Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях магистральных тепловозов и электровозов.The present invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of trunk diesel locomotives and electric locomotives.
Известен колесно-моторный блок (КМБ) тепловоза ТЭЗ, описанный и показанный на стр.120-122, рис.79 и рис.80 в книге « Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности Локомотивостроение / А. А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева-М., Машиностроение, 1981 г.». Такой колесно-моторный блок состоит из колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель. Другая его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза. Обычно локомотивы снабжены тележками, снабженными тремя (тепловозы) или двумя (электровозы) КМБ и системой торможения, включающей в себя компрессор, запасные резервуары, тормозные цилиндры и рычажные механизмы привода тормозными колодками (см. ту же книгу А.А. Камаева). Существенным недостатком таких локомотивов и в частности их КМБ является то, что в случае длительной стоянки локомотивов происходит истощение тормоза, а следовательно, не исключено самодвижение последних, причем их колесно-моторные блоки не имеют устройств, блокирующих самовращение колесных пар в случае отказа основной тормозной системы экипажей.Known wheel-motor unit (KMB) of the TEZ diesel locomotive, described and shown on pages 120-122, Fig. 79 and Fig. 80 in the book “Design, calculation and design of locomotives. A textbook for university students enrolled in the specialty of Locomotive Engineering / A. A. Kamaev and others. Ed. A.A. Kamaeva-M., Mechanical Engineering, 1981 ". Such a wheel-motor block consists of a pair of wheels with axle boxes, on the axis of which a traction motor is mounted using motor-axial bearings. Its other side with the help of a spring suspension is interconnected with the frame of the diesel locomotive. Typically, locomotives are equipped with bogies equipped with three (diesel locomotives) or two (electric locomotives) KMBs and a braking system that includes a compressor, spare tanks, brake cylinders and lever mechanisms for driving brake pads (see the same book by A.A. Kamaev). A significant drawback of such locomotives, and in particular their KMB, is that when the locomotives are parked for a long time, the brake is depleted, and, therefore, the self-movement of the latter is not excluded, and their wheel-motor units do not have devices that block the self-rotation of wheel pairs in the event of a failure of the main brake system crews.
Известен также колесно-моторный блок локомотива, описанный и показанный на стр.186-187 книги «Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С. Конарев. - М., Большая Российская энциклопедия, 1994 г.». Конструкция такого КМБ и в целом локомотива аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.Also known is the wheel-motor block of a locomotive, described and shown on pages 188-187 of the book "Railway Transport: Encyclopedia / Ch. ed. N.S. Konarev. - M., Big Russian Encyclopedia, 1994. " The design of such KMB and the locomotive as a whole is similar to that described above and therefore their disadvantages are similar.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка тормозных устройств КМБ, дублирующих тормозную систему локомотивов в случае отказа основной системы при истощении тормоза.Therefore, the aim of the invention is the development of brake devices KMB, duplicating the braking system of locomotives in the event of a failure of the main system with depletion of the brake.
Поставленная цель достигается тем, что на торцевой поверхности тягового электродвигателя, расположенной на противоположной стороне от зубчатой передачи, закреплен корпус пневмоцилиндра с подпружиненным относительно него поршнем, снабженным на своем торце блоком шлицевых втулок различного диаметра, взаимодействующих с одной стороны с шлицами кольца, жестко присоединенного к торцу статора тягового электродвигателя, а с другой - с шлицевым участком вала якоря последнего, причем упомянутый корпус пневмоцилиндра соединен трубопроводом с запасным резервуаром тормозной системы тепловоза.This goal is achieved by the fact that on the end surface of the traction electric motor, located on the opposite side of the gear transmission, a pneumatic cylinder body is fixed with a piston spring-loaded relative to it, provided with a block of spline bushings of various diameters at its end, interacting on one side with splines of the ring rigidly attached to the end face of the stator of the traction electric motor, and on the other, with the spline portion of the armature shaft of the latter, the said pneumatic cylinder housing being connected by a pipeline Reserve Tank locomotive braking systems.
На фиг.1 показана принципиальная схема вида сверху колесно-моторного блока, расположенного вдоль железнодорожного пути, и на фиг.2 - его блокирующее устройство в разрезе.In Fig.1 shows a schematic diagram of a top view of a wheel-motor unit located along the railway track, and in Fig.2 - its blocking device in section.
