Привод подвагонного генератора П.И.Сиротова Советский патент 1993 года по МПК B61D29/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту.

Оно изображено на чертежах (фиг. 1-13).

Привод подвагонного генератора 1, смонтированного на элементе 2 соединения с рамой тележки 3, содержит установленные на оси 4 колесной пары 5 ведущий шкив 6 и

связанный с ним клиновыми ремнями 7 ведомый шкив 8, установленный на валу 9, устройство 10 для натяжения указанных ремней 7 и устройство для регулирования скорости вращения оси генератора.

Устройство для регулирования скорости вращения оси генератора 1 включает в себя

расположенный параллельно валу 9 второй вал 11, жестко соединенный с осью 12 вращения генератора, смонтированные на этих, валах посредством муфт сцепления 13-22 (фиг.З) и 23-32 (фиг,4), снабженных пневматическими элементами управления 33-42 и 43-52, ведущие 53-62 (фиг.З) и ведомые 63-72 (фиг.4), шкивы, связанные дополнительными клиновыми ремнями 73-82, устройства 83-92 для натяжения последних, пневмораспределитель 93, сообщенный своей внутренней полостью 94 через обратный клапан 95 с пневмомагистральлю 96, выходными каналами 97-106 с каналами размещенных на валах 9 и 11 дополнительных пневмораспределителей 107, каналы которых соединены с выполненными в валах 9 и 11 каналами 108-117 и 118-127, а последние - с пневматическими элементами управления 33-42 и 43-52 соответствующих муфт сцепления.

Кроме того, устройство для регулирования скорости вращения оси генератора содержит (фиг.13) смонтированный на элементе 2 рамы тележки стержень 128, кинематически связанный одним своим концом посредством, например, гибкого торсиона 129 с осью колесной пары. На стержне 128 с возможностью вращения относительно его оси и осевого перемещения установлена втулка 130, которая посредством параллелограммного центробежного регулятора 131 связана с упомянутым концом стержня 128 и посредством подшипника 132 соединена с подпружиненным относительно стержня золотником 133. Золотник 133 выполнен с кольцевой канавкой 134, предназначенной для поочередного сообщения полости 94 пневмораспределителя 93 с одним из его выходных каналов 97-106, и сообщенными с атмосферой каналами 135 и 136, входы которых расположены по обе стороны от упомянутой канавки 134 с возможностью сообщения с соседними по отношению к сообщенным с ней выходным каналом пневморас пределителя 93.

Муфты сцепления 13-22 и 23-32, предназначенные для поочередного взаимодействия с соответствующей парой шкивов одной из клиноременных передач, представляют собой закрепленные на соответствующих валах 9 и 11 диски 137-146 и 147-156, каждый из которых имеет кольцевой паз 157-164. в котором установлен с возможностью взаимодействия (сцепления) со шкивами тормозные колодки 165-174 и 175-184, для чего последние установлены с возможностью радиального перемещения под действием пневматического элемента управления и подпружинены относительно

диска. Указанный пневматический элемент управления 33-42 и 43-52 выполнен в виде расположенной между диском 137-146 и 147-156 и тормозными колодками 165-174 и

. 175-184 эластичной кольцевой камеры, соединенной штуцером 185 (фиг.7) с Одним из соответствующих каналов 108-117 и US- 127 пневмораспределителей 107.

На элементе 2 рамы тележки установлены также устройства 83-92 для натяжения клиновых ремней 73-82 каждой пары шкивов. Устройства для натяжения ремней содержат (фиг.5, 6) пневмоцилиндр 186, сообщенный своей бесштоковой полостью

посредством сети трубопроводов с соответствующим из выходных каналов 97-106 пневмораспределителя 93, закрепленный на конце штока ролик 187, предназначенный для взаимодействия с ремнями соответствующей пары шкивов,-при этом ремни пропущены через смонтированный на корпусе пневмоцилиндра 186 U-образный элемент 188 (вид Д, фиг.6), и установленный в нижней части последнего конечный выключатель сигнализатора 189, оповещающего об износе и выходе из строя клиновых ремней соответствующей передачи.

