Задвижване на колелата на локомотива
Собственици на патент RU 2297935:
Изобретението се отнася до релсови превозни средства и се отнася до конструкцията на задвижването на колоосите на локомотива. Задвижването на двойката колела се състои от тягов двигател, монтиран на ресорната част на превозното средство, кух вал, обхващащ оста на двойката колела и свързан чрез еластични съединители към втулка, която може да се върти от тяговия двигател, и към двойката колела. Всеки от съединителите има четен брой накрайници 10 и 13, половината от които принадлежи на всяка половина на съединителя. Между цапфите по обиколката са монтирани гумени амортисьори 14 в компресирано състояние, всеки от които лежи върху цапфата на единия полусъединител с едната страна, а другата страна лежи върху цапфата на другия полусъединител. Гуменият амортисьор може да бъде направен многослоен и подсилен с метална армировка, вулканизирана към гумата. Гуменият амортисьор може да бъде направен кух и свързан към цапфите чрез шайби, здраво завинтени към цапфите. ЕФЕКТ: опростяване на конструкцията, повишаване на надеждността и намаляване на размерите на задвижването на колоосите. 2 т.п. f-ly, 6 ил.
Изобретението се отнася до транспортната техника и се отнася до конструкцията на задвижващата колесна двойка на железопътния тягов подвижен състав.
Известна е задвижваща колоос на локомотива, съдържаща тягов двигател, кух вал, обхващащ оста на колоосите и твърдо свързана към задвижваното зъбно колело на тяговата скоростна кутия. С помощта на шарнирни съединители, разположени от двете страни, кухият вал е свързан с колелата на локомотивната колоос. Съединителят с шарнирно задвижване се състои от траверса, каишки, щифтове за свързване на каишките с траверсата, задвижване на кухия вал и център на колелото, гумено-метални втулки (амортисьори). Водещ съединител каишки единкрай, прикрепен към пръстите на кухия вал, а другият - към пръстите на траверса. Задвижваните съединителни каишки свързват траверсата с центъра на колелото (В. Г. Биков и др. Пътнически дизелов локомотив TEP70. - М: Транспорт, 1976, - стр. 201-209, фиг. 99, 100, 103).
Недостатъкът на този дизайн е високото кинематично несъвършенство на тяговото задвижване, което води до високи динамични натоварвания и следователно до недостатъчна надеждност и нисък експлоатационен живот.
Най-близкото техническо решение, взето за прототип, е задвижването на колоосите на локомотива, състоящо се от тягов двигател, твърдо монтиран върху ресорната част на вагона (върху рамата на талигата), кух вал, обхващащ оста на колоосите и свързан чрез еластични съединители от едната страна с колелото, а от другата страна с главина (втулка), задвижвана от тяговия двигател чрез зъбно колело и зъбно колело. колело, което е твърдо свързано към определената главина (втулка), която освен това е монтирана върху лагери върху опора, твърдо фиксирана към корпуса на тяговия двигател. Всеки от съединителите се състои от четири каишки, в главите на които са притиснати гумено-метални амортисьори от шарнирен тип. Каишките на задвижващия съединител на кухия вал са свързани с щифтовете на главината (втулката) и кухия вал с помощта на ролки, а за съединителя за задвижване на колелата, каишките с гумено-метални амортисьори са монтирани върху щифтове, които са притиснати в издатините на центъра на колелото и фланеца, твърдо свързан с кухия вал (Редактиран от И. В. Бирюков. Механична част на тяговия подвижен състав - М: Транспорт, 1992, - стр. 346, фиг.13.45).
Недостатъкът на този дизайн на задвижването е, че той е доста сложен и изисква висока точност при производството на задвижващи елементи (ролки, пръсти и др.), както ипри пробиване на отвори в драйвери за пресоване в гумено-метални съединения, в гумено-метални съединения за ролки, за ролки в щифтовете на главината и кухия вал. Съгласно условията на монтаж задвижващите елементи се сглобяват с празнина, чиято стойност трябва да бъде минимална, тъй като пряко влияе върху надеждността на задвижването.
В допълнение, каишки със значителна маса, при високи скорости на колоосите, създават допълнителни паразитни натоварвания върху задвижващите елементи, свързани с центробежни сили, което намалява надеждността и намалява експлоатационния живот на конструкцията.
В същото време размерите на съединителите са такива, че за тяхното поставяне е необходимо задвижващият съединител на едно от колелата на комплекта колела да се премести извън центъра на колелото, а за да се побере задвижващият съединител на кухия вал, другият център на колелото трябва да бъде огънат, което значително влияе върху здравината и надеждността както на самото задвижване, така и на колоосите.
Техническият резултат от изобретението е опростяване на конструкцията, подобряване на надеждността и намаляване на размерите на задвижването на двойката колела.
Техническият резултат се постига чрез факта, че в задвижването на колесната двойка на локомотива, което съдържа теглителен електродвигател, монтиран на ресорната част на превозното средство, кух вал, обхващащ оста на двойката колела и свързан чрез еластични съединители с втулка, която може да се върти от тяговия двигател, а при двойката колела всеки от съединителите има четен брой, но не по-малко от шест, цапфи, половината от които принадлежи на едната половина на съединителя, а втората половина принадлежи към другата половина на съединителя, като в същото време гумените амортисьори са монтирани в компресирано състояние между цапфите, всеки от които лежи върху цапфата на единия полусъединител с едната страна, а с другата страна лежи върху цапфата на другия полусъединител.
