ТЯГОВЫЙ ПРИВОД ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового электродвигателя к колесной паре.
Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, на валу которого размещено малое зубчатое колесо тяговой передачи [Камаев, А.А. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М., Машиностроение, 1981, 351 - С. 121, рис. 79].
Недостатком известного тягового привода, применяемого на тепловозах отечественных железных дорог 2ТЭ10М и 2ТЭ116, является то, что консольное размещение зубчатого колеса на валу приводит к его перекосам при передаче силы тяги и неравномерному распределению нагрузки по длине зуба [Камаев, А.А. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М., Машиностроение, 1981, 351. - С. 79].
Известен тяговый привод, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, и соединяющую их компенсационную муфту [Смирнов, В.А. Тележка двухосная моторная, Руководство по эксплуатации, ДМЗ, 2001 г., стр. 1-3.].
В данном тяговом приводе, примененном в отечественном электропоезде ЭД6, симметричное расположение зубчатого колеса относительно подшипниковых опор позволяет предотвратить его перекосы.
Недостатком привода является то, что компенсационная муфта, размещенная между тяговым электродвигателем и редуктором, уменьшает максимальные осевые габариты тягового электродвигателя, что ограничивает повышение мощности тягового электродвигателя и тем самым препятствует использованию данного тягового привода для локомотивов.
Известен тяговый привод, содержащий тяговый электродвигатель и редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, причем вал электродвигателя выполнен полым и связан с валом редуктора проходящим внутри вала электродвигателя торсионным валом с двумя зубчатыми муфтами [Варченко, В.К. Тяговый привод электровоза ДС3 / В.К. Варченко, А.Я. Грывнак, В.А. Смородин, Ю.Ф. Палий, А.П. Доля // Локомотив-информ. - 2010. - Авг. (№8). - С. 24-27.].
Недостатком указанного тягового привода, примененного на электровозе ДС3 железных дорог Украины, является то, что размещение торсионного вала внутри полого вала электродвигателя требует увеличения диаметра вала электродвигателя и внутреннего диаметра подшипников электродвигателя. Это ограничивает возможности увеличения максимального числа оборотов тягового электродвигателя для снижения габаритов и массы последнего, вследствие перегрева подшипников увеличенного диаметра.
Наиболее близким техническим решением для заявляемой полезной модели является тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель и редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, причем вал электродвигателя опирается одним концом на подшипник в корпусе статора, а другим - на хвостовик оси малого зубчатого колеса осевого редуктора, вал электродвигателя и хвостовик оси зубчатого колеса соединены мембранной муфтой и стянуты болтом, проходящим внутри оси малого зубчатого колеса редуктора. [Касимов P.P. Мальгин А.А. Подоплелов А.А. Устройство электровоза 2ЭС10 (Методическое пособие для локомотивных бригад и ремонтного персонала). РЖД, Екатеринбургский учебный центр №1, с. 11, рис. 3].
Недостатками указанного тягового привода, примененного для электровоза отечественных железных дорог 2ЭС10, являются его сложность и то, что отверстие для болта в оси малого зубчатого колеса редуктора ограничивает по условиям прочности возможность уменьшения диаметра малого колеса редуктора, что препятствует применению тягового электродвигателя, имеющего большую мощность при тех же габаритах с большей частотой вращения.
Целью предлагаемой полезной модели является увеличение мощности тягового электродвигателя за счет повышения максимального числа оборотов его.
Указанная цель достигается в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель с ротором и статором в виде пакета шихтованных листов, малое зубчатое колесо редуктора, размещенное симметрично на его валу между радиальным и радиально-упорным подшипниками, полую втулку.
Отличительной особенностью тягового привода локомотива является то, что пакет листов ротора напрессован на втулку, в которую с конца, противоположного редуктору, запрессован вал, опирающийся на радиально-упорный подшипник, установленный в корпус тягового электродвигателя, соединенного с редуктором, а с конца со стороны редуктора запрессована цапфа обоймы зубчатой муфты, имеющей внутренний зубчатый венец, и выполненная с возможностью центрирования муфты по внутреннему диаметру обоймы, в которую установлена полумуфта, имеющая наружный зубчатый венец и напрессованная на хвостовик вала редуктора.
На фиг. показан общий вид тягового привода локомотива.
Тяговый привод локомотива (фиг.) содержит тяговый электродвигатель 1 с ротором и статором в виде пакета шихтованных листов, малое зубчатое колесо 2 редуктора 3, размещенное симметрично на валу 4 между радиальным подшипником 5 и радиально-упорным 6.
Ротор электродвигателя 1 в виде пакета шихтованных стальных листов напрессован на втулку 7, в которую с конца, противоположного редуктору 3, запрессован вал 8, опирающийся на радиально-упорный подшипник 9, а с конца со стороны редуктора 3 запрессована цапфа обоймы зубчатой муфты 10, имеющая внутренний зубчатый венец и выполненная с возможностью центрирования муфты по внутреннему диаметру обоймы 10. Полумуфта зубчатой муфты 11, имеющая наружный зубчатый венец, напрессована на хвостовик вала 4 редуктора 3. Подшипник 5 установлен в корпус тягового электродвигателя 12, соединенный с редуктором 3.
Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. При сборке тягового привода локомотива в обойму зубчатой муфты 10 вставляется полумуфта зубчатой муфты 11. При работе тягового привода ротор тягового электродвигателя 1 опирается одним концом на подшипник 9, а другим, через обойму зубчатой муфты 10 и полумуфту зубчатой муфты 11, на подшипники редуктора 5 и 6. Точное центрирование ротора 10 тягового электродвигателя 1 достигается за счет того, что обойма зубчатой муфты 10 и полумуфта зубчатой муфты 11 центрируются по внутреннему диаметру обоймы 10. Крутящий момент от тягового электродвигателя 1 передается на вал 4 редуктора 3 через зубья обоймы зубчатой муфты 10 и полумуфты зубчатой муфты 11. Ротор тягового электродвигателя 1 фиксируется в горизонтальном направлении радиально-упорным подшипником 9, а вал редуктора - радиально-упорным подшипником 6.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении мощности тягового электродвигателя за счет повышения максимального числа оборотов его путем применения зубчатой муфты без стягивания друг с другом вала редуктора и ротора тягового электродвигателя, что позволяет уменьшить наружный диаметр малого зубчатого колеса редуктора, тем самым повысить производительность локомотива.