ОПОРНО-ОСЕВОЙ ПРИВОД ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1996 года по МПК B61F5/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции тягового привода.

Известен опорно-осевой привод, содержащий электродвигатель, колесную пару, пружинную опору, расположенную на кронштейне рамы тележки, зубчатое зацепление для передачи крутящего момента на ось.

Недостатком известного опорно-осевого привода является дополнительное вертикальное воздействие на ось при реализации силы тяги, что снижает тяговые свойства железнодорожного транспортного средства.

Целью изобретения является повышение тяговых свойств железнодорожного транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что опорно-осевой привод, содержащий электродвигатель на оси колесной пары, пружинную опору, расположенную на кронштейне рамы тележки, зубчатое зацепление для передачи крутящего момента на ось, снабжен горизонтальной продольной тягой с пневмоцилиндром двустороннего действия, закрепленной шарнирно с помощью кронштейнов с одной стороны на электродвигателе, с другой на раме тележки и расположенной над осью в плоскости симметрии опоры.

Цель изобретения повышение тяговых свойств тепловоза при различном расположении электродвигателей относительно осей тележки.

На фиг. 1 изображен общий вид опорно-осевого привода; на фиг. 2 схема дополнительной осевой нагрузки при реализации силы тяги с выключенным пневмоцилиндром; на фиг. 3 схема дополнительной нагрузки от привода на раму тележки при реализации силы тяги с полностью включенным пневмоцилиндром.

Опорно-осевой привод содержит электродвигатель 1 (см. фиг. 1) на оси 2 колесной пары, опирающийся на пружинную опору 3 кронштейна 4 рамы тележки 5, горизонтальную продольную тягу 6 с пневмоцилиндром 7 двустороннего действия, закрепленную шарнирно с помощью кронштейнов на электродвигателе и раме тележки, расположенную над осью в плоскости симметрии опоры. Рама тележки 5 содержит индивидуальное рессорное подвешивание с опорами пружин 8 на буксах 9. Зубчатое зацепление 10 служит для передачи крутящего момента электродвигателя 1 на ось 2 колесной пары. От колес 11 сила тяги передается на раму тележки буксовыми кронштейнами 12, установленными с обеих сторон буксы. В пневмоцилиндр 7 воздух под давлением подается слева или справа от поршня в зависимости от направления движения.

Опорно-осевой привод работает следующим образом.

Под действием силы зубчатого зацепления 10 и реактивного крутящего момента электродвигателя 1 на пружинной опоре 3 возникает сила Р_п (см. фиг. 2), действующая на кронштейн 4 рамы тележки вниз. На ось 2 колесной пары передается сила, равная Р_п, направленная вверх, разгружающая ось 2 колесной пары. Буксовые пружины 8 дополнительно нагружают ось 2 в направлении вертикального перемещения рамы тележки 5 в буксовом узле. Полная дополнительная нагрузка оси колесной пары равна алгебраической сумме силы Р_п и дополнительной нагрузки буксовых пружин 8.

При изменении направления движения на обратное электродвигатель становится расположенным перед осью по ходу движения (см. фиг. 1), направление cилы Р_п, изображенной на фиг. 2, меняется на обратное, сила Р_п догружает ось.

При увеличении давления воздуха в пневмоцилиндре 7 слева поршня (см. фиг. 1) вертикальная сила Р_п, действующая в пружинной опоре (см. фиг. 2), уменьшается и при определенной силе поршня равна нулю. Равна нулю будет и дополнительная вертикальная сила, действующая от привода на ось, так как вертикальные силы, действующие на ось от зубчатого зацепления и корпуса электродвигателя, на оси уравновешены.

Для устранения дополнительной вертикальной силы привода на ось сила поршня пневмоцилиндра равна
T_н= где F_к касательная сила колесной пары в режиме тяги, возникающая при сцеплении колес с рельсами;
R радиус колеса;
n расстояние от центра оси колесной пары до горизонтальной тяги с пневмоцилиндром.

Аналогично происходит устранение перегруза осей при расположении электродвигателя перед колесной парой по ходу движения. При устранении перегруза осей транспортного средства недогруженные оси становятся более нагруженными, происходит более полное выравнивание нагрузок по осям.

В результате воздействия пневмоцилиндра на раму тележки в направлении против движения действует образуемый силами Т_н (см. фиг. 3) опрокидывающий момент, равный F_к•R, который способствует более равномерному распределению нагрузок по осям транспортного средства.

Расчетом можно выбрать такую силу поршня, чтобы дополнительная вертикальная сила оси Р_п уравновешивала дополнительную нагрузку буксовых пружин. В этом случае при реализации силы тяги дополнительная нагрузка на ось не возникает.

Тягой с пневмоцилиндром при подаче воздуха под давлением обеспечивается устранение дополнительных осевых сил привода, а также регулирование и выравнивание нагрузок по осям железнодорожного транспортного средства, что повышает его тяговые свойства.

Использование: предназначен для маневровых и грузовых тепловозов. Цель: повышение тяговых свойств железнодорожного транспортного средства. Сущность: опорно-осевой привод, содержащий электродвигатель на оси колесной пары, пружинную опору, расположенную на кронштейне рамы тележки, зубчатое зацепление для передачи крутящего момента на ось, снабжен горизонтальной продольной тягой с пневмоцилиндром двустороннего действия, закрепленной шарнирно с помощью кронштейнов с одной строны на электродвигателе, с другой на раме тележки и расположенной над осью в плоскости симметрии опоры. Положительный эффект: повышение эксплуатационных качеств маневровых и грузовых тепловозов. 3 ил.

ОПОРНО-ОСЕВОЙ ПРИВОД ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий электродвигатель на оси колесной пары, пружинную опору, расположенную на кронштейне рамы тележки, зубчатое зацепление для передачи крутящего момента на ось, отличающийся тем, что он снабжен горизонтальной продольной тягой с пневмоцилиндром двустороннего действия, закрепленной шарнирно с помощью кронштейна с одной стороны на электродвигателе, с другой на раме тележки и расположенной над осью в плоскости симметрии опоры.