RU176430U1 - Тяговый привод локомотива - Google Patents

Abstract

Тяговый привод локомотива относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.Тяговый привод локомотива, содержащий подвешенный на раме тележки локомотива с помощью подвески тяговый электродвигатель в виде статора и ротора, осевой редуктор, связанный со статором разъемным соединением, подшипник двигателя, размещенный на валу ротора тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, два цилиндрических подшипника на быстроходном валу осевого редуктора, четырехточечный подшипник на быстроходном валу осевого редуктора, два моторно-осевых подшипника, один из которых расположен на статоре тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, а второй - на осевом редукторе со стороны, противоположной тяговому электродвигателю, и мембранную муфту, связывающую вал ротора тягового электродвигателя с быстроходным валом осевого редуктора в радиальном и осевом направлениях.Отличительной особенностью предлагаемого тягового привода локомотива является то, что моторно-осевые подшипники опираются на полый вал, на котором также размещено большое зубчатое колесо осевого редуктора, который опирается на ось колесной пары через две сферические шарнирные опоры и связан с колесами с помощью поводков и резинометаллических блоков.Предложенный тяговый привод локомотива позволяет сократить расходы в его эксплуатации тягового привода и в его эксплуатации за счет повышения долговечности зубчатых колес осевого редуктора вследствие устранения их перекоса и амортизации динамических моментов при проезде неровностей пути.

Description

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

Известны тяговые приводы локомотивов, совокупность признаков которых сходна с совокупностью существенных признаков предлагаемой полезной модели.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары через осевые подшипники, и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на оси колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 1986, c. 41-43, рис. 3.1).

Недостатком известного тягового привода, применяемого на тепловозах серий 2ТЭ10, ТЭМ2, 2ТЭ116 отечественных железных дорог, состоит в том, что при работе односторонней зубчатой передачи реактивное усилие, действующее на шестерню со стороны зацепления, создает крайне неравномерную нагрузку на осевые подшипники со стороны зубчатой передачи и со стороны коллектора, что приводит к неравномерному их износу с последующим ростом угла перекоса корпуса тягового электродвигателя относительно колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог.- М: Транспорт, 1986, c. 43). Кроме того, консольное расположение малого зубчатого колеса на валу тягового электродвигателя приводит к изгибу вала и ограничивает возможность увеличить мощность привода путем повышения частоты оборотов тягового электродвигателя, из-за невозможности уменьшить диаметр малого зубчатого колеса.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, осевые подшипники, полый вал и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, большое зубчатое колесо и осевые подшипники - на полом валу, а полый вал опирается на колеса локомотива через упругие элементы (см. 4. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография. А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др. Под ред. Л.К. Добрынина. М., Транспорт, 1984, с. 164, рис. 78.).

Данный привод имеет тот же недостаток, что и у описанного выше, поскольку консольное расположение малого зубчатого колеса на валу тягового электродвигателя приводит к изгибу вала.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, подвешенный на раме тележки, осевой редуктор, торсионный вал, проходящий через полый вал ротора тягового электродвигателя и связанный с валом осевого редуктора и валом тягового электродвигателя компенсационными муфтами (см. 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. 133, 134, рис. 91).

Недостатком данного тягового привода, примененном на тепловозе 2ТЭ121, электровозах ЭП1 и ЭП10 отечественных железных дорог и ДС3 железных дорог Украины, является ограничение возможности снизить массу тягового электродвигателя путем повышения частоты вращения ротора, вследствие необходимости повышать внутренний диаметр подшипников ротора для размещения внутри вала электродвигателя торсионного вала. Так, наружный диаметр вала асинхронного тягового электродвигателя СТА-1200 мощностью 1200 кВт с приводом такого типа составляет 188 мм, что почти на 40 мм больше диаметра вала тяговых электродвигателей электровозов с опорно-осевым приводом, при а масса составляет 2400 кг, что на 20% выше массы асинхронных тяговых электродвигателей той же мощности для опорно-осевого привода (около 2000 кг).

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий подвешенный на раме тележки локомотива с помощью подвески тяговый электродвигатель в виде статора и ротора, осевой редуктор, связанный со статором разъемным соединением, подшипник двигателя, размещенный на валу ротора тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, два цилиндрических подшипника на быстроходном валу осевого редуктора, четырехточечный подшипник на быстроходном валу осевого редуктора, два моторно-осевых подшипника, один из которых расположен на статоре тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, а второй - на осевом редукторе со стороны, противоположной тяговому электродвигателю, и мембранную муфту, связывающую вал ротора тягового электродвигателя с быстроходным валом осевого редуктора в радиальном и осевом направлении (см. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми электродвигателями. Руководство по эксплуатации, часть 4. Описание и работа. Механическое оборудование и системы вентиляции. 2ЭС10.00.000.000 РЭ3. ООО «Уральские локомотивы», лист 28-32, рис. 3.5).

