ПОДВЕСКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МОТОРНОЙ ТЕЛЕЖКИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к рельсовому транспорту и может быть использована в ходовой части железнодорожного подвижного состава, особенно скоростного пассажирского транспорта.
Из уровня техники известен колесно-моторный блок тепловоза ТЭЗ, описанный и показанный на стр.120-122, рис.79 и рис.80 в книге "Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Локомотивостроение" / А.А.Камаев и др. Под ред. А.А.Камаева -М., Машиностроение, 1981 г. Такой колесно-моторный блок состоит из колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель. Другая его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза.
Недостатком такой схемы навески тягового электродвигателя является несоответствие ее технических характеристик новым требованиям, предъявляемым современным железнодорожным транспортом к узлам и деталям подвижного состава, невозможность использования на высокоскоростных составах из-за ненадежности крепления тягового электродвигателя и плохого гашения разного рода колебаний. Следует также отметить, что в условиях эксплуатации вследствие износа моторно-осевых подшипников нарушается межосевое расстояние зубчатого зацепления шестерни тягового электродвигателя и зубчатого колеса, закрепленного на оси колесной пары.
Известна подвеска тягового электродвигателя, в которой последний закреплен на поперечной балке рамы экипажной тележки, при этом к верхней части двигателя прикреплен хомут, охватывающий поперечную балку рамы, а нижняя часть двигателя посредством тяги шарнирно соединена с другой поперечной балкой рамы (см. SU 331949 А от 17.04.1972).
Недостатком данного технического решения, как и в предыдущем случае, является невозможность использования на высокоскоростных составах из-за ненадежности крепления тягового электродвигателя и плохого гашения разного рода колебаний.
Наиболее близким техническим решением можно считать Подвеску тяговых электродвигателей, содержащую балочки, между которыми помещены сжатые пружины, стягивающие пружины болты, оси, пропущенные через балочки и соединяющие их с кронштейнами рамы тележки. Пружины выполнены в виде верхнего и нижнего комплектов, между которыми установлена траверса. Через боковые консоли траверсы проходят оси, соединяющие балочки с кронштейнами рамы тележки. Верхняя и нижняя консоли траверсы проходят соответственно через верхнюю и нижнюю балочки, в которых выполнено отверстие для установки распорной пружины и сменных опор скольжения или качения для кронштейнов электродвигателя. Для соединения траверсы с кронштейнами электродвигателя в верхней и нижней консолях траверсы установлена ось.
Недостатками такой конструкции являются высокие динамические нагрузки на электродвигатели и оси колесных пар, особенно при высокой скорости движения, когда коэффициент вертикальной динамики является максимальным, а сила тяги минимальной, минимальные нагрузки, передаваемые кронштейнами электродвигателя на балочки, не могут преодолеть силы предварительного сжатия пружин и подвеска на этих режимах становится абсолютно жесткой, кроме того, это устройство не обеспечивает продольной связи электродвигателя с рамой тележки.
Задачей настоящей полезной модели является создание подвески тяговых электродвигателей моторной тележки высокоскоростного железнодорожного транспортного средства, позволяющей использовать ее на высокоскоростных пассажирских железнодорожных транспортных средствах.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в возможности повышения скоростного режима железнодорожного транспортного средства за счет одновременного повышения эффективности гашения поперечных, продольных и крутильных колебаний, снижения динамических нагрузок на электродвигатели и за счет повышения надежности крепления тяговых электродвигателей.
Указанный технический результат достигается за счет того, что предлагается подвеска тяговых электродвигателей моторной тележки высокоскоростного железнодорожного транспортного средства, причем упомянутая моторная тележка выполнена с возможностью размещения на ней элементов тягового привода, тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержит две моторные колесные пары, установленные на раме. Новым, согласно предлагаемой полезной модели, является то, что предусмотрена отдельная несущая балка тяговых электродвигателей, которая вместе с установленными на ней тяговыми электродвигателями представляет единый конструкционный узел, поперечно-упруго присоединенный к раме моторной тележки посредством установленных вертикально пластинчатых пружин и резинометаллических упругих элементов, причем предусмотрены резервные демпферы несущей балки тяговых электродвигателей, установленные горизонтально между несущей балкой тяговых электродвигателей и рамой моторной тележки, перпендикулярно относительно продольной оси последней.
Размещение тяговых электродвигателей на отдельной балке, вместе с которой они образуют единый конструкционный узел, а также поперечно-упругое его присоединение к раме моторной тележки посредством установленных вертикально пластинчатых пружин и резинометаллических упругих элементов позволяет более эффективно гасить все возникающие в процессе движения колебания и повысить надежность крепления тяговых электродвигателей, без чего невозможно добиться существенного повышения скоростного режима.
Наличие резервных демпферов, установленных горизонтально между несущей балкой тяговых электродвигателей и рамой моторной тележки, перпендикулярно относительно продольной оси последней, также повышает надежность крепления тяговых электродвигателей при одновременной гарантии эффективности гашения всех возникающих в процессе движения колебания, без чего также невозможно добиться существенного повышения скоростного режима.
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
фиг.1 - несущая балка тяговых электродвигателей с установленными на ней тяговыми электродвигателями,
фиг.2 - рама моторной тележки с установленной на ней несущей балкой тяговых электродвигателей.
Данная полезная модель разрабатывалась специально для использования в высокоскоростных железнодорожных транспортных средствах, способных развивать скорость 300 км/ч и более.
Общеизвестно, что чем выше скорость, тем более высокие динамические нагрузки испытывают узлы и детали транспортного средства. Соответственно, для возможности движения с высокими скоростями узлы и детали транспортного средства должны быть надежно закреплены и защищены от различного рода колебаний и вибрационных нагрузок, для обеспечения их долголетней бесперебойной службы.
Предлагаемая в рамках данной заявки подвеска тяговых электродвигателей характеризуется, с одной стороны, нежесткой установкой электродвигателей на подшипниках, а с другой стороны - выполнением подвешивания на раме моторной тележки с применением пружин и демпферов.
Описываемую подвеску предлагается использовать на моторных тележках высокоскоростных железнодорожных транспортных средств, при этом моторная тележка должна быть выполнена с возможностью размещения на ней элементов тягового привода, тормозного оборудования и рессорного подвешивания и содержать две моторные колесные пары, установленные на раме.
Принципиальным отличием предлагаемой подвески тяговых электродвигателей 1 является то, что предусмотрена отдельная несущая балка 2 тяговых электродвигателей, 1, которая вместе с установленными на ней тяговыми электродвигателями 1 представляет единый конструкционный узел.
Несущая балка 2, включая оба тяговых электродвигателя 1 поперечно-упруго присоединяется к раме моторной тележки посредством четырех установленных вертикально пластинчатых пружин 3 и резинометаллических упругих элементов 4.
Два резервных демпфера 5 несущей балки 2 тяговых электродвигателей 1 установлены горизонтально между несущей балкой 2 тяговых электродвигателей 1 и рамой моторной тележки, перпендикулярно относительно продольной оси последней.
Пластинчатые пружины - это довольно простые элементы, комбинирующие с определенной упругостью воздействие несущей балки, в частности, в поперечном направлении.
Таким образом предусмотрено достижение эффекта, известного в технике как «гашение колебаний». Данный эффект используется, в основном, для снижения поперечных и крутильных колебаний, возникающих вдоль вертикальной оси моторной тележки, что значительно повышает устойчивость поезда и способствует, тем самым, повышению скоростного режима.