Для исключения случаев нарушения заданного режима оборотов генератора, например при выходе из строя одной из клиноременных передач, привод снабжен приспособлением аварийного управления золотником 133 пневмораспределителя 93,

включающим в себя закрепленные на элементе 2 кронштейн 190 и тихоходный реверсивный электродвигатель 191, на валу которого закреплен диск 192 с радиальной прорезью 193 (фиг.8,9) и параллельными его

оси вращения направляющими 194 в виде двух стержней, а концевая часть золотника 133 выполнена резьбовой и на нее навинчена гайка 195, имеющая сквозные продольные отверстия, посредством которых она

зафиксирована указанными направляющими от поворота относительно диска 192. На . гайке 195 смонтирован электрический толкатель 196 и связанный с ним с возможностью размещения в прорези 193 рычаг 197,

а на золотнике.133 закреплен дополнительный кронштейн 198, на к-отором установлен один 199 из упомянутых конечных выключателей для взаимодействия с кронштейном 190, сквозь отверстия которого с возможностью свободного прохода пропущена гайка 195 и расположенная параллельно оси зо-, лотника 133 с возможностью взаимодействия с кронштейном 198 пластина 200 с выступами 201-210 различной длины, предназначенными для взаимодействия с вклюценными в схему электродвигателя 1.91 конечными выключателями 199, 211-220.

Работа привода подвагонного генератора осуществляется следующим образом.

До начала движения поезда сжатый воздух через перекрывной краник 221 поступает из пневмомагистрали 96 одновременно по трубопроводу 222 через обратный клапан 223 в пневмоцилиндр устройства 10 для натяжения клиновых ремней 7 и через обратный клапан 95 - в резервуар сжатого воздуха 224, а оттуда в полость пневмораспределителя 93,

При начальном движении поезда крутящий момент от оси 4 колесной пары 5 посредством пары 6, 8 шкивов и клиновых ремней 7 передается на вал 9 и посредством кинематически связанного с ней гибкого торсиона 129 - на соединительный элемент параллелограммного центробеж- ного регулятора 131, приводя его в действие. По мере увеличения скорости поезда пары шарнирных звеньев центробежного регулятора 131 начинают расходиться (фиг.2), увлекая за собой втулку 130, которая; вращЬясь вокруг своей оси начинает пере- мешдТься по стержню 128 и, преодолевая усилие пружины 225. перемещает связанный с: ней золотник 133.

При достижении скорости 20 км/час кольцевая канавка 134 золотника входит в полость 94 пневмораспределителя 93 и со- единйет ее с выходным каналом 97, который по сообщенным с ним трубопроводам направляет воздух в пневмоцилиндр устрой- ства 83 для натяжения ремней 73 и пневмрраспределители 107, из которых он поступает в соответствующие каналы 108 и 118 вфлов 9 и 11, а оттуда через штуцер 185 - в кольцевые камеры пневматических эле- ментОв управления 33,43, которые, перемещая тормозные колодки, поджимают их в радифьном направлении к дискам 137 и 147, Оцепляя их с парой шкивов 53 и 63. Одновременно сжатый воздух, поступив- ший в устройство 83, выдвигает ролик 187, который,вступая во взаимодействие с ре- мнямй 73, поддерживает их нормальное (требуемое) натяжение. В результате осуще- ствляфтся передача крутящего момента с вала 9 на вал 11, который вращает ось генератора 1. .

При увеличении скорости поезда до 40 км/чаЬ крутящий момент от оси колесной пары передается по той же схеме, что и при 20 км/час, преобразовываясь посредством центробежного регулятора 131 и связанной с ним втулки 130 в поступательное движбние перемещает золотник 133досое- динеКия его кольцевой канавки 134 со следующим выходным каналом 98 пневмораспределителя 93, из которого воздух направляется в устройство 84 для натяжения клиновых ремней 74 и соответствующим каналам пневмораспределителей 107 и каналам 109 вала 9 и 119 вала 11 в кольцевые камеры пневматических элементов управления 34, 44 муфтами сцеплений 14, 24 со шкивами 54,64, передающими посредством ремней 74 вращательное движение на вал 11, т.е. на генератор. При этом канал 135 золотника сообщает соседний канал 97 с атмосферой и сжатый воздух выходит из пневмоцилиндра 186 устройства 84 для натяжения клиновых ремней 73, шток которого возвращает ролик 187, перемещая его по U-образному пазу 188, в исходное положение, освобождая ремни 74 от его воздействия. Одновременно сжатый воздух выходит из кольцевых камер элементов: управления 33, 43, освобождая муфты 13, 23 от взаимодействия со шкивами 53, 63.

До максимальной скорости поезда процесс работы привода аналогичен работе при скоростях 20-40 км/час.

При увеличении скорости поезда сжатый воздух поочередно поступает в выходные каналы 97-106, а выпускается в атмосферу через канал 135; при уменьшении скорости поезда воздух поступает в каналы пневмораспределителя в обратной последовательности, а выпускается в атмосферу по каналу 136.

