Тяговый привод локомотива

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.
Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, и передаточный механизм в виде муфт и вала, проходящего внутри ротора тягового электродвигателя (см. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: учебник для студентов вузов / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, С. 133-134, рис. 91).
Недостаток известного тягового привода, примененного на отечественном тепловозе 2ТЭ121, состоит в том, что размещение вала внутри ротора тягового электродвигателя ведет к необходимости увеличивать диаметр подшипников тягового электродвигателя, что, в свою очередь, ограничивает их максимальную частоту вращения и возможности увеличить мощность тягового электродвигателя за счет повышения частоты вращения ротора и повысить тем самым производительность локомотива.
Известен тяговый привод моторного вагона, содержащий опирающийся на раму тележки тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары редуктор, связанный тягой подвески с рамой тележки, передаточный механизм в виде муфт и вала, проходящего снаружи тягового электродвигателя и связанного с ротором тягового электродвигателя посредством промежуточных колес, (см. В.Н. Хлебников. Высокоскоростной подвижной состав. Итоги науки и техники, Локомотивостроение и вагоностроение, том 1., М., 1978, С 141-143, рис. 28).
Недостатком указанного тягового привода является необходимость применения паразитного зубчатого колеса, что усложняет конструкцию и стоимость привода и увеличивает потери в передаче.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий опирающийся на раму тележки тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары редуктор, связанный тягой подвески с рамой тележки, и шарнирно-поводковый передаточный механизм (см. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография. А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др.; под ред. Л.К. Добрынина. - М.: Транспорт, 1984, с. 193-196, рис. 93.)
Недостатком указанного тягового привода, испытанного ВНИТИ в качестве опытного образца, является то, что применение шарнирно-поводкового передаточного механизма ограничивает возможность увеличивать частоту вращения вала тягового электродвигателя из-за роста выделения тепла в шарнирах и опасности их повреждения, что также ограничивает возможности увеличить мощность тягового электродвигателя за счет повышения частоты вращения ротора и повысить производительность локомотива.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении производительности локомотива посредством увеличения мощности тягового электродвигателя при повышении частоты вращения ротора тягового электродвигателя.
Это достигается тем, что тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор, опирающийся на ось колесной пары и связанный тягой подвески с рамой тележки, и шарнирно-поводковый передаточный механизм, содержит сцепленные друг с другом малое зубчатое колесо, расположенное на валу тягового электродвигателя, и большое зубчатое колесо, которое опирается на подшипники на оси, размещенной на корпусе тягового электродвигателя, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг. 1 изображен общий вид тягового привода локомотива.
Предлагаемый тяговый привод локомотива (Фиг. 1) содержит содержащий тяговый электродвигатель 1, опирающийся на раму 2 тележки, редуктор 3, опирающийся на ось колесной пары 4, и связанный тягой подвески 5 с рамой 2 тележки, и шарнирно-поводковый передаточный механизм 6.
Малое зубчатое колесо 7, расположенное на валу тягового электродвигателя 1, сцеплено с большим зубчатым колесом, 8, которое опирается на подшипники 9 на оси 10, размещенной на корпусе тягового электродвигателя 1, и которое связано с шарнирно-поводковым передаточным механизмом 6.
Предлагаемый тяговый привод локомотива работает следующим образом. Вращающий момент от тягового электродвигателя 1 передается на малое зубчатое колесо 7, от последнего - на сцепленное с ним большое зубчатое колесо 8, и через шарнирно-поводковый передаточный механизм 6 на вал редуктора 3, который удерживается от поворота вокруг оси колесной пары 4 тягой подвески 5. При этом частота вращения шарнирно-поводкового передаточного механизма 6 ниже, чем частота вращения тягового электродвигателя 1 во столько раз, во сколько раз число зубьев малого зубчатого колеса 7 меньше числа зубьев большого зубчатого колеса 8, что позволяет увеличить частоту вращения тягового электродвигателя 1, не увеличивая частоты вращения шарнирно-поводкового передаточного механизма и не создавая опасности повреждения шарниров из-за увеличения выделения в них тепла. Подшипники 9 на оси 10 воспринимают радиальные и осевые нагрузки от зубчатого зацепления и шарнирно-поводкового передаточного механизма 6, предотвращая перекос и осевой сдвиг большого зубчатого колеса 8.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что возможность увеличения частоты вращения тягового электродвигателя без увеличения частоты вращения шарнирно-поводкового передаточного механизма позволяет повысить мощность тягового электродвигателя и производительность локомотива.