групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза

Формула изобретения

Групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза, содержащий раздаточные зубчатые колеса, сцепленные с ведущей шестерней электродвигателя и соединенные поперечными валами с индивидуальными для каждой тяговой оси зубчатыми передачами, отличающийся тем, что имеет два электродвигателя, каждый из которых размещен между средней и крайней тяговыми осями и содержит с боковых сторон пустотелые цапфы, на которых установлены раздаточные зубчатые колеса, обращенные к средней и крайним тяговым осям, при этом с зубчатой передачей средней тяговой оси соединены два раздаточных зубчатых колеса, обращенных к данной оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции группового электрического привода трехосной тележки тепловоза.

Известен групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза, содержащий расположенный сверху рамы тележки тяговый электродвигатель и соединенный с ним групповой редуктор, в котором для каждой тяговой оси размещены раздаточные зубчатые колеса, соединенные поперечными валами с осевыми зубчатыми передачами. Ведущая шестерня на валу тягового электродвигателя находится на значительном удалении от раздаточных зубчатых колес. Вследствие чего, для зацепления с раздаточным зубчатым колесом средней тяговой оси применяется вертикальный ряд промежуточных шестерен, а для зацепления с раздаточными зубчатыми колесами крайних тяговых осей применяются два дополнительных горизонтальных ряда промежуточных шестерен, сцепленных с вертикальным рядом шестерен (см. авторское свидетельство СССР №357109 “Тележка железнодорожного локомотива”, МПК В 61 С 9/50 - прототип).

Недостатком данной конструкции группового электрического привода трехосной тележки тепловоза является его сложность и увеличенные габариты, затрудняющие размещение оборудования на раме тележки и в кузове тепловоза. Большие трудности также состоят в установке шестерен группового редуктора без перекосов для равномерного распределения нагрузок по длине зубьев.

Изобретение решает задачу - упрощение конструкции и уменьшение габаритных размеров группового электрического привода трехосной тележки тепловоза.

Для решения указанной задачи групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза, содержащий раздаточные зубчатые колеса, сцепленные с ведущей шестерней электродвигателя и соединенные поперечными валами с индивидуальными для каждой тяговой оси зубчатыми передачами, имеет два электродвигателя, каждый из которых размещен между средней и крайней тяговой осью и содержит с боковых сторон пустотелые цапфы, на которых установлены раздаточные зубчатые колеса, обращенные к средней и крайним тяговым осям, при этом с зубчатой передачей средней тяговой оси соединены два раздаточных зубчатых колеса, обращенных к данной оси.

Такая конструкция группового электрического привода трехосной тележки тепловоза, которая имеет два электродвигателя, каждый из которых размещен между средней и крайней тяговой осью и содержит с боковых сторон пустотелые цапфы, на которых установлены раздаточные зубчатые колеса, обращенные к средней и крайним тяговым осям, при этом с зубчатой передачей средней тяговой оси соединены два раздаточных зубчатых колеса, обращенных к данной оси, является более простой и уменьшенных габаритных размеров. Вертикальный и горизонтальные ряды промежуточных шестерен для зацепления с раздаточными зубчатыми колесами в предлагаемой конструкции не требуются.

Заявляемый групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза может быть применен на маневровых и грузовых тепловозах, что позволит упростить конструкцию экипажной части этих тепловозов.

На чертеже изображен предлагаемый привод, вид на трехосную тележку в плане.

Групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза имеет тяговые электродвигатели 1 и 2, размещенные между средней тяговой осью 3 и крайними тяговыми осями 4. Каждый тяговый электродвигатель закреплен на двух верхних поперечных балках 5 рамы тележки, содержит внутренние 6, обращенные к средней тяговой оси 3, и внешние 7, обращенные к крайним тяговым осям 4, раздаточные зубчатые колеса, установленные на пустотелых цапфах 8 с двух боковых сторон каждого электродвигателя, входящие в зацепление с ведущей шестерней 9, насаженной на вал 10 электродвигателя. Раздаточные зубчатые колеса вращаются на подшипниках 11 пустотелых цапф 8, содержат закрепленные на них фланцы 12 и соединены поперечными валами 13 со входными валами 14 осевых зубчатых передач. Осевые зубчатые передачи содержат зубчатые колеса 15, насаженные на тяговые оси 3 и 4, и шестерни 16, установленные в несущем корпусе 17 каждой осевой зубчатой передачи. Зубчатая передача средней тяговой оси 3 имеет два входных вала 14 и две ведущие шестерни 16 с двух сторон, входящие в зацепление с зубчатым колесом 15. Внутренние раздаточные зубчатые колеса 6 каждого электродвигателя соединены поперечными валами 13 со входными валами 14 зубчатой передачи средней тяговой оси 3.

Поперечные валы 13 для компенсации длины имеют шлицевые соединения 18. Раздаточные зубчатые колеса 6 и 7 совместно с ведущими шестернями 9 электродвигателей имеют защитный кожух 19, служащий для удержания смазки.

Поперечные валы 13 для компенсации углов излома связаны с фланцами 12 раздаточных зубчатых колес 6 и 7, а также со входными валами 14 осевых зубчатых передач карданными соединениями, в качестве которых могут применяться сдвоенные шарнирные муфты (карданы), пластинчатые или резинокордные муфты, а также муфты с эластичными шарнирами.

Групповой электрический привод трехосной тележки тепловоза работает следующим образом. При расположении наблюдателя у рельсового полотна со стороны раздаточных зубчатых колес и направлении вращающих моментов на валах 10 электродвигателей по часовой стрелке, на раздаточных зубчатых колесах 6 и 7 образуются вращающие моменты с направлением против часовой стрелки. Они передаются поперечными валами 13 на шестерни 16 осевых зубчатых передач, которые на шестернях 16 направлены также против часовой стрелки. На осевых зубчатых колесах 15 образуются вращающие моменты, направленные по часовой стрелке. Средняя 3 и крайние 4 тяговые оси кинематически связаны между собой зубчатыми зацеплениями и вращаются с одинаковыми угловыми скоростями по часовой стрелке.

При этом корпусы 17 осевых зубчатых передач не вращаются, так как они закреплены на раме тележки. Тепловоз и трехосная тележка в целом по отношению к наблюдателю перемещаются со скоростью V слева направо (см. чертеж). В случае направления вращающих моментов на валах 10 электродвигателей против часовой стрелки угловые скорости вращения тяговых осей 3 и 4 и скорость движения V меняются на обратные.

Ходовые колеса каждой тяговой оси под действием вращающих моментов катятся и упруго скользят по рельсовому пути. В контактах ходовых колес с рельсами образуются касательные усилия

где - угловая скорость вращения, общая для всех тяговых осей;

V - линейная скорость движения общая для всех тяговых осей;

R - радиус ходового колеса по кругу катания;

к - силовой коэффициент упругого скольжения (крипа).

На средней 3 и крайних 4 тяговых осях касательные усилия равны. Без учета потерь в зубчатых передачах мощность, подводимая от двух электродвигателей к каждой тяговой оси, одинакова и равна

где N_g - мощность на валу 10 каждого электродвигателя. Для средней тяговой оси 3 мощности, подводимые поперечными валами 13, суммируются. При этом к средней тяговой оси 3 одним поперечным валом 13 подводится мощность

Предлагаемый групповой электрический привод трехосной тележки является более простым по конструкции, имеет уменьшенные габариты за счет компактного размещения раздаточных зубчатых колес на пустотелых цапфах электродвигателей и расположения тяговых электродвигателей между осями тележки, позволяет размещать оборудование на раме тележки и в кузове тепловоза.