КОЛЁСНО-МОТОРНЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции колесно-моторного блока локомотивов.
Известен колесно-моторный блок локомотива (тепловоза), в котором тяговый электродвигатель одной стороной жестко опирается на ось колесной пары через разъемные моторно-осевые подшипники скольжения, изготовленные из бронзы. Второй стороной упруго опирается через пружинную подвеску на раму тележки (См. "Тепловоз 2ТЭ116 / С.П. Филонов, А.И. Гибалов, Е.А. Никитин и др. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1996." с. 167). В данном колесно-моторном блоке ведущая шестерня, насаженная на вал якоря тягового электродвигателя, входит в зацепление ведомым зубчатым колесом, насаженным на ось колесной пары. Зубчатая передача закрыта разъемным кожухом, который крепится к остову тягового электродвигателя. (См. "Тепловозы ТЭМ1 и ТЭМ2. Изд. 2-е, испр. и доп. Под ред. Ε.Ф. Сдобникова. М., "Транспорт", 1978. с. 254). Смазывание моторно-осевых подшипников в данном колесно-моторном блоке осуществляется польстерными устройствами или принудительно, с помощью циркуляционной системы смазывания.
Недостатком указанного колесно-моторного блока является система смазывания моторно-осевых подшипников. На различных типах локомотивов применяются следующие способы смазывания моторно-осевых подшипников. На маневровых тепловозах смазывание осуществляется польстерными устройствами. Смазывающие фитили польстеров выходят из строя (или значительно снижается эффективность их работы) по причине загрязнения ткани, изнашивания ее в процессе работы (разрывы ниток), трудоемкостью и отладкой навыков укладки фитилей в процессе сборки польстера. Для повышения эффективности смазывания моторно-осевых подшипников на магистральных локомотивах, а также при эксплуатации локомотивов в районах с низкими температурами окружающей среды (из-за загустевания смазки в польстерах), применяется циркуляционная система смазывания. Насос системы смазывания моторно-осевых подшипников не обеспечивает достаточную подачу смазки в опорные узлы при скорости движения локомотива от 0 до 25 км/ч и смазывание осевых подшипников осуществляется польстерами со всеми недостатками, отмеченными выше. Также трудоемким является процесс регулировки зазора в зубчатом зацеплении привода насоса при сборке или ремонте колесно-моторного блока, обусловленный износом вкладышей моторно-осевых подшипников скольжения. Определенный зазор необходим для компенсации изгиба оси колесной пары. Применение в маневровых и магистральных локомотивах моторно-осевых подшипников скольжения определяет наличие ряда недостатков, присущих данному типу подшипников. Присутствует интенсивный износ вкладышей подшипников, изготавливаемых из цветных металлов (для данного колесно-моторного блока - бронза марки ОЦС-5-5-5). Расход осевой смазки, обусловленный конструкцией подшипника и условиями работы. Увеличение расхода смазки вызывается потерями (утечками) в следствии износа вкладышей подшипников скольжения (увеличения зазора в сопряжении деталей). Необходима дозаправка польстерных пакетов смазкой, а также сезонная замена осевой смазки. Увеличенный зазор в подшипниках, который в эксплуатации может достигать 2,5 мм, приводит к увеличению нагрузки на зубчатую передачу в следствии перекоса оси вала тягового электродвигателя и оси колесной пары, и износу зубчатой передачи.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является устранение недостатков конструкции моторно-осевых подшипников скольжения и малоэффективных систем их смазывания (польстерная и циркуляционная). Полезная модель увеличивает коэффициент полезного действия локомотива за счет снижения сил трения в опорных узлах колесно-моторного блока локомотивов. Отказ от потребления цветных металлов. Снижаются затраты в эксплуатации на содержание и обслуживание моторно-осевых подшипников, связанные с дозаправкой и сезонной заменой осевого масла. Повышается ресурс колесной пары. При изготовлении деталей и механизмов колесно-моторного блока в производстве значительно снижается номенклатура выпускаемой продукции при достаточном удовлетворении спроса потребителей. Предлагаемая полезная модель решает проблему смазки и обслуживания опорных узлов подвешивания тяговых электродвигателей на оси колесных пар и является универсальной для разных типов локомотивов. При этом отсутствует необходимость применять различные существующие системы смазывания моторно-осевых подшипников (польстерную и циркуляционную) на маневровых и магистральных тепловозах. Работоспособность опорных узлов колесно-моторного блока не зависит от типа выполняемой локомотивом работы (маневровая или поездная), скоростных режимов или типа установленного тягового электродвигателя (коллекторный или асинхронный). В процессе эксплуатации локомотивов отсутствует необходимость постоянного контроля зазоров в моторно-осевых подшипниках, зазоров в приводе циркуляционного насоса, состояния польстерных пакетов. Увеличиваются межремонтные сроки обслуживания и ремонта локомотивов.
