Результат интеллектуальной деятельности: Колёсно-моторный блок

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к колесно-моторным блокам (КМБ) тягового подвижного состава с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей (ТЭД)

Известны два основных варианта исполнения КМБ с опорно-осевым подвешиванием ТЭД, различающиеся типом моторно-осевых подшипников (МОП): скольжения или качения. Последний является предпочтительным, поскольку позволяет в ходе эксплуатации сохранять постоянным межосевое расстояние тяговой зубчатой передачи, тем самым обеспечивая более благоприятные условия работы зубчатых колес передачи, следовательно, более высокую надежность КМБ.

Известен КМБ, установленный в тележках грузовых электровозов, состоящий из ТЭД, его подвески к раме тележки, колесной пары и тяговой зубчатой передачи, в которой ведомые зубчатые колеса, напрессованные на ось колесной пары, находятся в зацеплении с шестернями, насаженными на вал ТЭД. Корпус ТЭД с одной его стороны с помощью подвески (удлиненного рым-болта с резиновыми шайбами) шарнирно соединен с рамой тележки, а другой стороной указанный корпус через разъемные МОП скольжения опирается на ось колесной пары. [1]

Недостатком известного КМБ является то, что в связи с износом МОП скольжения изменяется межосевое расстояние зубчатой передачи, что, приводит к виброударному процессу работы зубчатого зацепления, отрицательно влияющему на состояние элементов КМБ.

Известен КМБ, примененный в тележке локомотива, содержащий ТЭД, его упругую подвеску к раме тележки, колесную пару и тяговую зубчатую передачу, в которой ведомое зубчатое колесо, напрессованное на ось колесной пары, находится в зацеплении с шестерней, насаженной на вал ТЭД. При этом корпус ТЭД с одной его стороны с помощью упругой подвески шарнирно соединен с рамой тележки, а другой стороной указанный корпус в плоскости, параллельной оси колесной пары, посредством продольного фланца присоединен к корпусу с МОП качения, охватывающему ось колесной пары через размещенные в нем и насаженные на эту ось подшипники. Зубчатая передача закрыта кожухом, закрепленном на корпусе ТЭД. [2]

В рассмотренном выше КМБ при работе ТЭД на раму тележки через корпус ТЭД и далее через его подвеску передается реактивный электромагнитный момент, т.е. корпус ТЭД находится под действием дополнительной нагрузки в процессе тяги или электрического торможения.

Кроме того, в этом КМБ изначально, а тем более в ходе эксплуатации, требуется обеспечение постоянства межосевого расстояния зубчатой передачи, что в КМБ соответствует расстоянию между осями вращения вала ТЭД и оси колесной пары. Это способствует стабильности работы зубчатой передачи и КМБ в целом. Поэтому расточку посадочных мест подшипников в корпусах ТЭД и МОП качения производят в их сборе (в совместном фланцевом соединении). Однако соединенные корпуса ТЭД и МОП качения имеют значительные габариты и массу, что затрудняет их обработку на широко распространенных универсальных станках.

Техническим результатом изобретения является такое конструктивное исполнение КМБ, которое позволит снизить нагрузку на корпус ТЭД, облегчить расточку посадочных мест в корпусах ТЭД и МОП качения и сборку КМБ при обеспечении необходимой точности межосевого расстояния зубчатой передачи.

Технический результат достигается тем, что в КМБ, содержащем ТЭД, упругую подвеску, шарнирно закрепленную на раме тележки, зубчатую передачу и колесную пару с охватывающим ее ось корпусом с МОП качения, насаженными на эту ось, имеющим продольный фланец, плоскость которого, параллельна оси колесной пары, ТЭД установлен на промежуточной плите посредством ее жестких опор, между которыми закреплен съемный кронштейн, своей хвостовой частью соединенный с упругой подвеской, шарнирно закрепленной на раме тележки, причем промежуточная плита с установленными на ней ТЭД и кронштейном соединена с продольным фланцем корпуса с МОП качения.

На фиг. 1 представлен общий вид КМБ; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

КМБ содержит ТЭД 1, зубчатую передачу 2 и колесную пару 3 с охватывающем ее ось 4 корпусом 5 с МОП качения 6, насаженными на ось 4 колесной пары 3. На корпусе 5 имеется продольный фланец 7, плоскость которого параллельна оси 4 колесной пары 3. ТЭД 1 установлен на промежуточной плите 8 посредством ее жестких опор 9, между которыми закреплен съемный кронштейн 10, своей хвостовой частью 11 соединенный с упругой подвеской 12, шарнирно закрепленной на раме 13 тележки. Промежуточная плита 8 с установленным на ней ТЭД 1 и кронштейном 10 соединена с продольным фланцем 7 корпуса 5 с МОП качения 6. Зубчатая передача 2 закрыта кожухом 14, закрепленном на ТЭД 1.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В КМБ, содержащем ТЭД, упругую подвеску, шарнирно закрепленную на раме тележки, зубчатую передачу и колесную пару с охватывающим ее ось корпусом с МОП качения, насаженными на эту ось, имеющим продольный фланец, плоскость которого параллельна оси колесной пары, ТЭД установлен на промежуточной плите посредством ее жестких опор, между которыми закреплен съемный кронштейн, своей хвостовой частью соединенный с упругой подвеской, шарнирно закрепленной на раме тележки, причем промежуточная плита с установленными на ней ТЭД и кронштейном соединена с продольным фланцем корпуса с МОП качения.

В предлагаемой конструкции КМБ корпус ТЭД менее нагружен, поскольку реактивный электромагнитный момент, возникающий при работе ТЭД, передается на раму тележки через промежуточную плиту, кронштейн и упругую подвеску, а не замыкается на раму тележки через корпус ТЭД.

Кроме того, такая конструкция КМБ позволяет обеспечить заданный размер межосевого расстояния зубчатой передачи без установки на станок ТЭД, масса которого превосходит массу промежуточной плиты с жесткими опорами в несколько раз. При этом появляется возможность с высокой точностью отдельно обработать промежуточную плиту с жесткими опорами, а затем, соединив ее с продольным фланцем корпуса МОП качения, расточить в этом корпусе отверстия (посадочные места) для установки подшипников относительно координат ранее обработанных жестких опор.

Источники информации:

1. Бирюков И.В., Беляев А.И., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М., Транспорт, 2016, с. 119-122.

2. Колесно-моторный блок. Патент RU 2323117, Б.И. №12, 2008 г.