RU224556U1 - Тяговый привод локомотива - Google Patents

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, содержащий редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом, расположенным на валу тягового электродвигателя между подшипниковыми опорами, при этом моторно-осевые подшипники расположены в одном корпусе, связанном с остовом тягового электродвигателя с помощью болтов, подшипник тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса размещен в защитном корпусе, являющемся частью подшипникового щита, а корпус редуктора состоит из двух половин с продольным разъемом, надевающихся на защитный корпус подшипника тягового электродвигателя и корпус моторно-осевых подшипников, большое зубчатое колесо смонтировано на колесе колесной пары с помощью разъемного соединения на болтах, а моторно-осевой подшипник со стороны большого зубчатого колеса расположен под ступицей большого зубчатого колеса, корпус моторно-осевых подшипников содержит соединенный с ним с помощью болтового соединения стакан, внутри стакана расположен моторно-осевой подшипник, большое зубчатое колесо опирается на наружную поверхность стакана через подшипники и связано с колесом колесной пары через амортизаторы. Технический результат заключается в том, что соединение большого зубчатого колеса с колесом колесной пары через амортизаторы при опирании большого зубчатого колеса через два подшипника на стакан корпуса опорно-осевых подшипников позволяет уменьшить величину динамических моментов в тяговом приводе без изменения расстояния между малым и большим зубчатыми колесами при деформации амортизаторов, что, в свою очередь, ведет к снижению проскальзывания колеса по рельсу при кратковременных максимальных моментах, повышению величины коэффициента сцепления, увеличению силы тяги и производительности локомотива.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, на валу которого размещено малое зубчатое колесо тяговой передачи (Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение» / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 121, рис. 79).

Недостатком данного тягового привода, применяемого на тепловозах отечественных железных дорог 2ТЭ10М и 2ТЭ116, является то, что консольное размещение зубчатого колеса на валу приводит к его перекосам при передаче силы тяги и неравномерному распределению нагрузки по длине зуба.

Известен тяговый привод, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, и соединяющую их компенсационную муфту (Смирнов В.А. Тележка двухосная моторная: руководство по эксплуатации. - ДМЗ, 2001. - С. 1-3).

Недостатком данного привода является то, что компенсационная муфта, размещенная между тяговым электродвигателем и редуктором, уменьшает максимальные осевые габариты тягового электродвигателя, что ограничивает повышение мощности тягового электродвигателя и тем самым препятствует использованию данного тягового привода для локомотивов.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель и редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, причем вал электродвигателя опирается одним концом на подшипник в корпусе статора, а другим - на хвостовик оси малого зубчатого колеса осевого редуктора (Касимов P.P. Мальгин А.А. Подоплелов А.А. Устройство электровоза 2ЭС10: методическое пособие для локомотивных бригад и ремонтного персонала. - РЖД: Екатеринбургский учебный центр №1. - С. 11, рис. 3).

Недостаток данного тягового привода, примененного для электровоза отечественных железных дорог 2ЭС10, состоит в усложненной конструкции, в связи с необходимостью передачи крутящего момента с вала тягового электродвигателя на вал редуктора с помощью специальной муфты и невозможности диагностирования тягового электродвигателя при ремонте отдельно от редуктора, т.к. при демонтированном редукторе вал тягового электродвигателя не имеет второй опоры.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом на валу, расположенным между подшипниковыми опорами электродвигателя, тяговый привод снабжен аэростатическим подшипником, расположенным на подшипниковом щите между тяговым электродвигателем и малым зубчатым колесом, и трубкой для подвода сжатого воздуха (Патент РФ №169062, МПК В61С 9/46, публ. 2017).

Недостаток данного привода также состоит в том, что установка одного из осевых подшипников в корпусе редуктора требует повышенной точности обработки поверхностей корпуса редуктора, с учетом того, что редуктор базируется на оси колесной пары по радиальной поверхности узла осевого подшипника, а на ТЭД - по торцу поверхности корпуса ТЭД, перпендикулярной оси колесной пары.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом, расположенным на валу тягового электродвигателя между подшипниковыми опорами, при этом моторно-осевые подшипники расположены в одном корпусе, связанном с остовом тягового электродвигателя с помощью болтов, подшипник тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса размещен в защитном корпусе, являющемся частью подшипникового щита, а корпус редуктора состоит из двух половин с продольным разъемом, надевающихся на защитный корпус подшипника тягового электродвигателя и корпус моторно-осевых подшипников (Электровоз магистральный 2ЭС5: руководство по эксплуатации. Книга 7. Описание и работа. Механическая часть. ЗТС.001.018 РЭ7. - С. 19-21).

