Кожух зубчатой передачи локомотива

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в локомотивах, с креплением кожуха зубчатой передачи к остову (корпусу) тягового двигателя.
Известна конструкция кожуха тягвой зубчатой передачи примененная на тепловозе ЧМЭ3 [1, с. 16]. Известная конструкция кожуха зубчатой передачи представляет собой две разъемные части: верхняя и нижняя его части сварены из стальных листов. В верхней части кожуха сделана заливочная горловина, закрытая крышкой. Нижняя часть кожуха снабжена патрубком для замера уровня смазки с помощью щупа.
При монтаже колесно-моторного блока кожух крепится к двум кронштейнам тягового двигателя с помощью болтов. Кронштейны тягового двигателя располагаются между скобами, приваренными к торцам обеих частей кожуха. Болты крепления кожуха проходят через отверстия в скобках и кронштейнах.
Крепление кожуха к остову тягового двигателя осуществляется с его торцов. Данная конструкция крепления кожуха зубчатой передачи позволяет значительно уменьшить напряжения, возникающие в боковинах кожуха, однако требует значительно изменения технологии сборки колесно-моторного блока и также не предусматривает защиту от вибраций, передаваемых от остова тягового двигателя на кожух через скобы крепления.
Известна также конструкция кожуха примененного на электровозе серии 2ЭС5К [2, с. 131], где крепление кожуха зубчатой передачи к тяговому двигателю осуществляется болтами к стальной скобе расположенной на каждой половине кожуха и болтом через кронштейн кожуха зубчатой передачи к подшипниковому щиту тягового двигателя.
Крепление кожуха со стороны боковин к корпусу тягового двигателя приводит к их дополнительному нагружению несущей нагрузкой, что требует увеличение толщины стенки кожуха со стороны крепления. Динамическая и вибрационная нагрузка со стороны корпуса тягового двигателя передается на кожух зубчатой передачи через болты и скобу крепления.
Жесткость металлической скобы хоть и меньше жесткости бобышки, однако, ее применение не решает задачу снижения динамических и вибрационных нагрузок передаваемых от тягового двигателя на кожух зубчатой передачи.
Известно устройство кожуха зубчатой передачи, применяемое на электровозах ВЛ80, ВЛ85 [3, с. 96], данная конструкция кожуха принята в качестве прототипа. Известная конструкция кожуха зубчатой передачи состоит из двух разъемных частей: верхней и нижней сваренных из листовой стали. По горловинам и разъемам кожуха размещены уплотнительные прокладки. Верхняя и нижняя часть кожуха устанавливаются малой горловиной на крышку подшипникового щита тягового двигателя, а большой - на ось колесной пары и соединены между собой по торцам двумя болтами и тремя по линии разъема. На верхней части кожуха имеется трубка (сапун), служащая для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным. На нижней части кожуха установлена масленка для заливки масла и масломерная трубка (указатель уровня смазки), через которую контролируют уровень масла в кожухе. Собранный кожух крепится к остову тягового двигателя двумя болтами, которые завинчивают в бобышки кожуха, а к подшипниковому щиту одним болтом, через кронштейн кожуха.
Недостатком типовой конструкции кожуха этих электровозов является крепление кожуха к тяговому двигателю двумя болтами, которые завинчивают непосредственно в бобышки кожуха, и к подшипниковому щиту одним болтом через кронштейн кожуха, что приводит к передаче колебаний и вибраций тягового двигателя на кожух через болты крепления и бобышки без снижения динамических и вибрационных нагрузок.
За прототип взята конструкция гашения колебаний ведущего зубчатого колеса с помощью вязкоупругой накладки (патент РФ №2597932, МПК F16H 55/14, опуб. 20.09.2016 г.).
Сущность данной конструкции в том, что зубчатое колесо, проходящее в осевом направлении и в радиальном направлении, содержащее радиальный диск, несущий осевой кольцевой обод, при этом обод снабжен зубьями, причем диск снабжен устройством гашения колебаний, образованным слоем вязкоупругого материала и опорным слоем, при этом слой вязкоупругого материала расположен аксиально между радиальным диском и опорным слоем, при этом слой вязкоупругого материала прикреплен непосредственно к диску, отличающееся тем, что радиальный диск имеет, по существу, усечено-коническую форму, и устройство гашения колебаний прикреплено к внутренней стороне диска усечено-конической формы.
К недостаткам прототипа можно отнести то, что предусмотрено гашение только колебаний зубчатого колеса, в нашем случае предусматривается гашения колебаний кожуха зубчатого колеса в сборе, кроме того, конструкция прототипа имеет достаточно сложную конструкцию.
Задачей предлагаемой конструкции является снижение динамической и вибрационной нагрузки передаваемой от корпуса тягового двигателя на кожух зубчатой передачи. Поставленная задача решается следующим образом: кожух зубчатой передачи и остов (корпус) тягового двигателя соединяются между собой через амортизирующее крепление.