Технический результат достигается тем, что за счет унификации конструкции крепления корпуса подшипников и ответных креплений корпуса тягового электродвигателя. В корпусе подшипников устанавливаются два различных моторно-осевых подшипника: роликовый радиальный сферический (со стороны зубчатого колеса) и роликовый радиальный (с противоположной стороны от зубчатого колеса). Применение сферического подшипника, воспринимающего радиальные и осевые нагрузки, позволило унифицировать колесную пару под тяговые электродвигатели различных габаритов. Разность тяговых электродвигателей по габаритным размерам (асинхронных или коллекторных) в конструкции колесно-моторного блока компенсируется специальной проставкой. Данная деталь предохраняет внутреннюю полость корпуса подшипников от пыли и грязи. Посадочные поверхности, крепежные элементы и кожух редуктора унифицированы для различных типов двигателей.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично представлен колесно-моторный блок.
Колесно-моторный блок состоит из колесной пары 1, в состав которой входят роликовый радиальный 2 и роликовый радиальный сферический 3 моторно-осевые подшипники. Оба подшипника располагаются в специальном корпусе подшипников 4, представляющем из себя жесткую полутрубу. На торцах полутрубы расположены фланцы со специально выполненными посадочными местами для моторно-осевых подшипников. Между фланцами расположены лапы крепления корпуса подшипников к корпусу тягового электродвигателя 5. Болты крепления 6 корпуса подшипников к тяговому электродвигателю смещены к зубчатому колесу колесной пары. Зубчатое колесо и шестерня, установленные на валу электродвигателя, расположены внутри унифицированного кожуха 7 зубчатой передачи. При установке в колесно-моторный блок меньших по габаритным размерам (асинхронных или коллекторных) тяговых электродвигателей 5 а, устанавливается проставка 8. Проставка выполняет компенсирующую роль при наличии свободного пространства, а также защищает внутреннюю полость корпуса подшипников от пыли и грязи.
Заявленная полезная модель может применяться на маневровых и магистральных локомотивах во всех климатических зонах. Помимо преимуществ, которыми обладают моторно-осевые подшипники качения перед моторно-осевыми подшипниками скольжения, применение полезной модели позволяет значительно снизить номенклатуру деталей и узлов колесно-моторных блоков, изготавливаемых на производстве и при выполнении ремонтных работ в депо.
Предлагаемая конструкция колесно-моторного блока используется на маневровых тепловозах ТЭМ18ДМ мощностью 882 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока, ТЭМ19 (газопоршневой тепловоз) мощностью 880 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока, ТЭМЗЗ мощностью 2×571 кВт с электрической передачей переменно-переменного тока, ТЭМ35 мощностью 571 кВт с электрической передачей переменно-переменного тока производства Закрытого акционерного общества "Управляющая компания " Брянский машиностроительный завод"; на маневровом тепловозе ТЭМ ЛТХ мощностью 609 кВт с электрической передачей переменно-переменного тока и магистральном тепловозе 2ТЭ116У мощностью 2×2200 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока производства Публичного акционерного общества "Лугансктепловоз"; на маневровом тепловозе ТМЭЗ мощностью 403 кВт с электрической передачей переменно-переменного тока производства Транспортного республиканского унитарного предприятия Барановичское отделение Белорусской железной дороги Локомотивного депо Лида. Колесно-моторный блок может применяться (устанавливаться) в тележках ранее выпущенных маневровых тепловозов ТЭМ 18Д/ДМ, ТЭМ 18 В, ТЭМ-ТМХ (а также тепловозов с аналогичными тележками) так как имеет аналогичные присоединительные размеры и технические характеристики тяговых электродвигателей.