor. Distributing gear wheels are installed on hollow trunnions for meshing with driving gear of electric motor. Driving cardan clutches are located inside hollow trunnions and are connected with distributing gear wheels by flanges.
EFFECT: simplified design, reduced overall dimensions of group drive of diesel locomotive two-axle bogie.
2 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции группового привода двухосной тележки тепловоза.The invention relates to railway transport, in particular to the design of a group drive of a biaxial diesel locomotive.

Известен групповой привод двухосной тележки тепловоза, содержащий расположенный в средней зоне тележки электродвигатель, а также приводимый им групповой редуктор, неподвижно закрепленный на раме тележки, в котором на входном валу установлена ведущая шестерня и по обеим сторонам от нее расположены промежуточные шестерни и ведомые раздаточные зубчатые колеса. Причем каждое раздаточное колесо соединено ведущей карданной муфтой, поперечным валом и ведомой карданной муфтой с индивидуальной для каждой колесной пары осевой зубчатой передачей. Несущий корпус группового редуктора не соединяется с остовом электродвигателя. Для соединения входного вала группового редуктора с валом электродвигателя служит продольно-свертная муфта больших размеров (см. Тепловозы / Под редакцией Н.И. Панова. - М.: Машиностроение, 1976, с. 431, схема №13).A group drive of a biaxial diesel locomotive trolley is known, comprising an electric motor located in the middle zone of the trolley and a group reducer driven by it, fixedly mounted on the trolley frame, in which a driving gear is mounted on the input shaft and intermediate gears and driven gear gears are located on both sides of it. . Moreover, each transfer wheel is connected by a drive universal joint, a transverse shaft and a driven universal joint with an individual axial gear for each wheel pair. The bearing housing of the group gearbox is not connected to the core of the electric motor. To connect the input shaft of the group gearbox with the electric motor shaft, a large-length longitudinal coupling is used (see Diesel locomotives / Edited by N.I. Panov. - M.: Mashinostroenie, 1976, p. 431, scheme No. 13).

Недостатком данной конструкции является ее сложность и увеличенные габариты, затрудняющие размещение оборудования в раме тележки. Закрепление группового редуктора на раме тележки приводит к усилению ее металлоконструкции, увеличивает массу двухосной тележки в целом.The disadvantage of this design is its complexity and increased dimensions, which complicate the placement of equipment in the frame of the trolley. Fixing the group gearbox on the frame of the trolley leads to the strengthening of its metal structure, increases the mass of the biaxial trolley as a whole.

Монтаж и эксплуатация группового редуктора на раме тележки связаны с большими трудностями, так как корпус группового редуктора обособлен от остова электродвигателя, вследствие чего незначительные отклонения от установочных размеров вызывают нарушение соосности входного вала группового редуктора с валом электродвигателя, что приводит к напряженному режиму работы продольно-свертной муфты.Installation and operation of the group gearbox on the frame of the trolley is associated with great difficulties, since the body of the group gearbox is isolated from the core of the electric motor, as a result of which slight deviations from the installation dimensions cause a misalignment of the input shaft of the group gearbox with the motor shaft, which leads to a tense mode of operation of the longitudinally convoluted couplings.

Изобретение решает задачу упрощения конструкции и уменьшения габаритных размеров группового привода двухосной тележки тепловоза.The invention solves the problem of simplifying the design and reducing the overall dimensions of a group drive of a biaxial diesel locomotive.

Для решения указанной задачи групповой привод двухосной тележки тепловоза, содержащий в средней зоне тележки электродвигатель и раздаточные зубчатые колеса, каждое из которых соединено ведущей карданной муфтой, поперечным валом и ведомой карданной муфтой с индивидуальной для каждой колесной пары осевой зубчатой передачей, снабжен двумя пустотелыми цапфами, закрепленными на остове электродвигателя, и ведущей шестерней, насаженной на вал электродвигателя, причем раздаточные зубчатые колеса установлены на указанных пустотелых цапфах и входят в зацепление с ведущей шестерней электродвигателя, а ведущие карданные муфты расположены внутри пустотелых цапф и соединены с раздаточными зубчатыми колесами фланцами.To solve this problem, a group drive of a biaxial diesel locomotive trolley, comprising an electric motor and gear gears in the middle zone of the trolley, each of which is connected by a drive universal joint, a transverse shaft and a driven universal joint with an axial gear individual for each wheel pair, is equipped with two hollow pins, fixed to the core of the electric motor, and the pinion gear mounted on the shaft of the electric motor, and the transfer gears mounted on these hollow pins engage with the drive gear of the electric motor and the drive cardan coupling located inside the hollow pins and are connected to the transmission gear flanges.