Указанный тяговый привод, примененный для электровоза 2ЭС10 отечественных железных дорог, также имеет недостатки. Осевые подшипники в этом приводе опираются непосредственно на ось колесной пары, которая изгибается при воздействии на нее статических и динамических нагрузок со стороны букс, что, в свою очередь, ведет к перекосу большого зубчатого колеса осевого редуктора относительно малого, неравномерному распределению контактных нагрузок по длине зубьев и снижению долговечности работы осевого редуктора. Отсутствие упругих звеньев между осью колесной пары и валом ротора тягового электродвигателя приводит к возникновению динамических моментов в тяговом приводе, что увеличивает склонность локомотива к боксованию и повышает износа бандажей колесной пары (установлено (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.: Транспорт, 1986, с. 59), что применение упругих зубчатых колес уменьшало склонность к боксованию и снижало интенсивность износа бандажей на 15%) Перечисленные недостатки ведут к увеличению затрат при эксплуатации и ремонте тягового привода.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в сокращении расходов при эксплуатации и ремонте тягового привода.

Это достигается тем, что моторно-осевые подшипники опираются на полый вал, на котором также размещено большое зубчатое колесо осевого редуктора, который опирается на ось колесной пары через две сферические шарнирные опоры и связан с колесами с помощью поводков и резинометаллических блоков.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1. изображен общий вид тягового привода локомотива.

Тяговый привод локомотива содержит подвешенный на раме тележки локомотива (на фиг. 1. не показано) с помощью подвески 1 тяговый электродвигатель в виде статора 2 и ротора 3, осевой редуктор 4, связанный со статором 2 разъемным соединением 5, подшипник двигателя 6, размещенный на валу 7 ротора 3 тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору 4, два цилиндрических подшипника 8 на быстроходном валу 9 осевого редуктора 4, четырехточечный подшипник 10 на быстроходном валу 9 осевого редуктора 4, два моторно-осевых подшипника 11 и 12, из которых подшипник 11 расположен на статоре 2 тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору 4, а подшипник 12 - на осевом редукторе 4 со стороны, противоположной тяговому электродвигател, и мембранную муфту 13, связывающую вал 7 ротора 3 тягового электродвигателя с быстроходным валом 9 осевого редуктора 4 в радиальном и осевом направлении.

При этом моторно-осевые подшипники 11 и 12 опираются на полый вал 14, на котором также размещено большое зубчатое колесо осевого редуктора 15, и который опирается на ось 16 колесной пары через две сферические шарнирные опоры 17 и связан с колесами 18 с помощью поводков 19 и резинометаллических блоков 20.

Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. Вращающий момент от вала 7 ротора 3 тягового электродвигателя передается быстроходному валу 9 осевого редуктора 4 через мембранную муфту 13, и далее от большого зубчатого колеса осевого редуктора 15 через поводки 19 и резинометаллические блоки 20 на колеса 18, создавая усилие тяги. Усилие реакции при реализации тягового усилия передается от осевого редуктора 4 и статора 2 на подвеску 1, которая предотвращает поворот осевого редуктора 4 и статора 2 вокруг оси 16 колесной пары при реализации тягового усилия. Поскольку полый вал 14 опирается на ось 16 колесной пары через две сферические опоры 17, то ось 16 при изгибе свободно поворачивается в сферических опорах 17, изгиб оси 16 колесной пары не передается на полый вал 14, и не вызывает перекоса зубчатых колес осевого редуктора 4. Вал 7 ротора 3 тягового электродвигателя опирается одним концом через подшипник двигателя 6 на статор 2, а другим концом - через мембранную муфту 13, быстроходный вал 9, и цилиндрические подшипники 8 на осевой редуктор 4. Четырехточечный подшипник 10 препятствует смещению быстроходного вала 9 осевого редуктора 4 в осевом направлении. При проезде неровностей пути возникающие в валопроводах привода динамические моменты амортизируются за счет податливости резинометаллических блоков 20.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что опирание тягового электродвигателя и осевого редуктора на полый вал, опирающийся на ось колесной пары с помощью сферических шарнирных опор, и связанный с колесами поводками и резинометаллическими блоками, предотвращает перекос зубчатых колес осевого редуктора друг относительно друга и обеспечивает амортизацию динамических моментов, возникающих в приводе при проезде неровностей, что, в совокупности, ведет к сокращению расходов в эксплуатации тягового привода.

Claims (1)

1. Тяговый привод локомотива, содержащий подвешенный на раме тележки локомотива с помощью подвески тяговый электродвигатель в виде статора и ротора, осевой редуктор, связанный со статором разъемным соединением, подшипник двигателя, размещенный на валу ротора тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, два цилиндрических подшипника на быстроходном валу осевого редуктора, четырехточечный подшипник на быстроходном валу осевого редуктора, два моторно-осевых подшипника, один из которых расположен на статоре тягового электродвигателя со стороны, противоположной осевому редуктору, а второй - на осевом редукторе со стороны, противоположной тяговому электродвигателю, и мембранную муфту, связывающую вал ротора тягового электродвигателя с быстроходным валом осевого редуктора в радиальном и осевом направлении, отличающийся тем, что моторно-осевые подшипники опираются на полый вал, на котором также размещено большое зубчатое колесо осевого редуктора, который опирается на ось колесной пары через две сферические шарнирные опоры и связан с колесами с помощью поводков и резинометаллических блоков.

Images