Каучукамортисьорът може да бъде направен многослоен и подсилен с метална армировка, вулканизирана до гума.
В допълнение, гуменият амортисьор може да бъде направен кух и свързан към цапфите чрез шайби, здраво завинтени към цапфите.
Фигура 1 показва задвижващата колоос на локомотива, общ изглед; фигура 2 - разрез А-А на фигура 1; фигура 3 - предложените задвижващи колооси локомотив TEP70; фигура 4 - разрез B-B на фигура 3; фигура 5 - гумен амортисьор; фигура 6 - гумен амортисьор в компресирано състояние за монтаж и демонтаж.
Задвижването на колоосите на локомотива се състои от тягов двигател 1, монтиран върху пружинната част на вагона (рамка на талигата) 2, на вала на който е монтирана задвижващата предавка 3, задвижваща зъбното колело 4, което е здраво свързано към втулката 5, монтирана на лагери 6 и 7 в корпуса на тяговата скоростна кутия 8. От края втулката 5 е здраво свързана към фланеца 9 с цапфи 1 0. Кухият вал 11, покриващ оста на колесната двойка 12, има същия брой цапфи 13 като фланеца 9, които са подобни на цапфите 10. Щипките 10 и 13 са подредени в кръг и се редуват една след друга. Между цапфите 10 и 13 има гумени амортисьори 14. По този начин съединителят има две съединителни половини с цапфи 10 и 13, съответно. Броят на съединителните щифтове е четен, но не по-малко от шест. Подобен дизайн има втори съединител, свързващ другия край на кухия вал 11 с колелото 15 на колоосите 12.
За удобство при ремонт на задвижването на колелата в експлоатация е направен кух гумен амортисьор 16, който е изтеглен заедно с монтажен болт 17 през шайби 18. В това компресирано състояние амортисьорът се монтира или демонтира в съединителя. След монтажа монтажният болт 17 се обръща и на негово място се монтират болтове 19, закрепващи шайбите 18 къмщифтове 10 и 13.
За осигуряване на необходимите характеристики на твърдост гуменият амортисьор е направен на няколко слоя, между които е подсилен с метална армировка 20, вулканизирана до гума.
Задвижването на колоосите на локомотива работи по следния начин. Когато валът на тяговия двигател 1 се върти, въртящият момент се предава през зъбното колело 3, зъбното колело 4 и втулката 5 към фланеца 9, който чрез цапфите 10, 13 и гумените амортисьори 14 върти кухия вал 11. Освен това въртенето през подобен съединител, разположен в другия край на кухия вал 11, се предава на колелото 15 , което кара цялата двойка колела 12 да се върти.
Вертикалните движения на двойката колела 12 спрямо тяговия двигател 1 възникват поради ъгловото съответствие на едната съединителна половина спрямо другата половина на съединителя, както и едното и второто еластично съединяване, което се осигурява от еластичната деформация на гумените амортисьори 14. Поради еластичната деформация на гумените амортисьори 14, аксиалните (по протежение на оста на колелото) движения на двойката колела 12 спрямо тяговия двигател 1 също се появяват.
При предаване на въртящ момент, цапфата 10 около обиколката притиска гумения амортисьор 14, което го кара да се компресира и създава напрежение на натиск в него. По това време същият гумен амортисьор 14 от другата страна на цапфата 10 може да "загуби" взаимодействие с цапфата. За да се премахне това явление, е необходимо да се монтират гумени амортисьори в съединителя в компресирано състояние и степента на компресия на амортисьорите трябва да бъде избрана така, че напреженията на компресия да останат в гумените амортисьори за всички режими на работа на задвижването и всички възможни движения.
Представеният на фигура 3 задвижващ колоос локомотив TEP70 ясно илюстрира предимствата на предложеното задвижване.По този начин изпълнението на предложената конструкция намалява размерите на задвижването, което прави възможно поставянето на двата съединителя между колелата на колоосите на локомотива и в същото време дисковете на колелата могат да бъдат направени сравнително прави, което означава, че надеждността на конструкцията при работа може да се увеличи. Предаването на въртящ момент в предложената конструкция става без използването на каишки, ролки, щифтове и други задвижващи елементи, което значително опростява дизайна и увеличава експлоатационния живот на задвижването на локомотивната колоос.
1. Задвижването на двойката колела на локомотива, съдържащо теглителен двигател, монтиран върху ресорната част на вагона, кух вал, обхващащ оста на двойката колела, свързан чрез еластични съединители към втулка, която може да се върти от тяговия двигател, и към двойката колела, характеризираща се с това, че всяка от еластичните съединители има четен брой, но не по-малко от шест, цапфи, половината от които принадлежи на един ко повдигаща половина, а втората половина принадлежи към другата половина на съединителя, като в същото време гумените амортисьори са монтирани в компресирано състояние между цапфите, всяка от които лежи върху цапфата на единия полусъединител с едната страна, а с другата страна лежи върху цапфата на другия полусъединител.
2. Задвижване на двойка колела съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че гуменият амортисьор е направен многослоен и подсилен с метална армировка, вулканизирана до гума.
3. Задвижване на двойка колела съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че гуменият амортисьор е направен кух и е свързан към цапфите чрез шайби, здраво закрепени към цапфите с болтове.