Узел подвешивания тягового электродвигателя

Узел подвешивания тягового электродвигателя относится к транспортному машиностроению, а именно к узлам подвешивания тягового электродвигателя или тягового редуктора к раме тележки локомотива.
Известны узлы подвешивания тягового электродвигателя, совокупность признаков которых сходна с совокупностью существенных признаков предполагаемого изобретения.
Известен узел подвешивания тягового электродвигателя, включающий пружинную подвеску, состоящую из двух балочек, между которыми размещены четыре пружины. В отверстия балочек и кронштейнов, укрепленных на раме тележки, пропущены стержни, соединяющие комплект пружин с кронштейнами. Корпус тягового электродвигателя, имеющий два выступа с прикрепленными к ним сменными прокладками, опирается на балочки пружинной подвески [Конструкция и динамика тепловозов. / Под ред. В.Н. Иванова. М., Транспорт, 1974, с. 173-174].
Недостатком указанного узла подвешивания является повышенный износ прокладок уже через 200 тыс. км. пробега локомотива, что ведет к увеличению динамической нагруженности кронштейна рамы тележки, появлению усталостных трещин, снижению безопасности движения и увеличению трудоемкости при замене сменных прокладок на текущих ремонтах.
Известен также узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий несколько расположенных соосно и предварительно затянутых резиновых или резинометаллических элементов [Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. Справочное пособие. М, Машиностроение, 1976, с. 739-740].
Недостаток указанного узла подвешивания тягового электродвигателя заключается в том, что диссипативные свойства упругих резиновых элементов определяются только внутренним трением в резине элементов, что ограничивает возможность снижения их жесткости вследствие возможности возникновения резонансных явлений от воздействия периодически повторяющихся неровностей пути. Кроме того, изменение физических свойств резины в процессе старения и от изменения температуры влияет на эластичность подвески.
Известен узел подвешивания тягового электродвигателя [авторское свидетельство СССР № 1759693]. Он содержит подшипниковые опоры для опирания на ось колесной пары и поводок, концами посредством сайлент-блоков связанный с корпусом двигателя и рамой тележки.
Этот узел подвешивания тягового электродвигателя также имеет свои недостатки. Сайлент-блоки имеют высокую радиальную жесткость, вследствие чего узел подвешивания не способен амортизировать удары, возникающие в узле подвешивания и тяговой передаче при проезде неровностей пути. Это приводит к необходимости применения в тяговой передаче упругих зубчатых колес, отдельные элементы которых не удовлетворяют современным требованиям по показателям долговечности и ремонтопригодности [Бирюков И.В, Беляев А.И.., Рыбников Е.К.. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М., Транспорт, 1986, с. 56] и состояние которых невозможно проверить внешним осмотром экипажной части локомотива, что увеличивает расходы при эксплуатации локомотива.
В качестве прототипа предполагаемого изобретения выбран узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий подшипниковые опоры для опирания на ось колесной пары и поводок, концами посредством сайлент-блоков связанный с корпусом двигателя и рамой тележки, при этом один из сайлент-блоков связан с вилкой, которая посредством шлицевых соединений связана с торсионами, каждый из которых опирается на раму тележки через цилиндрическую опору, расположенную со стороны соединения торсионов с вилкой, и опору со шлицевым соединением, расположенную на концах торсионов, противоположных соединению торсионов с вилкой [патент РФ на полезную модель №166921].
Недостатком прототипа является то, что длина торсионов ограничена поперечными габаритами рамы тележки. Это ограничивает возможности снижения жесткости подвески и снижения динамических усилий в подвеске, возникающих при проезде неровностей пути и передаваемых на раму тележки. Динамические нагрузки, в том числе и от подвески тягового электродвигателя, приводят к накоплению усталостных повреждений в раме тележки и ограничивают возможность продления их срока службы. В настоящее время оптимальный срок службы локомотивов увеличен до 40 лет, в связи с чем существует тенденция модернизировать ранее выпущенные локомотивы и продлять срок их службы. Таким образом, высокие нагрузки в подвеске тягового электродвигателя препятствуют получению экономики за счет увеличения срока службы тепловоза.
Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя не имеет недостатков известных узлов подвешивания. Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1. изображено описываемое устройство, а на фиг. 2 и фиг. 3 - узлы торсионов.
Узел подвешивания тягового электродвигателя содержит подшипниковые опоры 1 для опирания на ось колесной пары 2 и поводок, концами посредством сайлент-блоков 4 связанный с корпусом двигателя 5 и рамой тележки 6, при этом один из сайлент-блоков 4 связан с вилкой 7, которая посредством шлицевых соединений связана с торсионами 8, каждый из которых опирается на раму тележки 6 через цилиндрическую опору 9, расположенную со стороны соединения торсионов 8 с вилкой 7, и опору со шлицевым соединением 10, расположенную на концах торсионов 8, противоположных соединению торсионов с вилкой 7.
Другой из сайлент-блоков 4 связан с вилкой 11, которая посредством шлицевых соединений связана с торсионами 12, каждый из которых связан с корпусом двигателя 5 через цилиндрическую опору 13, расположенную со стороны соединения торсионов 12 с вилкой 11, и опору со шлицевым соединением 14, расположенную на концах торсионов 12, противоположных соединению торсионов 12 с вилкой 11.
При перемещении корпуса двигателя 5 относительно рамы тележки 6 поводок 3 перемещается за счет вращения и перекоса сайлент-блоков 4. При этом продольные динамические усилия, возникающие в поводке 3 при проезде неровностей пути, амортизируются за счет угловой податливости торсионов 8 и 12.
Предполагаемое изобретение обеспечивает получение следующего технического результата. Снижение жесткости подвески за счет расположения торсионов как на раме тележки, так и на тяговом электродвигателе ведет к снижению динамических нагрузок на раму тележки при проезде неровностей пути, что замедляет накопление усталостных повреждений в раме тележки и позволяет снизить расходы на приобретение новых локомотивов за счет продления срока службы и модернизации эксплуатируемых локомотивов.