Колесно-моторный блок локомотива состоит из тягового электродвигателя 1, навешенного на ось 2 колесной пары 3, снабженной буксами 4, взаимосвязанными с тележкой 5 локомотива. Тяговый электродвигатель 1 также навешен на тележку 5. На оси 2 колесной пары 3 закреплено зубчатое колесо 6, контактирующее с шестерней 7, закрепленной на валу 8 тягового электродвигателя 1. С противоположной стороны тягового электродвигателя 1 вал 8 снабжен шлицами 9, взаимодействующими с ответными шлицами 10, выполненными в блоке 11 шлицевых втулок, который жестко закреплен на поршне 12 пневмоцилиндра 13, жестко закрепленного на тяговом электродвигателе 1. Поршень 12 подпружинен пружиной сжатия 14. Блок 11 шлицевых втулок снабжен также шлицами 15, взаимосвязанными с ответными, выполненными на кольце 16, жестко закрученном на тяговом электродвигателе 1. Пневмоцилиндр 13 снабжен трубопроводом 17. Колесная пара 3 перемещается по рельсовому пути 18.The locomotive wheel-motor unit consists of a traction motor 1 mounted on an axle 2 of a pair of wheels 3, equipped with axle boxes 4, interconnected with the trolley 5 of the locomotive. The traction motor 1 is also mounted on the trolley 5. A gear 6 is fixed on the axle 2 of the wheel pair 3, which is in contact with the gear 7 mounted on the shaft 8 of the traction motor 1. On the opposite side of the traction motor 1, the shaft 8 is provided with slots 9 interacting with the return slots 10 made in the block 11 of the spline bushings, which is rigidly fixed to the piston 12 of the pneumatic cylinder 13, rigidly mounted on the traction motor 1. The piston 12 is spring-loaded with a compression spring 14. The block 11 of the spline bushings is also provided with slots 15, associated with mates, made on the ring 16, rigidly twisted on the traction motor 1. The pneumatic cylinder 13 is equipped with a pipe 17. Wheel pair 3 moves along the rail track 18.
Работает колесно-моторный блок локомотива следующим образом. В процессе движения локомотива по рельсовому пути 18 вращение колесной пары 3 происходит за счет передачи крутящего момента от вала 8 тягового электродвигателя 1 через шестерню 7 и зубчатое колесо 6, при этом все детали, показанные на фиг.2, занимают такое положение за счет прохода сжатого воздуха от запасного резервуара (на чертежах он не показан) по стрелке А через трубопровод 17. В этом случае поршень 12 находится в крайнем левом положении, полностью сжав пружину сжатия 14, и поэтому шлицы 16 блока 11 шлицевых втулок не связаны с шлицами 9 вала 8 тягового электродвигателя 1. Предположим, что локомотив находится в отстое, и через некоторое время за счет утечки сжатого воздуха из запасного резервуара последний также истекает из пневмоцилиндра 13 в направлении, противоположном стрелке А. Падение же давления сжатого воздуха способствует перемещению поршня 12 по стрелке В под действием ранее сжатой пружины 14 и тогда блок 11 шлицевых втулок также совместно с ним переместится в этом же направлении. В результате такого перемещения шлицы 10 войдут в контакт со шлицами 9, что исключит самодвижение колесной пары 3. Такое торможение вала 8 тягового электродвигателя 1 происходит за счет того, что блок 11 шлицевых втулок одновременно фиксирован шлицами 15, связанными постоянно с подобными шлицами, выполненными на внешней круговой поверхности кольца 16, жестко присоединенного к корпусу тягового электродвигателя 1. Как только возникает необходимость перемещения локомотива, широко известными способами подают давление сжатого воздуха в трубопровод 17, в результате чего поршень 12 перемещается в направлении, обратном стрелке В, и шлицы 10 выходят из контакта со шлицами 19, расфиксируя тем самым вал 8 тягового электродвигателя 1. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.Works wheel-motor unit of the locomotive as follows. In the process of movement of the locomotive along the rail track 18, the rotation of the wheel pair 3 occurs due to the transmission of torque from the shaft 8 of the traction motor 1 through the gear 7 and the gear wheel 6, while all the parts shown in figure 2 occupy this position due to the passage of the compressed air from the spare tank (not shown in the drawings) along arrow A through the pipe 17. In this case, the piston 12 is in the extreme left position, fully compressing the compression spring 14, and therefore the splines 16 of the spline bush unit 11 are not connected to the splines 9 of the shaft 8 traction of the electric motor 1. Suppose that the locomotive is in a sludge, and after some time due to the leakage of compressed air from the spare tank, the latter also flows out of the pneumatic cylinder 13 in the direction opposite to arrow A. A drop in the pressure of compressed air helps to move the piston 12 along arrow B under the action of the previously compressed spring 14 and then the block 11 of the spline bushings will also move with it in the same direction. As a result of this movement, the slots 10 will come into contact with the slots 9, which will exclude the self-movement of the wheel pair 3. This braking of the shaft 8 of the traction motor 1 occurs due to the fact that the block 11 of the spline bushings is simultaneously fixed by the slots 15, which are constantly connected with similar slots made on the outer circular surface of the ring 16, rigidly attached to the housing of the traction motor 1. As soon as there is a need to move the locomotive, well-known methods apply pressure of compressed air to the piping od 17, as a result of which the piston 12 moves in the opposite direction of arrow B, and the slots 10 come out of contact with the slots 19, thereby unlocking the shaft 8 of the traction motor 1. The following processes can be repeated several times.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет исключить самодвижение локомотива в случае истощения тормоза.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows to exclude the locomotive’s self-movement in case of brake depletion.
