Предполагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях тепловозов и электровозов.The alleged invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of diesel locomotives and electric locomotives.
Известен колесно-моторный блок тепловоз ТЭЗ описанный и показанный на странице 120-122, рис.79 и рис.80 в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов, обучающихся по специальности локомотивостроение / А.А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева - М. Машиностроение 1981». Такой колесно-моторный блок локомотива состоит из колесной нары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель. Другая его боковая сторона связана с помощью пружинной подвески с рамой тележки тепловоза. Существенным недостатком такой схемы навески КМБ тепловоза является сложность конструкции из-за наличия двух моторно-осевых подшипников, а следовательно, и их двух опорных шеек выполненных па оси колесной пары. В тоже время каждый из подшипников снабжен польстером, имеющим свою емкость для смазки. Работа таких подшипников происходит не согласованно, т.е. один из подшипников изнашивается больше чем другой, что в итоге связанно с перекосом тяговою электродвигателя в продольной ею плоскости относительно продольной оси симметрии колесной нары. В и юге межцентровое расстояние зубчатой передачи нарушается, что приводит к выходу из строя последней. Для восстановления работоспособности и указанных конструкционных элементов локомотивы значительное время простаивают в ремонте.Known wheel-motor block diesel locomotive TEZ described and shown on page 120-122, Fig. 79 and Fig. 80 in the book "Design, calculation and design of locomotives. A textbook for students enrolled in the specialty of locomotive engineering / A.A. Kamaev et al. Ed. A.A. Kamaev - M. Mechanical Engineering 1981 ". Such a locomotive wheel-motor unit consists of a wheeled bunk with axle boxes, on the axis of which a traction motor is mounted with the help of motor-axial bearings. Its other side is connected by means of a spring suspension to the frame of a diesel locomotive. A significant drawback of such a KMB linkage scheme for a diesel locomotive is the design complexity due to the presence of two motor-axial bearings, and hence their two support necks made on the axle of the wheelset. At the same time, each of the bearings is equipped with a polster, which has its own capacity for lubrication. The operation of such bearings is not consistent, i.e. one of the bearings wears out more than the other, which is ultimately associated with the skewness of the traction motor in its longitudinal plane relative to the longitudinal axis of symmetry of the wheel bunks. In and in the south, the center distance of the gear transmission is disrupted, which leads to failure of the latter. To restore performance and these structural elements, locomotives stand idle for repair for a considerable time.
Известен также колесно-моторный блок локомотива, описанный в патенте RU 2010117490, у которого тяговый электродвигатель снабжен двумя опорными приливами разнесенными но его длине и связанными своими пружинными подвесками с рамой тележки локомотива, а моторно-осевой подшипник размещен в центральной част упомянутою тягового электродвигателя опертого в середине пролета между колесами колесной пары на ее ось. Такая конструкция позволяет упростить навеску ТЭД па колесную пару и получить некоторую экономию дефицитного цветного металла при изготовлении моторно-осевых подшипников. Однако, и этому колесно-моторному блоку присущ весьма важный недостаток, заключающийся в том, что при помощи пружинных подвесок, способных обеспечить только вертикальные перемещения КМБ в практике возможно некоторое изменение межосевою расстояния в зубчатом приводе ведущая шестерня - зубчатое колесо. Нарушение же межосевого расстояния способствует повышенному износу зубьев зубчатой передаче и перегрузке МОП.A locomotive wheel-motor unit is also known, described in patent RU 2010117490, in which the traction motor is provided with two supporting tides spaced apart along its length and connected by their spring suspensions with the locomotive trolley frame, and the motor-axial bearing is located in the central part of the traction motor supported in mid-span between the wheels of a wheelset on its axis. This design allows to simplify the TED mounting for a pair of wheels and to get some savings of scarce non-ferrous metal in the manufacture of motor-axial bearings. However, this wheel-motor unit also has a very important drawback, namely that with the help of spring suspensions capable of providing only vertical movements of the KMB, in practice, some possible change in the interaxle distance in the gear drive of the pinion gear is the gear. Violation of the same center distance contributes to increased wear of the gear teeth and overload MOS.
Поэтому целью предполагаемого изобретения является использование таких конструкционных элементов пружинных подвесок, которые бы не нарушали межосевого расстояния зубчатой передачи КМБ.Therefore, the aim of the proposed invention is the use of such structural elements of spring suspensions that would not violate the interaxal distance of the gear KMB.
Поставленная цель достигается тем, что пружинные подвески выполнены в виде дугообразной формы направляющих с пазами, центр образующих которых находится на продольной оси симметрично колесной пары, жестко закрепленных на раме тележки и в пазах подвижно расположены пальцы, жестко установленные на остове тяговою электродвигателя причем, последние подпружинены пружинами сжатия расположенными в упомянутых пазах дугообразной формы направляющих.This goal is achieved in that the spring suspension is made in the form of an arc-shaped guides with grooves, the center of the generators of which is located on the longitudinal axis of the symmetrical wheelset, rigidly mounted on the frame of the trolley and in the grooves are movably mounted fingers rigidly mounted on the backbone of the traction motor, the latter being spring-loaded compression springs located in said grooves of arcuate guides.