Таким образом, предлагаемый привод благодаря введению в его конструкцию устройства для регулирование скорости вращения оси генератора, в котором система поочередно работающих клиноременных передач со шкивами различного диаметра, управляемыми пневматическими элементами, связанными системой каналов с пневмомагистралью вагона, обеспечивает передачу постоянного числа оборотов генератору при любой скорости поезда.

При выходе из строя какой-то пары шкивов одной из клиноременных передач вся система шкивов, смонтированных на валах 9 и 11, выходит из строя. В этом случае сра- батывает конечный выключатель сигнализатора 189, оповещающего о возникшей неисправности.

При получении сигнала о неисправности одной из клиноременных передач вводят в действие приспособление аварийного управления золотником, для чего проводник включает электрический толкатель 196, который перемещает рычаг 198, вводя его в радиальную прорезь 193 диска 192, далее включают один из выключателей 211-220, соответствующий заданной машинистом

скорости (например, 60 км/час). По команде конечного выключателя 211-220 включается реверсивный электродвигатель 191. Закрепленный на валу электродвигателя диск 192 начинает вращаться, вращая одновременно установленную на резьбовом конце золотника 133 гайку 195, которая, вращаясь вокруг своей оси.перемещает золотник вместе с закрепленным на нем кронштейном 198 и связанной с последним пластиной 200. При соединении кольцеврй канавки 134 с одним из каналов 97-106 (например, с каналом 99, соответствующим скорости 60 км/час) соответствующий конечный выключатель 213 вступает во взаимодействие с одним из выступов 201-210, в нашем примере с выступом 203, отключая электродвигатель. При этом сжатый воздух из канала пневмораспределит.еля 93 направляется в устройство для натяжения клиновых ремней 75 и соответствующие каналы пнев- мораспределителей 107 и валов 9 и 11, откуда воздух поступит в муфты сцепления, соответствующей пары шкивов, передающих вращательное движение на вал 11, а следовательно, и на генератор.

После устранения неисправностей для перехода на режим автоматического переключения пар шкивов при изменении скорости поезда необходимо отключить приспособление аварийного управления золотником,для чего включают электродвигатель 191 в заданном направлении вращения, при этом гайка 145, вращающаяся вместе с диском 192, перемещает золотник 133, а вместе С ним кронштейн 198 и пластину 200 с выступами 201-210, каждый из которых взаимодействует с одним из конечных выключателей 211-220. Когда кольцевая канавка 134 золотника 133 выйдет из пневмораспределителя 93, каналы 135 и 136 сообщаются с атмосферой, а конечный выключатель 199 упрется в кронштейн 190 и выключит электродвигатель, а один из включенных в схему электродвигателя выключателей 211-220 даст команду на электрический толкатель 196, который автоматически разъединит диск 192 с дву- плечим рычагом 197, при этом золотник 133 вместе с кронштейном 198 пластиной 200 под действием пружины 225 переместится в положение, приравненное к нулевой скорости поезда (фиг.8, 3).

Перед началом движения поезда необходимо открыть перекрывной краник 221 и сливной краник 226 и слить конденсат из резервуара 224 сжатого воздуха.

Дальнейшая работа заявляемого привода аналогична описанной.

Формула изобретения

1. Привод подвагонного генератора, содержащий установленный на Оси колесной пары ведущий шкив, связанный с ним посредством клиновых ремней ведомый шкив. установленный на валу, связанном с осью подвагонного генератора, и устройство натяжения указанных ремней, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффектив0 ности путем обеспечения постоянного чис- са оборотов генератора при различных скоростях движения вагона, он снабжен устройством для регулирования скорости вращения оси генератора, включающим в себя

5 соединенный с последней второй вал, шкивы, связанные с соответствующими валами посредством муфт сцепления с пневматиче-- скими элементами управления, дополнитель- ные клиновые ремни посредством которых

0 связаны шкивы первого вала с соответствующими шкивами второго, устройства натяжения этих ремней, пневмораспределитель, внутренняя полость которого сообщена через обратный клапан с пневмомагистралью,

5 а его выходные каналы сообщены посредством дополнительных пневмораспределите- лей и выполненных в указанных валах каналов с пневматическими элементами управления соответствующих муфт сцепле0 ния, смонтированный на элементе для соединения с рамой тележки и кинематически связанный с осью колесной.пары одним своим концом стержень, установленную на нем с возможностью осевого перемещения

5 и вращения вокруг своей оси и связанную с его указанным концом посредством парал- лелограммного центробежного регулятора втулку, соединенную посредством подшипника с подпружиненным относительно стержня

0 золотником первого пневмораспределителя, при этом указанный золотник выполнен с кольцевой канавкой для поочередного сообщения внутренней полости упомянутого пневмораспределителя с одним из его выходных

5 каналов, причем в указанном золотнике выполнены сообщенные с атмосферой каналы, входы которых расположены по обе стороны от упомянутой кольцевой канавки с возможностью сообщения с соседними

0 сообщенному с ней выходными каналами первого пневмораспределителя.