Такая конструкция группового привода тепловоза, которая снабжена двумя пустотелыми цапфами, закрепленными на остове двигателя, и ведущей шестерней, насаженной на вал электродвигателя, причем раздаточные зубчатые колеса установлены на указанных пустотелых цапфах и входят в зацепление с ведущей шестерней электродвигателя, а ведущие карданные муфты расположены внутри пустотелых цапф и соединены с раздаточными зубчатыми колесами фланцами, является более простой и уменьшенных габаритных размеров. При этом операция центрирования валов с применением продольно-свертной муфты не требуется.Such a design of a locomotive group drive, which is equipped with two hollow pins mounted on the engine frame and a pinion gear mounted on the motor shaft, the gear wheels mounted on these hollow pins and mesh with the pinion gear of the electric motor, and the drive cardan couplings are located inside hollow trunnions and connected to the gears by flanges, is simpler and reduced overall dimensions. In this case, the centering operation of the shafts using a longitudinally flat coupling is not required.

Заявляемый групповой привод двухосной тележки может быть применен на маневровых и грузовых тепловозах, что позволит упростить конструкцию экипажной части этих тепловозов.The inventive group drive biaxial carts can be used on shunting and freight diesel locomotives, which will simplify the design of the crew of these diesel locomotives.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен предлагаемый привод, вид на тележку в плане; на фиг.2 - сечение раздаточных зубчатых колес вертикальной плоскостью с приложением сил, действующих на остов тягового электродвигателя и раму тележки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the proposed drive, a view of the trolley in plan; figure 2 is a cross section of the transfer gears in a vertical plane with the application of forces acting on the backbone of the traction motor and the frame of the trolley.

Групповой привод двухосной тележки тепловоза имеет тяговый электродвигатель 1, закрепленный на средних поперечных балках 2 рамы 3 тележки. На остове электродвигателя установлены противоположно друг другу две пустотелые цапфы 4, ориентированные вдоль электродвигателя параллельно его валу, на котором насажена ведущая шестерня 5. На подшипниках 6 пустотелых цапф 4 установлены раздаточные зубчатые колеса 7, которые с двух сторон входят в зацепление с ведущей шестерней 5 и соединены фланцем 8, ведущей карданной муфтой 9, поперечным валом 10, имеющим шлицевое сочленение 11, и ведомой карданной муфтой 12 с входным валом 13 осевой зубчатой передачи. Осевая зубчатая передача, состоящая из шестерни 14, насаженной на вал 13, и зубчатого колеса 15, насаженного на ось 16 колесной пары, смонтирована в несущем корпусе 17. Раздаточные зубчатые колеса 7 совместно с ведущей шестерней 5 имеют защитный кожух 18, служащий для сохранения смазки.The group drive of the biaxial diesel locomotive trolley has a traction motor 1, mounted on the middle transverse beams 2 of the frame 3 of the trolley. On the core of the electric motor there are installed two hollow pins 4 opposite each other, oriented along the electric motor parallel to its shaft, on which the pinion gear 5 is mounted. The bearings 6 of the hollow pins 4 are equipped with gears 7, which engage on both sides of the pinion gear 5 and connected by a flange 8, a drive cardan clutch 9, a transverse shaft 10 having a spline joint 11, and a driven cardan clutch 12 with an input shaft 13 of the axial gear. The axial gear transmission, consisting of gear 14 mounted on the shaft 13, and gear 15 mounted on the axle 16 of the pair of wheels, is mounted in the bearing housing 17. The gears 7 together with the drive gear 5 have a protective casing 18, which serves to preserve lubrication .

