Опорно-осевая подвеска тягового электродвигателя

Предлагаемая полезная модель относится к области виброзащиты в опорно-осевой подвеске тяговых электродвигателей железнодорожных транспортных средств.
Известен привод локомотива под названием "Трамвайный привод" (см. Д.К. Минов, Механическая часть электрического подвижного состава, Государственное энергетическое издательство, 1959, Москва, Ленинград, с. 44-48). Подвесно-осевой тяговый электродвигатель опирается одним своим концом на движущую ось тележки электровоза через осевые подшипники, а другим концом упруго подвешен к раме тележки. Тяговые электродвигатели магистральных электровозов с "трамвайным приводом", имеющих значительную мощь и вес, подвешивают к раме тележки за носики. Для упругого подвешивания тягового электродвигателя на поперечной балке рамы тележки укреплены специальные кронштейны. Тяговый электродвигатель имеет два носика - верхний и нижний. Конструкция подвески состоит из двух балочек, четырех пружин, опирающихся на опорные гнезда, направляющих стержней. По концам балочек размещены установочные болты для их стягивания. Этими болтами производят сжатие пружин. После этого собранная конструкция подвески закладывается в пространство между носиками тягового электродвигателя и кронштейнами рамы и закрепляется стержнями.
Недостатком известного привода является ограничение подвижности тягового электродвигателя в продольном направлении и тем самым увеличение интенсивности удара при наезде колесной пары на неровность пути. К тому же, при неравномерном режиме работы тягового электродвигателя - запуске, ускорении и торможении - возникают случайные отклонения крутильных и вертикальных колебаний, вызывающих дополнительные динамические нагрузки в приводе в целом и в опорно-осевой подвеске в частности, что приводит снижению надежности и ресурса тележки железнодорожного транспортного средства.
м
м
Известен также тяговый привод электровоза ВЛПм с маятниковым опорно-осевым подвешиванием тягового электродвигателя (см. Электровоз ВЛ11: Руководство по эксплуатации. - М.: Транспорт, 1994, с. 17-19 и Сидоров Н.И., Сидорова Н.Н. Как устроен и работает электровоз. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1988, с. 154-157). В каждой тележке электровоза ВЛ11 размещены по два тяговых электродвигателя. Подвешивание каждого тягового электродвигателя маятниковое опорно-осевое. Тяговый электродвигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники на ось колесной пары, а другим - на раму тележки через специальную маятниковую подвеску с пакетом из двух резиновых амортизаторов и двух нажимных дисков. Тяга маятниковой подвески закреплена шарнирно на брусе рамы тележки. Между резиновыми амортизаторами размещена горизонтальная площадка консольной части кронштейна, установленного на тяговом электродвигателе. Для стягивания с помощью гайки пакета резиновых амортизаторов и нажимных дисков на тяге маятниковой подвески выполнена резьба. Кронштейн прикреплен к тяговому электродвигателю шестью болтами, затянутыми нормированными крутящими моментами и попарно застопоренными стопорными планками. На случай обрыва маятниковой подвески в качестве дополнительной страховки служат специальные приливы, выполненные на тяговом электродвигателе и шкворневом брусе рамы тележки электровоза.
Недостатком известного привода, несмотря на повышенные демпфирующие свойства подвески, также являются повышенные динамические нагрузки из-за сильной вибрации, возникающий при запуске, ускорении и торможении тягового электродвигателя
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для гашения линейных и крутильных колебаний в подвеске тягового двигателя с опорно-осевой подвеской (см. Патент РФ на полезную модель №29504, кл. B60L 9/00, опубл. 20.05.2003, заявка №2002131859/20 от 02.12.2002). Устройство для гашения линейных и крутильных колебаний в подвеске тягового электродвигателя с опорно-осевой подвеской содержит средства эффективной защиты от вибраций в системе опорно-осевой подвески тягового двигателя локомотива, такие как пружинные комплекты, состоящие из четырех пружин, расположенных между двумя балками и стянутые болтами, или упругие резиновые шайбы, представляющие блок амортизаторов. Они составляют основную механическую цепь средств виброзащиты. Параллельно к основной цепи подключена дополнительная цепь в виде несамотормозящей винтовой пары, подвижным звеном в которой служит гайка-маховик с возможностью исключения угловых флуктуаций крутильных колебаний и поперечных компонентов вертикального движения тягового двигателя. При этом связь гайки-маховика с рамой электродвигателя выполнена с исключением или с возможностью обеспечения относительного движения, соединение винта с рамой выполнено соответственно с возможностью обеспечения или с исключением относительного движения.
