Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора Российский патент 2022 года по МПК B61D43/00 H02K7/18 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора и может быть использовано в любом электромеханическом устройстве для стыковки с элементом механической нагрузки (в режиме электродвигателя) или механического привода (в режиме электрогенератора) при соосном расположении приводных валов.

Известен узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора, содержащий выполненные из эластомерного материала защитные колпачки, предназначенные для установки на головки болтов крепления торцевой шайбы, и муфту, при этом внутренняя поверхность колпачков имеет форму, повторяющую форму головок болтов крепления, колпачки имеют срез по одной из граней внутренней поверхности для огибания фиксирующих частей стопорной шайбы, с одной стороны муфта имеет пазы для насадки ее на колпачки, а с другой - упор с элементом стыковки с ротором генератора (патент РФ № 2736240, опубликовано 12.11.2020 г.).

Недостатком данного устройства является то, что в случае разрушения муфты (например, излома муфты) вследствие заклинивания ротора генератора возможно последующее биение разрушенной части муфты об элементы генератора и буксового узла, что, в свою очередь, может привести к появлению металлической стружки и/или осколков муфты и попаданию их в подшипник буксового узла вагона корпусного типа (буксовый узел закрыт от внешней среды), что, свою очередь, может привести к нарушению работы подшипника буксового узла и его заклиниванию. Также при применении муфты на буксовых узлах кассетного типа (буксовый узел открыт) при движении вагона осколки разрушенной муфты могут вылететь во внешнюю среду, что, в свою очередь, может привести к повреждению внешних объектов или к травме человека или животных.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и долговечности работы узла передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора, самого электрического генератора и буксового узла в целом за счет предотвращения падения корпуса муфты или его части при разрушении в случае заклинивания ротора генератора.

В заявляемом изобретении передача вращающего момента с оси колесной пары на ротор встроенного электрического генератора производится через узел передачи вращающего момента, обеспечивающий защиту конструктивных элементов буксового узла от износа, предотвращение образования металлической стружки, осколков муфты и попадания их внутрь подшипника буксового узла, а также от механического повреждения болтов крепления тарельчатой шайбы или от их откручивания.

Указанный технический результат достигается тем, что узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора содержит муфту, с одной стороны имеющую пазы для насадки ее на болты крепления торцевой шайбы, а с другой - упор с элементом стыковки с ротором генератора, согласно изобретению муфта содержит корпус, выполненный с возможностью разрушения при заклинивании ротора генератора, и, по меньшей мере, один внутренний стержень, выполненный с возможностью предотвращения падения корпуса муфты или его части при разрушении.

Корпус муфты может быть изготовлен из менее прочного материала, чем ее внутренний стержень.

На корпусе муфты может быть выполнено заданное место разрушения, например, в виде насечки.

Насечка предпочтительно выполняется в месте стыковки муфты с ротором электрического генератора, который находится внутри корпуса генератора.

Внутренний стержень может иметь кольцевое утолщение.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где:

Фиг. 1 - внешний вид узла передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового генератора;

Фиг. 2 - вид узла передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового генератора в разрезе;

Фиг. 3 - вид узла передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового генератора в разрезе при установке на ось колесной пары.

Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора содержит муфту 1, с одной стороны имеющую пазы 2 для насадки ее на болты 3 крепления торцевой шайбы, а с другой - упор 4 с элементом стыковки 5 с ротором генератора. Муфта 1 содержит корпус 6, выполненный с возможностью разрушения при заклинивании ротора генератора, и, по меньшей мере, один внутренний стержень 7, выполненный с возможностью предотвращения падения корпуса 6 муфты 1 или его части при разрушении. Для реализации этого корпус 6 муфты 1 изготовлен из менее прочного материала, чем ее внутренний стержень 7, либо на корпусе 6 муфты 1 выполнено заданное место разрушения, например, в виде насечки 8, предпочтительно выполняемой в месте стыковки муфты 1 с ротором электрического генератора. Такое выполнение муфты обеспечивает разрушение только ее корпуса внутри корпуса генератора, но не внутреннего стержня, благодаря чему корпус муфты остается висящим на стержне и будет продолжать вращение на стержне при движении вагона без биения разрушенного корпуса муфты или его частей об элементы генератора и буксового узла, что, в свою очередь, предотвратит появление осколков и/или стружки, которые могут попасть внутрь подшипника буксового узла корпусного типа или предотвратит вылет осколков разрушенной муфты во внешнюю среду (в буксовых узлах кассетного типа), которые могут привести к повреждению внешних объектов или к травме человека или животных. Предпочтительно, чтобы место стыковки муфты с ротором генератора находилось внутри корпуса генератора, что будет также способствовать предотвращению возможному вылету стружки, осколков, часть которых могут появиться во время разрушения корпуса муфты в месте насечки, - стружка и осколки останутся внутри корпуса генератора и не попадут в подшипник буксового узла

Для ограничения осевого перемещения отломившейся части корпуса муфты на внутреннем стержне 7 внутренний стержень может иметь кольцевое утолщение 9.

Устройство работает следующим образом.

Неисправность (заклинивание) ротора электрического генератора может привести к разрушению муфты 1 узла передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора. При этом муфта 1 разрушается только в части корпуса 6, а внутренний стержень 7 муфты 1 остается целым, поскольку корпус 6 выполнен из менее прочного материала, чем внутренний стержень 7 либо разрушение происходит в том месте, в котором нанесена насечка 8 на корпусе 6. Падение частей корпуса 6 и/или стружки муфты 1 внутрь подшипника буксового узла предотвращается тем, что корпус муфты 1 повисает на внутреннем стержне 7 и продолжает на нем свое вращение во время движения вагона, что предотвращает образование металлической стружки, осколков муфты, вследствие отсутствия биения между элементами генератора и буксового узла, и попадания их внутрь подшипника буксового узла, а также от механического повреждения болтов крепления тарельчатой шайбы или от их откручивания.

Таким образом, благодаря заявляемому изобретению разлом муфты в заданном месте разрушения или ином месте не приведет к выходу из строя подшипника буксового узла вагона корпусного типа и повысит безопасность при применении муфты в буксах кассетного типа.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к колесным парам. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора содержит муфту, с одной стороны имеющую пазы для насадки ее на болты крепления торцевой шайбы, а с другой - упор с элементом стыковки с ротором генератора. Муфта включает корпус, выполненный с возможностью разрушения при заклинивании ротора генератора, и, по меньшей мере, один внутренний стержень. Стержень выполнен с возможностью предотвращения падения корпуса муфты или его части при разрушении. Достигается повышение надежности. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора, содержащий муфту, с одной стороны имеющую пазы для насадки ее на болты крепления торцевой шайбы, а с другой – упор с элементом стыковки с ротором генератора, отличающийся тем, что муфта содержит корпус, выполненный с возможностью разрушения при заклинивании ротора генератора, и по меньшей мере один внутренний стержень, выполненный с возможностью предотвращения падения корпуса муфты или его части при разрушении.

2. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора по п. 1, отличающийся тем, что корпус изготовлен из менее прочного материала, чем его внутренний стержень.

3. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора по п. 1, отличающийся тем, что на корпусе выполнено заданное место разрушения, например, в виде насечки.

4. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора по п. 3, отличающийся тем, что насечка выполняется в месте стыковки муфты с ротором электрического генератора.

5. Узел передачи вращающего момента с оси колесной пары на ось ротора буксового электрического генератора по п. 1, отличающийся тем, что внутренний стержень имеет кольцевое утолщение.