Ведущая карданная муфта 9 обеспечивает передачу вращающего момента при наличии угла между геометрическими осями вращения фланца 8 и поперечного вала 10. Ведомая карданная муфта 12 - при наличии угла между геометрическими осями вращения поперечного вала 10 и входного вала 13 осевой зубчатой передачи. В качестве карданных муфт могут применяться сдвоенные шарнирные муфты (карданы), пластинчатые или резинокордные муфты, а также муфты с эластичными шарнирами.The drive cardan coupling 9 provides the transmission of torque in the presence of an angle between the geometric axes of rotation of the flange 8 and the transverse shaft 10. The driven cardan coupling 12 - in the presence of an angle between the geometric axes of rotation of the transverse shaft 10 and the input shaft 13 of the axial gear. As cardan couplings, double hinged couplings (cardans), plate or rubber-cord couplings, as well as couplings with elastic hinges, can be used.

При сборке группового привода на экипажной тележке вначале насаживаются ведущая шестерня 5 на вал электродвигателя и шестерни 14 на входные валы 13 осевых зубчатых передач. Отдельно устанавливаются на остове электродвигателя пустотелые цапфы 4 с раздаточными зубчатыми колесами 7, соединяются карданными муфтами поперечные валы 10 с фланцами 8 и входными валами 13 осевых зубчатых передач. При разъединенных по шлицам поперечных валах 10 закрепляются фланцы 8 на раздаточных зубчатых колесах 7. Электродвигатель 1 с раздаточными зубчатыми колесами 7, карданными муфтами 9 и 12 закрепляется на средних поперечных балках 2 рамы 3 тележки и посредством разъемных корпусов 17 устанавливаются шестерни 14 осевых зубчатых передач.When assembling a group drive on a crew carriage, the driving gear 5 is first mounted on the electric motor shaft and gears 14 on the input shafts 13 of the axial gears. Hollow trunnions 4 with the gear wheels 7 are separately mounted on the core of the electric motor, the transverse shafts 10 are connected with cardan couplings with the flanges 8 and the input shafts 13 of the axial gears. When the transverse shafts 10 are separated by splines, the flanges 8 are fixed on the gears 7. The electric motor 1 with the gears 7, cardan couplings 9 and 12 is fixed on the middle transverse beams 2 of the trolley frame 3 and the gears 14 of the axial gears are installed by means of split housings 17.

Групповой привод работает следующим образом. На ведущей шестерне 5 электродвигателя образуются усилия Т (см. фиг.2), которые передаются на раздаточные зубчатые колеса 7, и вращающий моментGroup drive operates as follows. On the drive gear 5 of the electric motor, forces T are formed (see FIG. 2), which are transmitted to the transfer gears 7, and torque

М = T·cosφ·d,M = T cosφ d

где φ - угол зацепления зубчатой передачи;where φ is the gearing angle of gearing;

d - диаметр окружности зацепления ведущей шестерни.d is the diameter of the circle of engagement of the pinion gear.

Противоположный по направлению момент М действует на остове электродвигателя. На осях раздаточных зубчатых колес 7 могут быть приложены равные, но противоположно направленные силы Т и N. Раздаточные зубчатые колеса 7 вращаются под действием пар сил Т. Вращающий момент с раздаточных зубчатых колес 7 передается через фланцы 8, ведущие карданные муфты 9, поперечные валы 10 и ведомые карданные муфты 12 на входные валы 13 осевых зубчатых передач. Со входного вала 13 вращающий момент передается на шестерню 14 и от данной шестерни через зубчатое колесо 15 на ось 16 для каждой колесной пары. При этом корпусы 17 осевых зубчатых передач не вращаются, так как они закреплены на раме тележки. На пустотелые цапфы действуют радиальные силы N. Под действием этих сил на остов тягового электродвигателя действует дополнительный моментThe opposite moment M acts on the core of the electric motor. Equal, but oppositely directed forces T and N can be applied on the axes of the gears 7. The gears 7 rotate under the action of pairs of forces T. The torque from the gears 7 is transmitted through flanges 8, drive cardan couplings 9, transverse shafts 10 and driven cardan couplings 12 to the input shafts 13 of the axial gears. From the input shaft 13, the torque is transmitted to the gear 14 and from this gear through the gear 15 to the axis 16 for each wheelset. At the same time, the axle gear housings 17 do not rotate, since they are fixed on the frame of the trolley. Radial forces N act on hollow trunnions. Under the influence of these forces, an additional moment acts on the skeleton of the traction motor