Недостатком указанного привода, примененного на электровозе 2ЭС5 отечественных железных дорог, является то, что из-за ограниченной длины корпуса моторно-осевых подшипников по сравнению с электровозом 2ЭС10, увеличиваются нагрузки, действующие на моторно-осевой подшипник со стороны зубчатого колеса, что приводит к снижению долговечности моторно-осевого подшипника.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом, расположенным на валу тягового электродвигателя между подшипниковыми опорами, при этом моторно-осевые подшипники расположены в одном корпусе, связанном с остовом тягового электродвигателя с помощью болтов, подшипник тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса размещен в защитном корпусе, являющемся частью подшипникового щита, а корпус редуктора состоит из двух половин с продольным разъемом, надевающихся на защитный корпус подшипника тягового электродвигателя и корпус моторно-осевых подшипников, большое зубчатое колесо смонтировано на колесе колесной пары с помощью разъемного соединения на болтах, а моторно-осевой подшипник со стороны большого зубчатого колеса расположен под ступицей большого зубчатого колеса (Патент РФ №190120, МПК В61С 9/38; В61С 9/46, публ. 2019).

Недостатком прототипа является то, что соединение большого зубчатого колеса с колесной парой должно быть жестким, чтобы обеспечить неизменное расстояние между малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом, поскольку большое зубчатое колесо опирается на колесо колесной пары. Отсутствие упругой связи в тяговой передаче приводит к высоким динамическим моментам в передаче вследствие ударов и вибраций при прохождении вертикальных неровностей пути. Это приводит к ухудшению сцепления колеса с рельсом, и, как следствие - к снижению производительности локомотива в результате ухудшения сцепных свойств. Известно, что на тепловозе 2ТЭ10, имеющем опорно-осевой привод с жесткой зубчатой передачей, при проезде участков пути с волнообразным износом наблюдалось снижение коэффициента сцепления на 20% и более (Развитие локомотивной тяги / Н.А. Фуфрянский, А.С. Нестрахов, А.Н. Долганов, Н.Н. Каменев, Э.А. Пахомов; под ред. Н.А. Фуфрянского и А.И. Бевзенко. - М.: Транспорт, 1982, - С. 110).

Техническая проблема состоит в повышении производительности локомотива за счет увеличения сцепления колес с рельсами, вследствие снижения динамических нагрузок при прохождении неровностей пути.

Техническая проблема достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом, расположенным на валу тягового электродвигателя между подшипниковыми опорами, при этом моторно-осевые подшипники расположены в одном корпусе, связанном с остовом тягового электродвигателя с помощью болтов, подшипник тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса размещен в защитном корпусе, являющемся частью подшипникового щита, а корпус редуктора состоит из двух половин с продольным разъемом, надевающихся на защитный корпус подшипника тягового электродвигателя и корпус моторно-осевых подшипников, большое зубчатое колесо смонтировано на колесе колесной пары с помощью разъемного соединения на болтах, а моторно-осевой подшипник со стороны большого зубчатого колеса расположен под ступицей большого зубчатого колеса, корпус моторно-осевых подшипников содержит соединенный с ним с помощью болтового соединения стакан, внутри стакана расположен моторно-осевой подшипник, большое зубчатое колесо опирается на наружную поверхность стакана через подшипники и связано с колесом колесной пары через амортизаторы.

Технический результат заключается в том, что соединение большого зубчатого колеса с колесом колесной пары через амортизаторы при опирании большого зубчатого колеса через два подшипника на стакан корпуса опорно-осевых подшипников позволяет уменьшить величину динамических моментов в тяговом приводе без изменения расстояния между малым и большим зубчатыми колесами при деформации амортизаторов, что, в свою очередь, ведет к снижению проскальзывания колеса по рельсу при кратковременных максимальных моментах, повышению величины коэффициента сцепления, увеличению силы тяги и производительности локомотива.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом.

