Привод локомотива с опорно-рамным подвешиванием тягового электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК B61C9/50 

Из(1брстение относится к рельсовым транспортным средствам и может быть использовано в конструкции тепловозов или электровозов. Известен тяговый привод локотива ТЭП-60. выполненный опорно-рамным, конструкция которого состоит из редуктора с кожухум тягового электродвигателя, на валу которого установлена ведущая шестерня зубчатой передачи, зацепленная с расположенными по обе стороны от нее ведомыми зубчатыми колесами, смонтированными на осях колесных пар с буксами, на которых одними концами закреплены балансиры JI. Недостатками такого привода являются его сложность, высокая металлоемкость и невозможность регулирования сцепного веса локомотива в процессе трогания .с места и реверсирования движения локомотива.. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в приводе локомотива с опорно-рамным подвешиванием тягового электродвигателя, содержащем редуктор с кожухом, тяговый электродвигатель, на валу которого устанорлена ведущая шестерня зубчатой передачи, зацепленная с расположенными на обе стороны от нее с ведомыми .зубчатыми колесами, смонтированными на осях колесных пар с буксами, на которых одними концами закреплены балансиры, статор тягового э.лектродвигателя Подвешен на раме тележки с возможностью угловых поворотов относительно оси вращения якоря и упруго связан с кожухом редуктора, а другие концы балансиров закреплены по оси поворота статора. На фиг. I показан тяговый привод, вид сбоку; на фиг. 2 и 3 - схемы сил, действующих на ось колесной пары. Тяговый привод включает тяговый электродвигатель, статор 1 которого подвешен на раму 2 тележки с возможностью угловых поворотов относительно оси (точка О) вала якоря. Такая подвеска может быть выполнена, например, с помощью катков 3, размещенных между скобой 4, жестко закрепленной к статору 1 к наружной поверх-, ности его. На валу якоря непосредственно или через Передаточные устройства (по типу тягового привода электровоза ЧС-2) закреплена ведущая шестерня 5, которая Может входить в зубчатое зацепление либо с одним зубчатым колесом 6 (при индивидуальном приводе оси колесной пары), либо с двумя зубчатыми колесами 6 и 6 (при групповом тяговом приводе колесных пар двухосной тележки). Шестерня 5 и зубчатые колеса 6 и 6 закрыты несущим кожухом 7, имеющим в :редней части, огибающей шестерню, участки, например гофрированные 8 для обеспечения угловых поворотов колесных пар 9 совместно с частью, кожуха 7 и зубчатыми колесами 6 ц 6 вокруг шестерни 5. Для снижения динамических нагрузок и сохранения постоянства межцентрового расстояния между осями вращения колесных пар (точки 0| и Oj) и шестерни (точка 0) корпуса букс 10 связаны баланснрами II. Совмещение оси поворота 12, закрепленной на раме 2 тележки с ОСЬЮ вращения якоря тягового электродвигателя позволяет за счет этих балансиров поддерживать постоянные межцентровые расстояния у зубчатой пёредачи при воздействии неровностей рельсового пути на круги катания колес колесных пар 9. Неподрессоренный вес тележки 2 тепловоза передается на буксы 10 через упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружина 13, смягчающие толчки и удары от неровностей рельсового пути. При действии реактивного момента Мр статора упругие элементы 14 сжимаются и передают на участок Кожуха зубчатой передачи 7 усилие Pp. Это усилие через подшипники между кожухом 7 и осью колесной пары передается на последнюю, что способfcTByet догружению передней по ходу тележки колесной пары и увеличению ее коэффициента использования сцепного веса. При работе тягового привода на колесные пары одновременно передаются окруж-... ные УСИЛИЯ Р на зубья зубчатых колес. Эти усилия приводятся к осям колесных niap (две равные силы ив центрах 0 и Oj). Произведение усилия Рг (г - радиус делительной окружности зубчатого колеса) равно М( , крутящему моменту колесной пары, а усилие Р разгружает (у передней по ходу тележки колесной пары) или догружает ( у задней колесной пары) круги катания колесных пар по рельсам. Радиальные .усилия передаются также на зубчатые колеса, но при наличии несущего кожуха они воспринимаются последним. В точках А и А от колес колесной пары на рельсы передаются усилия F, а колесные пары воспринимают усилия J-, которые приводятся в виде групп из двух сил F и F (к точкам О, Oj) центров букс 10. Моменты пары сил F, (в точках О) и F (в точках) оказывают сопротивление действию крутящего момента М (или М, ). Остав- : . . L г :.. .. . . . / шиеся два усилий F приводятся к оси (точка 0), закрепленной на раме тележки. Для обеспечения большой прочности тележек ось с центром в О выбирают на плоскости, проходящей через продольные оси автхэсцепок локомотива с поездом. Все усилия, действующие непосредственно на оси колесных пар, показаны на фиг. 2 и 3, где П - статистическая нагрузка от колесной пары локомотива на рельсы. Вер-. тикальная составляющая нагрузкн Р догружает заднюю колесную пару, а такое усилне Р для передней колесной пары (фнг 3) разгружает колесную пару, что ухудшает условия сцепления колес колес ь J / J -- ----: НОЙ пары с рельсами. Благодаря передаче на ось колесной пары усилия Р от действия реактивного момента М статора достигается сннжениё отрицательного вбздействия усилия Р (фиг. 3) для передней по ходу тележки колесной пары, что приводит к существенному повышению коэффициента использовання сцепного веса. Подбором плеча Нр (.фиг. 1) можно доподоором плеча пр / биться равенства проекций PSin, и Р Sinj . что позволяет иметь постоянное значённе коэффициента использования сцепного веса (равное I). Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения, в сравнении с известными, направлено на повышение эффективности сцепного веса локомотивов и снижение их металлоемкоетя 98 счет использовання только одного тягового электродвигателя (групповой прнвод) на две колесные пары. Экономическая эффективность йредложенного тягового прнвода может быть подсчитана в сравнении с тяговым приводом электровоза ВЛ-80, у которого использо-. вана двухосная тележка и индивидуальный привод на две колесные пары. При условной стоимости одной тонны металла, расходуемого на тяговый элект-родвигатель локомотива около 250 р (сюда входят как черные металлы так и цветные С учетом обмотки н других металлических деталей) ни один электровоз типа B/I-tJU, на котором может быть применено предложеиное техническое решение, экономия денежных средств составляет 850 р. Предложенный тяговый привод целесообразно использовать в системе Минтйж.. маша н, в частностн, на его предприятиях, выпускающих тепловозы с электрической передачей и электровозы.

Фиг.2

ПРИВОД ЛОКиМОТИВА С ОПОРНО-РАМНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содер жащий редуктор с кожухом, тяговый электродвигатель, на валу которого установлена ведущая шестерня зубчатой передачи, зацепленная с расположенными по обе стороны от нее ведомыми зубчатыми колесами, смонтированными на осях колесных пар с буксами, на которых одними концами закреплены балансиры, отличающийся тем, что, с целью расщирения эксплуатационных возможностей, статор тягового электродвигателя подвешен на раме тележки с возможностью угловых поворотов относительно вращения якоря и упруго связан с кожухом редуктора, а другие концы балансиров закреплены по оси поворота статора.,