M1= M·(i+1),M 1 = M · (i + 1),

где i - передаточное отношение зубчатой передачи электродвигателя.where i is the gear ratio of the gear motor.

Дополнительный момент М1 направлен противоположно моменту М. Моменты М и M1 на остове тягового электродвигателя суммируются, при этом образуется результирующий момент M·i, который передается на раму тележки. От данного момента на средних поперечных балках 2 образуются усилияThe additional moment M 1 is directed opposite to the moment M. The moments M and M 1 on the skeleton of the traction motor are added up, and the resulting moment M · i is formed, which is transmitted to the frame of the trolley. From this moment, forces are formed on the middle transverse beams 2

Figure 00000002
Figure 00000002

Радиальные усилия на валу электродвигателя не образуются, что благоприятно влияет на работу его подшипников. Вследствие суммирования моментов на остове электродвигателя рама тележки получает значительно меньшие усилия.Radial forces on the motor shaft are not formed, which favorably affects the operation of its bearings. Due to the summation of the moments on the skeleton of the electric motor, the frame of the trolley receives significantly less effort.

База тележки определяется межцентровыми расстояниями зубчатых передачThe base of the trolley is determined by the center distances of the gears

Б=(Ц12)·2,B = (C 1 + C 2 ) · 2,

где Ц1 - межцентровое расстояние зубчатой передачи электродвигателя;where C 1 - the center-to-center distance of the gear transmission of the electric motor;

Ц2 - межцентровое расстояние осевой зубчатой передачи. Радиус раздаточного зубчатого колеса равенC 2 - the center-to-center distance of the axial gear transmission. The radius of the gear wheel is

R1=U2-a-Δ,R 1 = U 2 -a-Δ,

где а - радиус оси колесной пары;where a is the radius of the axis of the wheelset;

Δ - зазор между осью и окружностью зацепления раздаточного зубчатого колеса.Δ is the gap between the axis and the circumference of the gear of the gear of the gear.

Радиус ведущей шестерни равенThe radius of the pinion gear is

r11-R1.r 1 = C 1 -R 1 .

Строительная база тележки полностью определяется поперечным размером тягового электродвигателя. При этом увеличение базы тележки путем постановки промежуточных шестерен не требуется. При существующих размерах тяговых электродвигателей передаточное отношение i выбирается равным 1,2... 1,5. Скоростной режим зубчатой передачи электродвигателя определяется радиусом r1 ведущей шестерни. При выбранном передаточном отношении окружная скорость раздаточных зубчатых колес будет в 3...4 раза больше, чем при минимальном радиусе r1, определяемом по условию прочности или условию неподреза гребней ведущей шестерни 5.The construction base of the trolley is completely determined by the transverse size of the traction motor. At the same time, an increase in the base of the trolley by setting intermediate gears is not required. With the existing dimensions of the traction motors, the gear ratio i is selected equal to 1.2 ... 1.5. The speed mode of the gear transmission of the electric motor is determined by the radius r 1 of the pinion gear. With the selected gear ratio, the peripheral speed of the gears will be 3 ... 4 times greater than with a minimum radius r 1 , determined by the condition of strength or the condition of undercutting of the ridges of the pinion gear 5.

