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 моторно-осевые подшипники, подвеску и одностороннюю прямозубую зубчатую передачу, причем малое зубчатое колесо размещено на конце вала тягового электродвигателя, а большое зубчатое колесо - на оси колесной пары (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. 121, рис. 79.).
Недостатком этого привода, применяемого на тепловозах отечественных железных дорог (ТЭ3, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ116), является быстрый износ зубчатой передачи, возникающий, в частности, вследствие перекосов малого зубчатого колеса относительно большого при одностороннем нагружении.
Известен также тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники, подвеску и двустороннюю прямозубую зубчатую передачу, причем два малых зубчатых колеса размещены на противоположных концах вала тягового электродвигателя, а два больших зубчатых колеса - на оси колесной пары (см. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Раздел четвертый. Конструирование машин. Т. 13. Под редакцией Л.К. Мартенса. Машгиз, 1949. С. 460-462, фиг. 2, 9.).
В указанном тяговом приводе, примененном на электровозах ВЛ19 отечественных железных дорог, нагрузки на вал тягового электродвигателя приложены симметрично с обеих сторон, что снижает перекосы зубчатых колес тяговой передачи. Недостатком данного тягового привода является то, что в электровозах, имеющих более мощные тяговый электродвигатели по сравнению с тепловозами, прямозубая тяговая передача имеет низкую долговечность.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники, тягу подвески и двустороннюю косозубую зубчатую передачу, причем два малых зубчатых колеса размещены на противоположных концах вала тягового электродвигателя, а больших зубчатые колеса - на оси колесной пары (см. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог: учебное пособие. Т. 1. Конструкция и динамика. М. - Трансжелдориздат, 1957, С. 156-158, рис. 221, 223.)
В этом приводе, применяемом на электровозах ВЛ80 отечественных железных дорог, нагрузочная способность и долговечность зубчатой передачи повышена за счет применения косозубых зубчатых колес, в которых вследствие наклона зубьев увеличивается площадь контакта зубьев. Недостатком прототипа является то, что в нем применены жесткие зубчатые колеса, которые не могут амортизировать удары при прохождении неровностей пути. Это ведет к увеличению динамических нагрузок, действующих на якорные и осевые подшипники, что снижает долговечность последних. В связи с этим предпринимались попытки использовать в данном приводе упругие косозубые зубчатые колеса (см. Калихович В.Н. Тяговые приводы локомотивов. (Устройство, обслуживание, ремонт). М - Транспорт, 1983. С. 44-45, рис. 28.). Однако указанные зубчатые колеса не нашли широкого применения в связи с тем, что при работе упругого зубчатого колеса венец перемещается относительно ступицы, что вызывает трение и износ полушайб и полуколец, соприкасающихся с поверхностями венца, ступицы и боковых шайб упругого зубчатого колеса. Замена резиновых амортизаторов, расположенных в зубчатых колесах, требует выкатки и разборки колесно-моторного блока. Кроме того, состояние резиновых амортизаторов колеса нельзя оценить внешним осмотром без снятия кожуха зубчатой передачи.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат при эксплуатации и ремонте локомотива посредством снижения динамических нагрузок в тяговом приводе локомотива при проезде неровностей пути, при возможности использования двусторонней косозубой зубчатой передачи, без применения пар скольжения, подверженных износу, и размещении упругих элементов в местах, удобных для осмотра и замены.
Это достигается тем, что тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на ось колесной пары через моторно-осевые подшипники, тягу подвески, два малых зубчатых колеса, размещенных на противоположных концах вала тягового электродвигателя и два больших зубчатых колеса, содержит трубу, на наружной поверхности которой размещены подшипниковые опоры больших зубчатых колес, а на внутренней - моторно-осевые подшипники, при этом большие зубчатые колеса соединены с колесами колесной пары с помощью поводков и резиновых амортизаторов.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид тягового привода локомотива. Тяговый привод локомотива содержит тяговый электродвигатель 1, опирающийся на ось 2 колесной пары через моторно-осевые подшипники 3, тягу подвески 4, два малых косозубых зубчатых колеса 5 на противоположных концах вала 6 тягового электродвигателя и два больших косозубых зубчатых колеса 7.
При этом большие косозубые зубчатые колеса 7 опираются через подшипниковые опоры 8 на трубу 9, внутри которой размещены моторно-осевые подшипники 3, и связаны с колесами 10 колесной пары с помощью поводков 11 и резиновых амортизаторов 12, размещенных на колесах 10.
Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. Вращающий момент от вала 6 тягового электродвигателя 1 передается малыми косозубыми зубчатыми колесами 5 на большие косозубые колеса 7 и через поводки 11 и резиновые амортизаторы 12 на колеса 10. Резиновые амортизаторы 12 смягчают удары в передаче при прохождении стыковых неровностей и за счет их деформации выравнивается нагрузка, передаваемая на правое и левое колеса 10. В отличие от описанных выше упругих косозубых зубчатых колес, деформация резиновых амортизаторов 10 не сопровождается перемещением зубчатого венца по ступице и не вызывает износа деталей. Поскольку резиновые амортизаторы 9 расположены в колесах 10, их можно осматривать и заменять без разборки тягового привода.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что расположение больших зубчатых колес на трубе на подшипниковых опорах позволяет расположить резиновые амортизаторы на колесах, сохранив возможность выполнить зубчатые колеса косозубыми, обеспечить амортизацию ударов при прохождении неровностей пути и обеспечить удобство осмотра и замены амортизаторов, что позволяет снизить расходы в эксплуатации тягового привода.