КОЛЁСНО-МОТОРНЫЙ БЛОК ЛОКОМОТИВА
LOCOMOTIVE GEARED WHEEL UNIT

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях магистральных тепловозов и электровозов.
Известен колесно-моторный блок (КМБ) тепловоза ТЭЗ, описанный и показанный на стр.120-122, рис.79 и рис.80 в книге « Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности Локомотивостроение / А. А. Камаев и др. Под ред. А.А. Камаева-М., Машиностроение, 1981 г.». Такой колесно-моторный блок состоит из колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешен тяговый электродвигатель. Другая его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза. Обычно локомотивы снабжены тележками, снабженными тремя (тепловозы) или двумя (электровозы) КМБ и системой торможения, включающей в себя компрессор, запасные резервуары, тормозные цилиндры и рычажные механизмы привода тормозными колодками (см. ту же книгу А.А. Камаева). Существенным недостатком таких локомотивов и в частности их КМБ является то, что в случае длительной стоянки локомотивов происходит истощение тормоза, а следовательно, не исключено самодвижение последних, причем их колесно-моторные блоки не имеют устройств, блокирующих самовращение колесных пар в случае отказа основной тормозной системы экипажей.
Известен также колесно-моторный блок локомотива, описанный и показанный на стр.186-187 книги «Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С. Конарев. - М., Большая Российская энциклопедия, 1994 г.». Конструкция такого КМБ и в целом локомотива аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка тормозных устройств КМБ, дублирующих тормозную систему локомотивов в случае отказа основной системы при истощении тормоза.
Поставленная цель достигается тем, что на торцевой поверхности тягового электродвигателя, расположенной на противоположной стороне от зубчатой передачи, закреплен корпус пневмоцилиндра с подпружиненным относительно него поршнем, снабженным на своем торце блоком шлицевых втулок различного диаметра, взаимодействующих с одной стороны с шлицами кольца, жестко присоединенного к торцу статора тягового электродвигателя, а с другой - с шлицевым участком вала якоря последнего, причем упомянутый корпус пневмоцилиндра соединен трубопроводом с запасным резервуаром тормозной системы тепловоза.
На фиг.1 показана принципиальная схема вида сверху колесно-моторного блока, расположенного вдоль железнодорожного пути, и на фиг.2 - его блокирующее устройство в разрезе.
Колесно-моторный блок локомотива состоит из тягового электродвигателя 1, навешенного на ось 2 колесной пары 3, снабженной буксами 4, взаимосвязанными с тележкой 5 локомотива. Тяговый электродвигатель 1 также навешен на тележку 5. На оси 2 колесной пары 3 закреплено зубчатое колесо 6, контактирующее с шестерней 7, закрепленной на валу 8 тягового электродвигателя 1. С противоположной стороны тягового электродвигателя 1 вал 8 снабжен шлицами 9, взаимодействующими с ответными шлицами 10, выполненными в блоке 11 шлицевых втулок, который жестко закреплен на поршне 12 пневмоцилиндра 13, жестко закрепленного на тяговом электродвигателе 1. Поршень 12 подпружинен пружиной сжатия 14. Блок 11 шлицевых втулок снабжен также шлицами 15, взаимосвязанными с ответными, выполненными на кольце 16, жестко закрученном на тяговом электродвигателе 1. Пневмоцилиндр 13 снабжен трубопроводом 17. Колесная пара 3 перемещается по рельсовому пути 18.
Работает колесно-моторный блок локомотива следующим образом. В процессе движения локомотива по рельсовому пути 18 вращение колесной пары 3 происходит за счет передачи крутящего момента от вала 8 тягового электродвигателя 1 через шестерню 7 и зубчатое колесо 6, при этом все детали, показанные на фиг.2, занимают такое положение за счет прохода сжатого воздуха от запасного резервуара (на чертежах он не показан) по стрелке А через трубопровод 17. В этом случае поршень 12 находится в крайнем левом положении, полностью сжав пружину сжатия 14, и поэтому шлицы 16 блока 11 шлицевых втулок не связаны с шлицами 9 вала 8 тягового электродвигателя 1. Предположим, что локомотив находится в отстое, и через некоторое время за счет утечки сжатого воздуха из запасного резервуара последний также истекает из пневмоцилиндра 13 в направлении, противоположном стрелке А. Падение же давления сжатого воздуха способствует перемещению поршня 12 по стрелке В под действием ранее сжатой пружины 14 и тогда блок 11 шлицевых втулок также совместно с ним переместится в этом же направлении. В результате такого перемещения шлицы 10 войдут в контакт со шлицами 9, что исключит самодвижение колесной пары 3. Такое торможение вала 8 тягового электродвигателя 1 происходит за счет того, что блок 11 шлицевых втулок одновременно фиксирован шлицами 15, связанными постоянно с подобными шлицами, выполненными на внешней круговой поверхности кольца 16, жестко присоединенного к корпусу тягового электродвигателя 1. Как только возникает необходимость перемещения локомотива, широко известными способами подают давление сжатого воздуха в трубопровод 17, в результате чего поршень 12 перемещается в направлении, обратном стрелке В, и шлицы 10 выходят из контакта со шлицами 19, расфиксируя тем самым вал 8 тягового электродвигателя 1. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет исключить самодвижение локомотива в случае истощения тормоза.