2. Привод по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что каждая из указанных муфт сцепле-. .ния включает в себя закрепленный на соот- 5 ветствующем валу диск с кольцевым пазом, установленные в последнем с возможностью радиального перемещения тормозные колодки, подпружиненные относительно диска, а пневматический элемент управления муфтой сцепления выполнен в виде эластичной кольцевой камеры, расположенной между диском и тормозными колодками, установленными с возможностью взаимодействия с соответствующим шкивом.

3. Привод по п.1,отличающийся тем, что кинематическая связь указанного стержня с осью колесной пары выполнена в виде гибкого торсиона.

4. Привод по п.1,отличающийся тем, что устройство натяжения ремней каждой пары соответствующих шкивов включает в себя установленный на элементе для соединения с рамой тележки и сообщенный сбоей бесштоковой полостью с соответствующим из выходных каналов первого пневм ораспределителя пневмоцилиндр, установленный на его штоке юлик для взаимодействия с соответствующими ремнями, пропущенными через смонтированный на корпусе пневмоцилиндра U-образный элемент, и установленный в нижней части последнего с возможностью взаимодействия с осью ролика конечный выключатель сигнализатора износа ремней.

5. Привод по п.1. отличающийся тем, чт:о устройство для регулирования скорости вращения оси генератора снабжено

приспособлением аварийного управления золотником первого пневмораспределите- ля, включающим в себя установленные на элементе для соединения с рамой тележки

кронштейн и тихоходный реверсивный электродвигатель, закрепленный на его валу диск с радиальной прорезью и с параллельными его оси вращения направляющими, установленную в последних и навинченную

на выполненную резьбовой концевую часть золотника гайку, смонтированный на ней электрический толкатель и связанный с последним рычаг, установленный с возможностью размещения в указанной прорези,

закрепленный на указанном золотнике дополнительный кронштейн, смонтированную параллельно оси золотника пластину с параллельными указанной оси выступами раз- личной длины и включенные в схему

управления упомянутого электродвигателя конечные выключатели, один из которых установлен на втором кронштейне с возможностью взаимодействия с первым, через выполненное в котором отверстие пропущена указанная пластина, установленная с возможностью взаимодействия ее выступов с соответствующими вторыми конечными выключателями.

-4

т

CM CN

o rфиг.9

Использование: железнодорожный транспорт. Сущность: привод подвагонного генератора, смонтированного на элементе соединения с рамой тележки, содержит установленные на оси колесной пары ведущий шкив и связанный с ним клиновыми ремнями ведомый шкив, установленный на валу, устройство для натяжения указанных ремней и устройство для регулирования скорости вращения оси генератора. Устройство для регулирования скорости вращения оси генератора включает в себя расположенный параллельно валу второй вал, жестко соединённый с осью вращения генератора, смонтированные на этих валах посредством муфт сцепления, снабженных . пневматическими элементами управления, ведущие и ведомые шкивы, связанные дополнительными клиновыми ремнями, устройства для натяжения последних, пнев- мораспределитель, сообщенный своей внутренней полостью через обратный.клапан с пневмомагистралью, а выходными каналами - с каналами размещенных на валах дополнительных пневмораспределителей, каналы которых соединены с выполненными в валах каналами, а последние - с пневматическими элементами управления соответствующих муфт сцепления. Кроме того, устройство для регулирования скорости вращения оси генератора содержит смонтированный на элементе рамы тележки стержень, кинематически связанный одним своим концом посредством, например, гибкого торсиона с осью колесной пары. На стержне с возможностью вращения относительно его JDCH и осевого перемещения установлена втулка, которая посредством параллелограммного центробежного регулятора связана с упомянутым концом стержня и посредством подшип йика сбёд й нШа ГгТб пружиненным относительно стержня золотником. Золотник выполнен с кольцевой канавкой, предназначенной для поочередного сообщения полости пневмораспреде- лителя с одним из его выходных каналов, и сообщенными с атмосферой каналами, входы которых расположёны по обе стороны от упомянутой канавки с возможностью сообщения с соседним по отнбшеШюТс ообщенным с ней выходным каналом пневмораспредели- теля. 4 з.п. ф-лы, 13 ил. -5 Ё V| чэ N) Ю 4

ыг

f7

V20UKM/1/OC Vf60км/we

Vf80xM/vac

QJt/aW

/

ft,

i / I. Ј V

Ч

Vf20xM/vffc

VMOXAf/VffC