Кожух зубчатой передачи состоит из двух разъемных частей: верхней и нижней сваренных из листовой стали, по горловинам и разъемам кожуха размещены уплотнительные прокладки, верхняя и нижняя половины кожуха устанавливаются малой горловиной на крышку подшипникового щита тягового двигателя, а большой - на ось колесной пары и соединены между собой по торцам двумя болтами и тремя по линии разъема, на верхней части кожуха имеется трубка (сапун), служащая для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным, на нижней части кожуха установлена масленка для заливки масла и масломерная трубка (указатель уровня смазки), через которую контролируют уровень масла в кожухе. Собранный кожух крепится к остову тягового двигателя болтами, которые закручиваются в бобышки кожуха, а к подшипниковому щиту одним болтом, через кронштейн крепления кожуха, отличающийся тем, что в бобышки и кронштейн крепления кожуха установлены амортизирующие втулки, причем каждая амортизирующая втулка состоит из внешней и внутренней металлической втулки с буртами на концах, между которыми расположена резиновая втулка.
Предложенная конструкция поясняется чертежами:
Фиг. 1 - установка амортизирующих втулок в точки крепления кожуха предлагаемой конструкции кожуха;
Фиг. 2 - разрез нижней разъемной части кожуха по оси бобышки предлагаемой конструкции кожуха зубчатой передачи;
Фиг. 3 - сечение кронштейна крепления кожуха зубчатой передачи предлагаемой конструкции.
На фиг. 1 обозначено: 1 - бобышка; 2 - амортизирующая втулка, установленная в бобышку кожуха; 3 - кронштейн крепления кожуха; 4 - амортизирующая втулка, установленная в кронштейн кожуха.
На фиг. 2 обозначено: 1 - бобышка; 5 - внешняя металлическая втулка; 6 - внутренняя металлическая втулка; 7 - резиновая втулка.
На фиг. 3 обозначено: 3 - кронштейн крепления кожуха; 8 - внешняя металлическая втулка; 9 - резиновая втулка; 10 - внутренняя металлическая втулка.
Предложенная конструкция работает следующим образом: отличительной особенностью предлагаемого устройства кожуха зубчатой передачи локомотива, заключается в том, что в бобышки 1 устанавливаются амортизирующие втулки 2, а в кронштейн 3 кожуха устанавливается амортизирующая втулка 4 (фиг. 1). Амортизирующие втулки 2, которые ввинчиваются в бобышки 1, состоят из двух металлических втулок: внешней 5 и внутренней 6, а между ними расположена резиновая втулка 7 (фиг. 2). Внешняя металлическая втулка 5 имеет резьбу на внешней стороне, которой ввинчивается в бобышку 1, а также выступающую часть (бурт) имеющего форму гайки под ключ необходимого для ввинчивания амортизирующей втулки в бобышку. Внутренняя металлическая втулка 6 имеет выступающую часть (бурт) диаметром внешней металлической втулки, наличие этого бурта препятствует смещению внутренней металлической втулки в случае действия осевой нагрузки, так как бурт входит в зацепление с внешней металлической втулкой 5, которая удерживается резьбовым соединением в бобышке 1. Резиновая втулка 7 меньше по длине металлических втулок, что позволяет резиновому элементу при действии нагрузки деформироваться. Амортизирующая втулка 4 (фиг. 1), которая устанавливается в кронштейн 3 кожуха (фиг. 3) также состоит из двух металлических втулок: внешней 8 и внутренней 10 и расположенной между ними резиновой втулкой 9. Для деформации резиновой втулки 9 в случае действия нагрузки предусматриваются зазоры по краям металлических втулок: внешней 8 и внутренней 10 (фиг. 3).
Технический результат: снижение динамических и вибрационных нагрузок передаваемых от остова двигателя на кожух зубчатой передачи; снижение механических повреждений кожуха обусловленных действием знакопеременных и вибрационных нагрузок; снижение самоотвинчивания болтов крепления и повреждения их резьбы; снижение изломов болтов крепления кожуха к остову тягового двигателя.
Источники информации
1. Нотик З.Х. Тепловозы ЧМЭЗ, ЧМЗЭТ, ЧМЭЗЭ: Пособие машинисту. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1966. - 444 с.
2. Электровоз магистральный 2ЭС5К (ЗЭС5К). В 2-х т.: руководство по эксплуатации / М.Г. Сальник, Л.В. Сальник; отв. за вып. А.В. Омельченко; ООО "Производственная компания "Новочеркасский электровозостроительный завод". - Новочеркасск: НЭВЗ. Т.2 (в четырех книгах). - 2011. - 582 с.
3. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации / Б.А. Тушканов, Н.Г. Пушкарев, Л.А. Позднякова и др. - М.: Транспорт, 1992. - 480 с: ил., табл.