ТЯГОВЫЙ ПРИВОД ЛОКОМОТИВА Российский патент 1999 года по МПК B61C9/46 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается привода локомотива.

Известны тяговые приводы локомотивов, включающие в себя тяговый электродвигатель, опирающийся с одной стороны с помощью моторно-осевых подшипников скольжения на ось колесной пары, а с другой - с помощью носика и траверсной подвески на раму тележки. Вращающий момент от якоря электродвигателя передается на колесную пару посредством односторонней или двусторонней зубчатой передачи (см. Бирюков И.В. и др. Механическая часть тягового подвижного состава, М.: Транспорт, 1992, с. 320).

Недостатком известной конструкции привода являются низкая надежность работы подшипников скольжения и то, что электродвигатель испытывает ударные нагрузки на стыках и рельсовых переводах железнодорожного пути.

Известен тяговый привод локомотива, принятый за прототип, включающий электродвигатель, опирающийся одной стороной на невращающуюся ось колесной пары посредством упругих элементов и клеммовых зажимов. С другой стороны электродвигатель опирается на раму тележки. Вращающий момент от якоря тягового электродвигателя передается на колеса посредством двусторонней зубчатой передачи, причем ведомые зубчатые колеса выполнены эластичными и они посажены на ступицы колес, которые смонтированы на невращающейся оси посредством однорядных конических подшипников качения. За счет эластичных ведомых зубчатых колес осуществляется упругая связь колес колесной пары через вал тягового электродвигателя (SU, авторское свидетельство N 279687, кл. B 61 C 9/46, 1970, Б.И. 27/70).

Недостатком известного привода является низкая безопасность движения, т. к. при разрушении однорядных конических подшипников свободно вращающихся на неподвижной оси колес локомотивов может сойти с рельсов.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности движения локомотива. Указанный технический результат достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель, опирающийся посредством упругих опор на полую невращающуюся ось колесной пары, двустороннюю зубчатую передачу, шестерни которой напрессованы на хвостовики вала якоря тягового электродвигателя, а ступицы эластичных зубчатых колес жестко соединены со ступицами колес, установленных на полой невращающейся оси колесной пары посредством конических подшипников качения, закрепленных в осевом направлении гайками, каждое колесо колесной пары смонтировано на полой невращающейся оси посредством двух двухрядных конических подшипников качения, а в промежутках между ними установлены радиально-упорные подшипники скольжения, состоящие из кольца, посаженного на невращающуюся ось колесной пары, и двух вкладышей, размещенных в ступицах колес, причем радиальные и осевые зазоры в которых выполнены больше максимально допустимых в эксплуатации радиальных и осевых зазоров в конических двухрядных подшипниках качения в 1,1 - 1,2 раза, полая невращающаяся ось колесной пары оборудована в зонах подшипников скольжения температурными датчиками, измерительные приборы которых установлены в кабинах машиниста и они снабжены звуковыми устройствами, оповещающими машиниста при достижении температуры в подшипниках предельно допустимого уровня.

На чертеже изображен предлагаемый тяговый привод для одного левого колеса. Второе правое колесо устроено точно так же, как и изображенное на чертеже.

Тяговый электродвигатель 1 опирается с одной стороны упруго на полую невращающуюся ось 2 колесной пары посредством упругих опор, состоящих из резиновых элементов 3, размещенных во втулках 4. С другой стороны тяговый электродвигатель 1 опирается на раму тележки (на чертеже не показано). На хвостовиках 5 вала якоря тягового электродвигателя 1 напрессованы шестерни 6, находящиеся в зацеплении с ведомыми эластичными зубчатыми колесами 7, жестко соединенными со ступицами колес 8, колесной пары, образуя двухстороннюю зубчатую передачу. Колеса 8 смонтированы на полой невращающейся оси 2 с помощью двух двухрядных конических подшипников качения 9 и 10, закрепленных в осевом направлении гайкой 11. Двухрядные конические подшипники качения имеют более высокую несущую способность по сравнению с однорядными, что способствует повышению надежности работы этого узла и повышению безопасности движения, В промежутках между коническими подшипниками качения 9 и 10 установлены радиально-упорные подшипники скольжения, состоящие из стальных закаленных колец 12, посаженных на невращающуюся ось 2, и двух вкладышей 13 и 14, смонтированных в ступицах колес 8 и охватывающих с зазорами кольца 12 с торцов на величину Δx и по радиальным поверхностям на величину Δy (на чертеже не показано), причем зазоры Δx и Δy в радиально-упорном подшипнике скольжения больше в 1,1 - 1,2 раза аналогичных максимально допустимых в эксплуатации зазоров в двухрядных конических подшипниках качения 9 и 10. В полой невращающейся оси 2 в зонах колец 12 установлены температурные датчики 15, измерительные приборы которых установлены в кабинах машиниста (на чертеже не показано). Последние снабжены звуковыми устройствами, оповещающими машиниста при достижении температуры в зонах подшипников скольжения выше допустимого уровня.

