Тяговый привод локомотива

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для передачи крутящего момента от тягового электродвигателя к колесной паре. Может быть использована в грузовых и маневровых локомотивах с электропередачей, оборудованных индивидуальными приводами движущих колес.
Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, закрепленный на раме тележки, и зубчатые колеса, причем ведущая шестерня расположена на валу тягового электродвигателя, а ведомое зубчатое колесо расположено на оси колесной пары [Камаев, А.А. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М., Машиностроение, 1981, 351 - С. 121, рис. 79].
Недостатком данного тягового привода локомотива, применяемого на тепловозах отечественных железных дорог 2ТЭ10М и 2ТЭ116, является уменьшение долговечности зубчатых колес и якорных подшипников электродвигателя, обусловленное неравномерным распределением нагрузки по длине контактных линий зубчатых колес и деформациями вала якоря вследствие консольного расположения ведущей шестерни на валу электродвигателя [Камаев, А.А. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; под ред. А.А. Камаева. - М., Машиностроение, 1981, 351. - С. 121-122].
Наиболее близким к заявляемой полезной модели и принятым за прототип является тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, закрепленный на раме тележки, и зубчатые колеса, причем ведущая шестерня расположена на валу тягового электродвигателя, а ведомое зубчатое колесо расположено на оси колесной пары и содержит упругие элементы [А.И. Беляев, В.А Кондратов, Л.И. Родова. Опорно-рамный тяговый привод // В сб.: Исследование узлов и агрегатов тепловозов. Труды ВНИТИ. Вып. 52. Коломна, 1980. С. 69-73].
Недостатком прототипа, применяемого на тепловозах отечественных железных дорог 2ТЭ10В, является уменьшение надежности тягового привода вследствие повреждения упругих элементов, срыва ограничительных колец и попадания их кусков в зубчатое зацепление, обусловленное вибрационным характером перемещений в поперечном направлении металлических втулок и валиков упругих элементов [В.Е. Кононов. Как повысить ресурс упругих зубчатых колес тягового привода тепловозов // Наука и техника транспорта. - 2004. - №1. С. 82-89].
Цель полезной модели - повышение надежности и долговечности тягового привода локомотива.
Поставленная цель достигается тем, что в предложенной полезной модели зубья ведомого зубчатого колеса имеют три кольцевые канавки глубиной полтора модуля, выполненные по замкнутой винтовой линии, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям движения колеса, разделяющие зуб на четыре равных участка, что с одной стороны позволяет наделить зубья упругодемпфирующими свойствами, необходимыми для компенсации неравномерного распределения нагрузки по длине контактных линий, обусловленного консольным расположением ведущей шестерни, а с другой - не требует использования в конструкции упругих элементов, уменьшающих надежность тягового привода локомотива. Кроме того, выполнение зубьев ведомого зубчатого колеса с кольцевыми канавками не требует ужесточения требований к точности изготовления деталей передачи и ввода дополнительных технологических операций при сборке, что не приводит к увеличению стоимости и времени сборки тягового привода локомотива.
Конструкция тягового привода локомотива поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид тягового привода локомотива, на фиг. 2 - большое зубчатое колесо, зубья которого имеют кольцевые канавки.
Тяговый привод локомотива (фиг. 1) содержит тяговый электродвигатель 1, жестко опирающийся одной стороной на движущую ось колесной пары 2 при помощи моторно-осевых подшипников 3, а другой стороной опорным приливом 4 опирается упруго через подвеску на раму тележки. Крутящий момент тягового электродвигателя передается парой зубчатых колес. Ведущая шестерня 5, напрессованная с гарантированным натягом на конический хвостовик якоря тягового электродвигателя, находится в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 6, напрессованным на ось колесной пары. Зубчатые колеса предохраняются от пыли и грязи кожухом 7, который состоит из двух разъемных половин и крепится к электродвигателю.
1
2
3
4
Зубья ведомого зубчатого колеса, напрессованного на ось колесной пары, имеют три кольцевые канавки 8 (фиг. 2) глубиной полтора модуля, выполненные по замкнутой винтовой линии, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям движения колеса, разделяющие зуб на четыре равных участка, где L=L=L=L.
Тяговый привод локомотива работает следующим образом. Крутящий момент тягового электродвигателя 1, подводимый к ведущей шестерне 5, передается на ось колесной пары 2 через зацепление ведущей шестерни 5 и ведомого зубчатого колеса 6, зубья которого имеют кольцевые канавки 8. При деформации вала якоря тягового электродвигателя 1 и неравномерном распределении нагрузки по длине контактных линий зубчатых колес 5 и 6, вызванных консольным расположением ведущей шестерни, момент сил, возникающий в зацеплении зубьев ведомого зубчатого колеса 6, зубья которого имеют кольцевые канавки 8, с ведущей шестерней 5, приводит к относительному повороту частей зубьев большого зубчатого колеса 5. За счет поворота частей зубьев ведомого зубчатого колеса 6 в угловом направлении происходит выравнивание нагрузки по длине контактных линий зубчатых колес и уменьшение деформации вала якоря тягового электродвигателя.
Таким образом, предлагаемая конструкция тягового привода локомотива позволяет повысить надежность и долговечность тяговых приводов за счет обеспечения равномерного распределения нагрузки по длине контактных линий зубчатых колес и компенсации деформаций вала якоря тягового электродвигателя без применения в конструкции упругих элементов.