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 ось колесной пары через подшипники, и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на оси колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог.- М.: Транспорт, 1986, С. 41-43, рис. 3.1).
Недостатком известного тягового привода, применяемого на тепловозах серий 2ТЭ10, ТЭМ2, 2ТЭ116 отечественных железных дорог, состоит в том, что при работе односторонней зубчатой передачи реактивное усилие, действующее на шестерню со стороны зацепления, создает крайне неравномерную нагрузку на подшипники со стороны зубчатой передачи и со стороны коллектора, что приводит к неравномерному их износу с последующим ростом угла перекоса корпуса тягового электродвигателя относительно колесной пары (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог - М.: Транспорт, 1986, С. 43).
Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся через подшипники на полый вал, связанный с колесными центрами посредством резинометаллических блоков, и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на полом валу (см. Шацилло А.А. Тяговый привод электроподвижного состава: учебное пособие. М. Трансжелдориздат. 1961 г., С. 43-44, рис. 38.).
Недостатком указанного тягового привода, применяемого на электровозе Е44 фирмы «Сименс», является сложность получения высокого статического прогиба резиновых элементов, поскольку радиальные размеры упругого элемента ограничены габаритными размерами колеса и обычно не превышают 110 мм (см. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников И.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог.- М.: Транспорт, 1986, С. 60-61.).
Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся через подшипники на полый вал, связанный с колесными центрами посредством проволочных муфт и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на полом валу (см. 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, С. 127-128, рис. 87.).
Недостатком указанного тягового привода является возможность возникновения параметрических колебаний из-за циклического изменения жесткости проволочной муфты в вертикальном направлении за оборот колеса.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся через подшипники на полый вал, связанный с колесными центрами посредством резинокордных муфт и зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на полом валу (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. 164, рис. 78.).
Недостатком прототипа является то, что при затяжке резинокордных муфт резина сжимается буртами полумуфт и нажимных фланцев и выдавливается в направлении периферии элемента. Одновременно происходит вытяжка армирующих слоев корда, чем обеспечивается осевая устойчивость муфты и в значительной степени обеспечивается ее радиальная жесткость (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. 170.). Повышение радиальной жесткости муфты в прототипе ведет к ухудшению амортизации ударов при прохождении неровностей пути, снижению надежности работы тягового электродвигателя и повышению расходов на эксплуатацию и ремонт локомотива.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат при эксплуатации и ремонте локомотива посредством снижения динамических воздействий на тяговый электродвигатель при снижении радиальной жесткости муфт.
Это достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель, который через подшипники опирается на полый вал, связанный с колесными центрами упругими элементами и зубчатую передачу, упругие элементы выполнены металлическими в виде пластин, имеющих форму секторов с концентрическими гофрами, по внешнему радиусу которых привулканизованы резиновые элементы.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид тягового привода локомотива, а на фиг. 2 - вид упругого элемента. Тяговый привод локомотива содержит тяговый электродвигатель 1, который через подшипники 2 опирается на полый вал 3, связанный с колесными центрами 4 упругими элементами 5 и зубчатую передачу 6.
При этом упругие элементы 5 выполнены металлическими в виде пластин, имеющих форму секторов с концентрическими гофрами, по внешнему радиусу которых привулканизованы резиновые элементы 7 (фиг. 2).
Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. Вращающий момент от тягового электродвигателя 1 через зубчатую передачу 6, полый вал 3, и упругие элементы 5 передается на колесные центры 4. При прохождении вертикальных неровностей пути удары амортизируются за счет деформации сдвига резиновых элементов 7. При прохождении горизонтальных неровностей пути удары амортизируются за счет деформаций упругих элементов 5, снабженных гофрами. Поскольку упругие элементы 5 выполнены металлическими, для обеспечения их устойчивости не требуется вытяжки, что позволяет увеличить толщину резиновых элементов 7 и снизить жесткость муфты в радиальном направлении для лучшей амортизации ударов при прохождении вертикальных неровностей.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том. что благодаря выполнению упругих элементов металлическими в виде пластин, имеющих форму секторов с концентрическими гофрами, по внешнему радиусу которых привулканизованы резиновые элементы, снижается жесткость муфты в радиальном направлении для лучшей амортизации ударов при прохождении вертикальных неровностей, что, в свою очередь, повышает надежность работы тягового электродвигателя и ведет к сокращению расходов в эксплуатации тягового привода.