Работает тяговый привод следующим образом.

Вращающий момент от вала якоря тягового электродвигателя 1, передается посредством двухсторонней зубчатой передачи от хвостовиков 5 на ведущие зубчатые шестерни 6, ведомые эластичные зубчатые колеса 7 и на ступицы колес 8 колесной пары. Колеса 8 вращаются на двухрядных конических подшипниках 9 и 10, посаженных на полой невращающейся оси 2, и в контактах с рельсами колеса 8 создают силу тяги, необходимую для движения локомотива. Благодаря упругой связи между собою правого и левого колес 8 посредством эластичных ведомых зубчатых колес 7, шестерен 6 и вала якоря электродвигателя 1, увеличивается длина волны извилистого движения локомотива, что снижает уровень боковых сил на рельсы и интенсивность износа гребней бандажей колес 8. Упругая опора электродвигателя 1 на полую невращающуюся ось 2 колесной пары, выполненная в виде резиновых элементов 3, размещенных во втулках 4, снижает толчки и удары при проходе колесной парой стыков и неровностей пути.

Безопасность движения локомотива обеспечивается более мощными двухрядными коническими подшипниками качения 9 и 10 по сравнению с однорядными в прототипе, а с другой стороны дублированием двухрядных конических подшипников качения 9 и 10 радиально-упорными подшипниками скольжения, состоящими из колец 12, посаженных на полую невращающуюся ось 2, и вкладышей 13 и 14, размещенных в ступицах колес 8. При нормальной работе двухрядных конических подшипников качения 9 и 10 радиально-упорные подшипники скольжения (12, 13, 14) в работе участия не принимают, т.к. их радиальные и осевые зазоры выполняются больше максимально допустимых в эксплуатации радиальных и осевых зазоров в двухрядных конических подшипниках 9 и 10 в 1,1 - 1,2 раза. При разрушении двухрядных конических подшипников качения 9 и 10 в работу вступит радиально-упорный подшипник скольжения (12, 13, 14), который способен обеспечить нормальную работу колеса 8 при пробеге не менее 1000 км. Так как потери трения скольжения всегда больше потерь трения качения, то температура в зоне подшипника скольжения при включении его в работу будет больше и измерительная система, состоящая из температурных датчиков 15 и приборов, размещенных в кабинах машиниста, оповестит локомотивную бригаду звуковым сигналом о выходе подшипников качения 9 и 10 из строя. Последние легко заменить в локомотивном депо, т.к. при этом не требуется распрессовки колесной пары.

Тяговый привод локомотива содержит тяговый электродвигатель, опирающийся посредством упругих опор на полую невращающуюся ось колесной пары и двустороннюю зубчатую передачу, шестерни которой напрессованы на хвостовики вала якоря тягового электродвигателя. Ступицы эластичных зубчатых колес жестко соединены со ступицами колес, установленных на полой невращающейся оси колесной пары посредством конических подшипников качения, закрепленных в осевом направлении гайками. Каждое колесо колесной пары смонтировано на полой невращающейся оси посредством двух двухрядных конических подшипников качения, между которыми установлен радиально-упорный подшипник скольжения, состоящий из кольца, посаженного на невращающуюся ось колесной пары, и двух вкладышей, размещенных в ступице колеса. Обеспечивается повышение безопасности движения локомотива. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся посредством упругих опор на полую невращающуюся ось колесной пары, двустороннюю зубчатую передачу, шестерни которой напрессованы на хвостовики вала якоря тягового электродвигателя, а ступицы эластичных зубчатых колес жестко соединены со ступицами колес, установленных на полой невращающейся оси колесной пары посредством конических подшипников качения, закрепленных в осевом направлении гайками, отличающийся тем, что каждое колесо колесной пары смонтировано на полой невращающейся оси посредством двух двухрядных конических подшипников качения, между которыми установлен радиально-упорный подшипник скольжения, состоящий из кольца, посаженного на невращающуюся ось колесной пары, и двух вкладышей, размещенных в ступице колеса, причем радиальные и осевые зазоры в радиально-упорном подшипнике скольжения выполнены больше максимально допустимых в эксплуатации радиальных и осевых зазоров в конических двухрядных подшипниках качения в 1,1 - 1,2 раза. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что невращающаяся полая ось оборудована в зонах размещения подшипников скольжения температурными датчиками, измерительные приборы которых установлены в кабинах машиниста, причем эти приборы снабжены звуковыми устройствами для оповещения машиниста по достижении температуры в подшипниках предельно допустимой величины.