Передаточный механизм Советский патент 1938 года по МПК B61C9/08 

Развитие тепловозной тяги представляет значительный интерес в виду имеющихся преимуществ этого рода тяги по сравнению с паровой и электрической. Однако на ряду с достоинствами тепловозная тяга имеет и ряд недостатков, из числа которых наиболее существенным является несоверщенная передача усилия двигателя (дизеля) на рабочие оси тепловоза.

В настоящее время наиболее удовлетворительной передачей считается электрическая передача с индивидуальным тяговым мотором для каждой оси, но и эта передача несоверщенна, сложна и дорога. Механическая же передача, будучи наиболее простой, дешевой и обладающей больщим коэфициентом полезного действия, имеет существенные недостатки в виду того, что огромное усилие с ведущей зубчатки на ведомую передается при помощи одного зубца, причем: 1) приложение усилия на зубец при включении передачи происходит мгновенно (зубец испытывает удар) и 2) изменение скорости хода связано с разъединением работающей пары щестерен и последующим соединением другой пары, вследствие чего усилие падает до нуля, после чего вновь мгновенно возрастает. При этом усилие в самый момент удара прикладывается только на часть зубца, так как зубец еще не успел занять нормального положения при переключении. Несмотря на высокие сорта стали, идущей на изготовление шестерен, поломка зубьев все-таки происходит, и щестерни выходят из строя.

Для того, чтобы механическая передача обеспечивала удовлетворительную работу тепловоза, она должна отвечать следующим естественным требованиям: 1) передача, принимая (приблизительно) постоянное угловое вращение коленчатого вала двигателя (дизеля), должна преобразовывать полученное угловое вращение и передавать на ведущую ось тепловоза так, чтобы последняя изменяла свою угловую скорость от нуля до угловой скорости, обеспечивающей расчетную конструктивную скорость поступательного движения тепловоза; 2) передача должна преобразовывать вращательный момент так, чтобы касательное усилие на ободе колеса ведущей оси нарастало постепенно от нуля до величины, равной силе сцепления колеса с рельсами, и не превосходить ее, т. е. передача должна предупреждать буксование колес; 3) при ступенчатом изменении скорости, независимо от того, находится ли тепловоз в покое или движется, передача должна учитывать, что тепловоз не сможет мгновенно принять скорость движения соответственно включенной скорости. Движущая масса тепловоза (с составом) очень велика и, следовательно, для мгновенного изменения скорости потребуется создать весьма большое ускорение. Для того же, чтобы сообщить столь большой массе соответствующее ускорение, потребуется усилие, превосходящее в несколько десятков раз мощность тепловозного двигателя. Благодаря этому нагрузка на двигатель становится чрезмерно большой, и двигатель внезапно перегружается. Кроме того части передачи деформируются и, в конечном счете, вызывается буксование колес тепловоза, что понижает силу сцепления колес с рельсами и влечет падение тяговых усилий тепловоза, причем нарастание скорости идет медленнее возможного. Поэтому передача должна при переходе с одной скорости на другую смягчать или поглощать появляющуюся внезапную перегрузку; 4) включение передачи к двигателю должно быть упругим, так как при жестком включении появляется каждый раз удар, ускоряющий износ передачи и расстраивающий пригнанные ее части, вследствие чего передача начинает работать неудовлетворительно и требует преждевременного ремонта и 5) управление передачей должно быть простым и должно быть сосредоточено в одном месте.

С целью наиболее удачного разрешения поставленных условий в настоящем предложении, относящемся к передаточным механизмам с гибкой тягой, снабженной клещеобразными зажимами, прижимающими гибкую тягу к шкиву для устранения скольжения, предусмотрено, согласно изобретению, применение в качестве гибкой бесконечной тяги цепи Галля, которая имеет внутреннюю резиновую прокладку и звенья которой снабжены клещами. Концы клещей прижимаются к фрикционным кольцам, прикрепленным к внутренней стенке обода

ведущего щкива. При этом упоры, действующие на концы клещей, выполнены раздвижными, в целях регулирования степени прижатия тяги к шкиву.

На чертеже фиг. изображает схематически частичный общий вид предлагаемого передаточного механизма; фиг. 2 - разрез фиг. 1 перпендикулярно к плоскости чертежа; фиг. 3 - схему передачи; фиг. 4 - устройство соединительной муфты ведущего вала; фиг. 5 и б - деталь клещей (в двух проекциях); фиг. 7-деталь шкива; фиг. 8 и 9 поясняют взаимодействие цепи с раздвижными упорами.

На удлиненном конце коленчатого вала 28 (фиг. 3) двигателя насажена двойная коническая шестерня 26, 27 для переднего и заднего хода, могущая перемещаться вдоль вала и вращаться вместе с ним. Перпендикулярно к валу 28 установлен в подшипниках 20 ведущий вал 22 со шкивами. На конце ведущего вала насажена коническая шестерня 25, угол наклона образующей которой соответствует углу наклона образующей шестерен 26, 27,

Параллельно ведущему валу расположен в подшипниках ведомый вал, также несущий шкивы. Осевые плоскости вращения шкивов ведущего и ведомого валов устанавливаются в одной плоскости, перпендикулярной к валам. Шкивы свободно вращаются в роликовых подшипниках и непосредственно с валами не связаны. Шкивы ведущего вала соединяются с валом при помощи зубчатой муфты 2 (фиг. 2) и со щкивами ведомого вала посредством гибких бесконечных тяг 25 (фиг. 2 и 3). Как только начинает вращаться ведомый шкив, то включением муфты J8 (фиг, 4) заставляют одновременно с ним вращаться ведомый вал 2/, вращение которого передается на одну из спаренных осей тепловоза.