На рисунке изображен общий вид тягового привода локомотива.

Тяговый привод локомотива содержит редуктор 1 и тяговый электродвигатель 2 с малым зубчатым колесом 3, расположенным на валу 4 тягового электродвигателя 2, при этом моторно-осевые подшипники 5 и 6 расположены в одном корпусе 7, связанном с остовом тягового электродвигателя 2 с помощью болтового соединения (на рисунке не показано), подшипник 8 тягового электродвигателя 2 со стороны малого зубчатого колеса 3 размещен в защитном корпусе 9, являющемся частью подшипникового щита (на рисунке не показан), а корпус редуктора 1 состоит из двух половин с продольным разъемом (на рисунке не показан), надевающихся на защитный корпус 9 подшипника 8 тягового электродвигателя 2 и корпус 7 моторно-осевых подшипников 5 и 6. Большое зубчатое колесо 10 смонтировано на колесе 11 колесной пары с помощью разъемного соединения на болтах 12, а моторно-осевой подшипник 6 со стороны большого зубчатого колеса 10 расположен под ступицей большого зубчатого колеса 10.

Корпус 7 моторно-осевых подшипников 5 и 6 содержит стакан 13, соединенный с корпусом 7 моторно-осевых подшипников 5 и 6 с помощью болтового соединения 14, внутри стакана 13 расположен моторно-осевой подшипник 6 со стороны большого зубчатого колеса 10, большое зубчатое колесо 10 опирается на наружную поверхность стакана 13 через подшипники 15 и связано с колесом 11 колесной пары через амортизаторы 16.

Предлагаемый тяговый привод локомотива работает следующим образом.

При работе тягового привода в сборе крутящий момент с вала 4 передается на малое зубчатое колесо 3 и далее на большое зубчатое колесо 10 и колесо 11 колесной пары. При необходимости осмотра моторно-осевого подшипника 6 со стороны большого зубчатого колеса 10 снимают половины корпуса редуктора 1, затем разъединяют болтовое соединение 14, соединяющее стакан 13 и корпус 7, разъединяют не показанное на фиг. 1 болтовое соединение тягового электродвигателя 2 и корпуса 7, после чего разъединяют соединение ступицы большого зубчатого колеса 10 с колесом 11 колесной пары и большое зубчатое колесо 10 отодвигают от колеса 11 колесной пары, обеспечивая доступность моторно-осевого подшипника 6 для осмотра.

При движении локомотива во время прохождения вертикальных неровностей пути в зубчатой передаче, состоящей из малого зубчатого колеса 3 и большого зубчатого колеса 10, возникают динамические моменты, которые амортизируются за счет деформации амортизаторов 16. Амортизация динамических моментов приводит к снижению кратковременных максимальных усилий, развиваемых на ободе колесной пары, благодаря чему уменьшается проскальзывание колесной пары относительно рельсов и улучшается сцепление колес с рельсами. При этом деформация амортизаторов 16 не влияет на расстояние между малым зубчатым колесом 3 и большим зубчатым колесом 10, поскольку большое зубчатое колесо 10 опирается на стакан 13 корпуса 7 моторно-осевых подшипников 5 и 6.

Claims (1)

1. Тяговый привод локомотива, содержащий редуктор и тяговый электродвигатель с малым зубчатым колесом, расположенным на валу тягового электродвигателя между подшипниковыми опорами, при этом моторно-осевые подшипники расположены в одном корпусе, связанном с остовом тягового электродвигателя с помощью болтов, подшипник тягового электродвигателя со стороны малого зубчатого колеса размещен в защитном корпусе, являющемся частью подшипникового щита, а корпус редуктора состоит из двух половин с продольным разъемом, надевающихся на защитный корпус подшипника тягового электродвигателя и корпус моторно-осевых подшипников, большое зубчатое колесо смонтировано на колесе колесной пары с помощью разъемного соединения на болтах, а моторно-осевой подшипник со стороны большого зубчатого колеса расположен под ступицей большого зубчатого колеса, отличающийся тем, что корпус моторно-осевых подшипников содержит соединенный с ним с помощью болтового соединения стакан, внутри стакана расположен моторно-осевой подшипник, большое зубчатое колесо опирается на наружную поверхность стакана через подшипники и связано с колесом колесной пары через амортизаторы.

Images