Недостатком известного устройства для гашения линейных и крутильных колебаний в подвеске тягового двигателя с опорно-осевой подвеской является низкая адаптивность, определяемая зазорами в соединениях и упругой податливостью диссипативных элементов, к изменениям геометрического взаиморасположения тягового электродвигателя и рамы тележки локомотива.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является введение дополнительной цепи демпфирования с помощью диссипативных элементов с повышенной адаптивностью к изменениям геометрического взаиморасположения тягового электродвигателя и рамы тележки локомотива с целью повышения надежности и ресурса.
Указанный технический результат достигается тем, что в опорно-осевой подвеске тягового электродвигателя содержатся средства эффективной защиты от вибраций в системе опорно-осевой подвески тягового двигателя локомотива, составляющие основную механическую цепь средств виброзащиты, и дополнительную цепь, параллельную основной цепи. Дополнительная цепь выполнена в виде несамотормозящей винтовой пары, подвижным звеном в которой служит гайка-маховик с возможностью исключения угловых флуктуаций крутильных колебаний и поперечных компонентов вертикального движения тягового электродвигателя. При этом связи гайки-маховика с рамой тягового электродвигателя и винта с рамой тележки локомотива осуществлены с обеспечением их самоустанавливаемости для реализации возможности адаптации к изменениям геометрического взаиморасположения тягового электродвигателя и рамы тележки локомотива. Обеспечение самоустанавливаемости реализовано применением сферических опор в гайке-маховике и винте несамотормозящей винтовой пары.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображены основная и дополнительная механические цепи виброзащиты при вертикальном расположении дополнительной цепи;
на фиг. 2 изображены основная и дополнительная механические цепи виброзащиты при горизонтальном расположении дополнительной цепи;
на фиг. 3 изображена выноска А на фиг. 1.
Опорно-осевая подвеска тягового электродвигателя 1 содержит средства эффективной защиты от вибраций 2 в системе опорно-осевой подвески тягового двигателя локомотива, составляющие основную механическую цепь 3 средств виброзащиты, и дополнительную цепь 4, параллельную основной цепи 3. Дополнительная цепь 4 выполнена в виде несамотормозящей винтовой пары 5, подвижным звеном в которой служит гайка-маховик 6 с возможностью исключения угловых флуктуаций крутильных колебаний и поперечных компонентов вертикального движения тягового электродвигателя 1. При этом связи гайки-маховика 6 с рамой тягового электродвигателя 1 и винта 7 с рамой 8 тележки локомотива осуществлены с обеспечением их самоустанавливаемости для реализации возможности адаптации к изменениям геометрического взаиморасположения тягового электродвигателя и рамы тележки локомотива. Обеспечение самоустанавливаемости реализовано применением сферических опор 9 и 10 в конструкциях гайки-маховика 6 и винта 7 несамотормозящей винтовой пары 5.
Несамотормозящая винтовая пара 5 со сферическими опорами 9 и 10 составляют диссипативную систему, которая необратимо превращает вредную механическую энергию колебаний, возникающих в колебательной системе тележки локомотива в неравномерном режиме работы тяговых электродвигателей, посредством сил трения в сопряжении винта 7 с гайкой-маховиком 6 и сферических опорах 9 и 10 в тепловую энергию, рассеивающуюся в окружающем пространстве.