Изменение скорости вращения ведомого вала при постоянной угловой скорости ведущего вала производится при помощи различных диаметров шкивов ведущего и ведомого вала.

На схеме (фиг. 3) показаны три сочетания шкивов, соединенных между

собой гибкими бесконечными тягами 23, что дает возможность иметь три скорости вращения ведомого вала. Вращение ведомого вала передается на одну из спаренных осей тепловоза при помощи цепи зубчаткой 24 (фиг. 3), свободно насаженной на ось вала и включаемой во вращение вместе с валом при помощи муфты.

Ведущий вал 22 имеет зубчатку 30, свободно сидящую на валу и соединяющуюся с ним также муфтой. Зубчатка 30 соединена цепью с другой спаренной осью тепловоза с целью дать возможность осуществлять движение тепловоза при малых скоростях помимо передачи (при необходимости контр-хода, маневрах, трогании с места).

В качестве гибкой тяги применена цепь Галля, звенья которой снабжены клещами 5 (фиг. 1, 2, 5,6), могущими вращаться на звене (до 90°) и соединенными попарно пружинами Ю. Внутри цепи проложена плотная прорезиненная пеньковая прокладка 4. Шкив состоит из основного тела 7 с рифленой наружной поверхностью, и двух съемных фрикционных колец 5 (фиг. 1), 5/ (фиг. 7) с шипами /2 (фиг. 2). Цепь надевается на щкивы свободно (без натяжения). Клещи находятся на цепи все время в раскрытом состоянии благодаря пружине JO. Когда звено цепи подходит к щкиву, то ролики 6 клещей на своем пути встречают регулирующие упоры 4J, 47 (фиг. 8 и 9) и 9 (фиг. 1), которые понуждают клещи охватить обод щкива и плотно прижаться к фрикционным кольцам 8, благодаря чему цепь плотно прилегает прорезинен.ным ремнем к рифленой поверхности щкива. Степень прижатия клещей к фрикционным кольцам может быть доведена до момента, устраняющего проскальзывание цепи по шкиву, путем сближения упоров 4}, 47, 9, которые выполнены раздвижными (фиг. 1, 8, 9) при помощи муфт /5 (фиг. 2).

Таким образом степень прижатия к шкиву бесконечной тяги может быть регулируема путем больщего или меньшего раздвигания упоров, действующих на концы клещей. Клещи 5 (фиг. 5, 6) представляют собой неравноплечий рычаг, длинное плечо которого оканчивается роликом 6 на шариковом подщипнике, чем имеется в виду уменьщить добавочное сопротивление, возникающее при прохождении концов клещей по упорам. Клещи делаются из упругой стали и могут пружинить, что устраняет необходимость пригонки их для достижения одинаковой силы прижатия к фрикционным кольцам. Последние выполняются съемными и по мере истирания заменяются новыми.

Так как клещи могут при выходе со шкива не успеть открыться (в виду плотного притирания), то для устранения этого служит предупредитель 45 (фиг. 7, 8, 9), который охватывает обод и фрикционное кольцо своими усами 46 и не успевщие открыться клещи откидывает наружу.

Для того, чтобы усилие не падало до нуля при переходе с меньшей скорости на большую, предусмотрена муфта 18 (фиг. 4), посредством которой шкив соединяется с валом /5. Муфта основана на принципе разности скоростей двух вращающихся тел. Каждому шкиву ведомого вала соответствует определенное угловое вращение; при переходе же на большую скорость включается другой шкив, имеющий большую угловую скорость, вследствие чего вал начинает вращаться быстрее, чем ранее включенный шкив. Эту разность вращения вала и шкива использует муфта 18. Ступицы ведомых шкивов имеют крупную противоходовую винтовую нарезку /7 (фиг. 4) для переднего и заднего хода на оборота. Аналогичную нарезку имеет муфта 18, которая все время вращается с валом и может перемещаться от ступицы одного шкива 16 к ступице другого шкива 14. Внутри муфты помещаются пружинки 19 с каждой стороны, наличие которых не допускает самопроизвольного сцепления вала со шкивом. При прижатии муфты к ступице вращающегося щкива ступица начинает навинчивать на себя муфту и вал соединяется со шкивом. Для того, чтобы перейти на ббльщую скорость, работающий шкив не выключается, а включается тот шкив, скорость которого нужна. Как только вновь вклюценный шкив начнет вращать вал, то вследствие того, что этот вал будет вращаться быстрее, чем ранее включенный шкив, муфта J8 начнет отвинчиваться и, когда угол обгона достигнет оборота, муфта с пружинкой 19 отойдет от ступицы шкива, и последний будет вращаться вхолостую, пока не будет выключен.

Предмет изобретения.

1. Передаточный механизм, в котором гибкая бесконечная тяга снабжена клещеобразными зажимами, прижимающими гибкую тягу к щкиву для

устранения скольжения, отличающийся тем, что в качестве гибкой бесконечной тяги применена с внутренней резиновой прокладкой цепьГалля, звенья коей снабжены клещами.

2.Форма выполнения механизма поп. 1, отличающаяся тем, что концы клещей прижимаются к фрикционным, кольцам, прикрепленным к внутренней стенке обода ведущего шкива.

3.Форма выполнения механизма па пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что для возможности регулирования степени прижатия к шкиву бесконечной тяги, упоры действующие на концы клещей, выполнены раздвижными.

Шиг.5 Фигб

л ffl

21

и

3

ё

0

ffl

ШИГ.4

/-

ff Its L

к авторскому свидетельству К. П. Андрее а

Л2 эОТЗя

Йиг7

Шиг2

W/

4

Фигд