Предлагаемый групповой привод двухосной тележки является более простым по конструкции и обеспечивает необходимое пространство для размещения оборудования в габаритах тележки. Обеспечивается также удобство монтажа и технического обслуживания привода вследствие установки раздаточных зубчатых колес на пустотелых цапфах электродвигателя.The proposed group drive of a biaxial trolley is simpler in design and provides the necessary space for placing equipment in the dimensions of the trolley. It also provides ease of installation and maintenance of the drive due to the installation of the gears on the hollow trunnions of the motor.

Claims (1)

Групповой привод двухосной тележки тепловоза, содержащий в средней зоне тележки электродвигатель и раздаточные зубчатые колеса, каждое из которых соединено ведущей карданной муфтой, поперечным валом и ведомой карданной муфтой с индивидуальной для каждой колесной пары осевой зубчатой передачей, отличающийся тем, что снабжен двумя пустотелыми цапфами, закрепленными на остове электродвигателя, и ведущей шестерней, насаженной на вал электродвигателя, причем раздаточные зубчатые колеса установлены на указанных пустотелых цапфах и входят в зацепление с ведущей шестерней электродвигателя, а ведущие карданные муфты расположены внутри пустотелых цапф и соединены с раздаточными зубчатыми колесами фланцами.A group drive of a biaxial diesel locomotive trolley, comprising an electric motor and gear gears in the middle zone of the trolley, each of which is connected by a drive universal joint, a transverse shaft and a driven universal joint with an axial gear individual for each wheel pair, characterized in that it is equipped with two hollow pins, fixed to the core of the electric motor, and the pinion gear mounted on the shaft of the electric motor, and the transfer gears mounted on these hollow pins and enter meshing with the driving gear of the electric motor, and the driving cardan couplings are located inside the hollow trunnions and are connected to the transfer gears by flanges.
RU2002103169/11A 2002-02-04 2002-02-04 Group drive of diesel locomotive two-axle bogie RU2232090C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103169/11A RU2232090C2 (en) 2002-02-04 2002-02-04 Group drive of diesel locomotive two-axle bogie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103169/11A RU2232090C2 (en) 2002-02-04 2002-02-04 Group drive of diesel locomotive two-axle bogie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002103169A RU2002103169A (en) 2003-10-27
RU2232090C2 true RU2232090C2 (en) 2004-07-10

Family

ID=33412278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002103169/11A RU2232090C2 (en) 2002-02-04 2002-02-04 Group drive of diesel locomotive two-axle bogie

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232090C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БИРЮКОВ И.В. И ДР. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА. - М.: ТРАНСПОРТ, 1992, с. 341-351. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3943780A (en) Planetary gear drive with power distribution
EP1391340B1 (en) Vehicle gear assembly
GB2473330A (en) Final drive assembly with crowned spline coupling
KR100488831B1 (en) Motorized axle with independent wheel
US4444120A (en) Track-bound electric motor vehicle
US20110053726A1 (en) Gear Reduction and Coupling Assembly
RU2232090C2 (en) Group drive of diesel locomotive two-axle bogie
EP1388452A2 (en) Vehicle wheel end assembly
DE2548058C2 (en) Double axle drive for rail vehicles
RU2243914C2 (en) Group electric drive of diesel locomotive three-axle bogie
US3859927A (en) Articulated railway bogie shiftable drive assembly
US1956583A (en) Drive for motor vehicles
GB961650A (en) Heavy diesel locomotoves
SU1105349A1 (en) Group traction drive of locomotive
US1776480A (en) Drive mechanism for motor vehicles
SU793844A1 (en) Locomotive traction drive
US2527281A (en) Drive mechanism for self-propelled vehicles
CN208664957U (en) A kind of drive axle rear axle
SU423693A1 (en) GROUP DRIVE OF WHEEL PARTS OF RAILWAY VEHICLE
SU1127791A1 (en) Group traction drive of locomotive vehicle
SU1724497A1 (en) Railway vehicle truck
RU2359852C2 (en) Drive of rail transport facility wheelset
SU556982A1 (en) Traction drive locomotive
RU45121U1 (en) WHEEL-MOTOR UNIT OF RAIL VEHICLE (OPTIONS)
GB856679A (en) A power transmission assembly employing hydraulic torque converters for locomotives mounted on bogie trucks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060205