На чертеже фиг.1 показана принципиальная схема колесно-моторного блока локомотива вид сверху, а на фиг.2 его вид сбоку.The drawing of figure 1 shows a schematic diagram of a wheel-motor block of a locomotive top view, and figure 2 its side view.
Колесно-моторный блок локомотива состоит из электродвигателя 1, с одной стороны снабженною моторно-осевыми подшипниками 2, а с другой пальцами 3, расположенными в пазах 4, выполненных в дугообразной формы направляющих 5. Моторно-осевой подшипник 2 образует вращательную кинематическую пару с осью 6 колесной пары 7, снабженной буксами 8 и перекатывающейся по рельсовому пути 9. В пазах 4 установлены пружины сжатия 10, а дугообразной формы направляющие 5 закреплены на раме тележки 11 локомотива. Электродвигатель 1 посредством приводной шестерни 12 образует вращательную кинематическую пару с зубчатым колесом 13 жестко закрепленным на оси 6 колесной пары 7.The locomotive wheel-motor unit consists of an electric motor 1, on the one hand equipped with motor-axial bearings 2, and on the other, with fingers 3 located in grooves 4, made in an arc-shaped guides 5. The motor-axial bearing 2 forms a rotational kinematic pair with axis 6 a wheelset 7 equipped with axle boxes 8 and rolling along the rail 9. In the grooves 4, compression springs 10 are installed, and arcuate guides 5 are mounted on the frame of the locomotive trolley 11. The electric motor 1 through the drive gear 12 forms a rotational kinematic pair with a gear 13 rigidly mounted on the axis 6 of the wheelset 7.
Работает колесно-моторный блок локомотива следующим образом. При подаче напряжения на электродвигатель 1, вращающий момент через приводную шестерню 12 и зубчатое колесо 13 передается па ось 6 колесной пары 7 и последняя вращаясь поступательно перемещается по рельсовому пути 9, например, в направлении стрелки А, при этом нагрузка передаваемая на ось 6 колесной нары 7, а также на раму 11 тележки локомотива распределится по другому как это имеет место, например, в известной конструкции тепловоза 2ТЭIOЛ, т.e. на раму тележки будет действовать нагрузка примерно в 2 раза больше чем на ось 6. Снижение такой нагрузки на ось 6 колесной пары 7 позволит снизить напряженное состояние последней. Известно, что при воздействии на электродвигатель 1 инерционной нагрузки вызванной неровностями пути, неравномерностью тягового усилия из за изменения профиля пути и т.д. происходят угловые повороты электродвигателя 1 по стрелке В, что может привести к нарушению межцентрового расстояния С (см. фиг.1 с фиг.2). Однако, в данной конструкции этого произойти не может, так как электродвигатель 1 получит такой угловой поворот перемещаясь своими пальцами 3 в пазах 4 направляющей дугообразной формы 5 на постоянном радиусе R относительно оси 6 колесной пары. Наличие же пружины сжатия 10 во-первых обеспечит возврат электродвигателя 1 после исчезновения указанной нагрузки в исходное положение, показанное на фиг.2, и во-вторых создаст условия но демпфированию инерционных сил действующих на последний при С1абильном межосевом расстоянии С кинематической пары шестерня 12 зубчатое колесо 13.Works wheel-motor unit of the locomotive as follows. When voltage is applied to the electric motor 1, the torque is transmitted through the drive gear 12 and the gear 13 to the axle 6 of the wheelset 7 and the latter rotates progressively along the rail 9, for example, in the direction of arrow A, while the load transmitted to the axle 6 of the wheeled bunk 7, as well as on the frame 11 of the locomotive trolley, it will be distributed differently as it takes place, for example, in the well-known design of the 2TEIOL locomotive, i.e. the load on the frame of the trolley will be approximately 2 times greater than on the axis 6. Reducing such a load on the axis 6 of the wheelset 7 will reduce the stress state of the latter. It is known that when an inertial load is applied to the motor 1 caused by irregularities of the path, uneven traction due to changes in the path profile, etc. angular rotations of the electric motor 1 in the direction of arrow B occur, which can lead to a violation of the center-to-center distance C (see Fig. 1 with Fig. 2). However, this cannot happen in this design, since the electric motor 1 will receive such an angular rotation by moving with its fingers 3 in the grooves 4 of the arcuate guide 5 at a constant radius R relative to the axis 6 of the wheelset. The presence of a compression spring 10, firstly, will ensure the return of the electric motor 1 after the indicated load disappears to the initial position shown in Fig. 2, and secondly, it will create conditions for damping the inertial forces acting on the gear wheel 12 and the gear wheel 12 of the kinematic pair C 13.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным, очевидно, так как оно направлено на повышение его надежности, упрощение конструкции и стоимости при изготовлении и ремонте.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it is aimed at increasing its reliability, simplifying the design and cost in the manufacture and repair.
