EA014035B1 - Traction electric drive for electric rail vehicle - Google Patents
Traction electric drive for electric rail vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- EA014035B1 EA014035B1 EA200802097A EA200802097A EA014035B1 EA 014035 B1 EA014035 B1 EA 014035B1 EA 200802097 A EA200802097 A EA 200802097A EA 200802097 A EA200802097 A EA 200802097A EA 014035 B1 EA014035 B1 EA 014035B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gearbox
- housing
- wheel pair
- electric motor
- drive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рельсовому подвижному составу и касается тягового электропривода транспортных средств.The invention relates to rail rolling stock and relates to traction electric drive of vehicles.
Известен тяговый электропривод, например, городского рельсового транспорта, содержащий тяговый электродвигатель, соединенный механической передачей с редуктором с колесной парой, причем между входным валом редуктора и валом тягового электродвигателя установлена муфта. Вал тягового электродвигателя имеет только одну подшипниковую опору со стороны, противоположной редуктору. Ведущее зубчатое колесо связано через зубчатую муфту с колесной парой. При этом корпус редуктора жестко соединен с корпусом электродвигателя, образуя приводной агрегат, который имеет одну точку опирания на раму, которая выбрана из условия ее нахождения на прямой, соединяющей точку пересечения оси колесной пары и плоскости вращения зубчатой муфты с точкой, соответствующей центру тяжести приводного агрегата. См., например, патент РФ по кл. МПК В61С № 2136523С1 за 10.09.99.Known traction electric drive, for example, urban rail transport, containing a traction motor connected by a mechanical transmission with a gearbox with a wheelset, and a clutch is installed between the input shaft of the gearbox and the shaft of the traction motor. The shaft of the traction motor has only one bearing support from the side opposite the gearbox. The drive gear is connected through a gear coupling to a wheelset. In this case, the gear housing is rigidly connected to the motor housing, forming a drive unit, which has one point of support on the frame, which is selected from the condition of being on a straight line connecting the point of intersection of the axis of the wheel pair and the plane of rotation of the gear coupling with the point corresponding to the center of gravity of the drive unit . See, for example, the patent of the Russian Federation for cl. IPC В61С No. 2136523С1 for 09/10/99.
Недостатками известного тягового электропривода являются консольное крепление корпуса редуктора, которое при единственной опоре двигателя создает изгибающий момент относительно центра масс приводного агрегата.The disadvantages of the known traction electric drive are the cantilever mounting of the gear housing, which with a single engine mount creates a bending moment relative to the center of mass of the drive unit.
Известен тяговый электропривод рельсового электрического транспорта, содержащий высокооборотный асинхронный двигатель, соединенный с колесной парой двухступенчатым редуктором, в котором корпусы редуктора и двигателя соединены жестко, образуя приводной агрегат, имеющий три лапы - точки крепления на раме тележки: одну на корпусе редуктора и две на корпусе двигателя. Ротор электродвигателя установлен на валу консольно в подшипниках, размещенных в корпусе двухступенчатого редуктора. Этот редуктор содержит вал, снабженный двумя зубчатыми колесами разных ступеней: ведомым зубчатым колесом первой ступени и ведущим зубчатым колесом второй ступени, а выходной полый вал редуктора охватывает ось колесной пары и связан с нею другим полым валом с двумя шарнирноповодковыми муфтами. См., например, патент ЧССР по кл. МПК В61С №217032 за 01.07.84.Known traction electric rail electric transport, containing a high-speed asynchronous motor connected to the wheelset by a two-stage gearbox, in which the gearbox and motor housing are rigidly connected, forming a drive unit having three legs - mounting points on the frame of the truck: one on the gearbox and two on the body engine. The rotor of the electric motor is mounted on the shaft cantilever in bearings located in the housing of a two-stage gearbox. This gearbox contains a shaft equipped with two gear wheels of different stages: a driven gear of the first stage and a drive gear of the second stage, and the output hollow shaft of the gearbox covers the axle of the pair of wheels and is connected with it by another hollow shaft with two articulated couplings. See, for example, the Czechoslovak patent for cl. IPC В61С No. 217032 for July 1, 84.
Недостатком описанного тягового электропривода является консольное расположение ротора электродвигателя. Это создает нежелательные изгибные напряжения ведущего вала, что вызывает вибрацию, растущую с увеличением скорости вращения этого вала. Расположение одной точки крепления на корпусе редуктора и двух на корпусе двигателя образует консольное подвешивание приводного агрегата, вызывающее повышенные нагрузки в зонах крепления. Такое устройство привода вызывает такое расположение центра масс приводного агрегата, которое приводит к повышенным вибрационным нагрузкам на редуктор и тяговый электродвигатель.The disadvantage of the described traction electric drive is the cantilever location of the rotor of the electric motor. This creates undesirable bending stresses on the drive shaft, which causes vibration to increase with increasing speed of the drive shaft. The location of one mounting point on the gear housing and two on the motor housing forms a cantilever suspension of the drive unit, causing increased loads in the mounting zones. Such a drive device causes such an arrangement of the center of mass of the drive unit, which leads to increased vibration loads on the gearbox and traction motor.
Задача изобретения заключается в таком изменении положения точек крепления относительно центра масс приводного агрегата, которое свело бы к минимуму вибрационные нагрузки и, тем самым, повысило надежность работы тягового электропривода.The objective of the invention is to change the position of the mounting points relative to the center of mass of the drive unit, which would minimize vibration loads and, thereby, increase the reliability of the traction drive.
Описанный тяговый электропривод по упомянутому патенту № 217032 содержит наибольшее количество существенных признаков предлагаемого устройства и поэтому взят за прототип.The described traction electric drive according to the aforementioned patent No. 217032 contains the largest number of essential features of the proposed device and therefore is taken as a prototype.
Технический результат изобретения состоит в повышении надежности тягового электропривода.The technical result of the invention is to increase the reliability of the traction electric drive.
Указанный технический результат достигается тем, что в тяговом электроприводе две из трех точек крепления к раме тележки размещены на корпусе редуктора в плоскости, перпендикулярной оси колесной пары, а третья - на корпусе электродвигателя на пересечении двух прямых, одна из которых параллельна оси колесной пары и проходит через одну точку крепления, расположенную на корпусе редуктора, а вторая проходит через другую точку крепления, расположенную на корпусе редуктора, и центр масс приводного агрегата;The specified technical result is achieved by the fact that two of the three attachment points to the carriage frame in the traction drive are placed on the gear case in a plane perpendicular to the axis of the wheel pair, and the third on the motor case at the intersection of two straight lines, one of which is parallel to the axis of the wheel pair and passes through one attachment point located on the gear housing, and the second passes through another mount point located on the gear housing and the center of mass of the drive unit;
две точки крепления к раме тележки, лежащие на одной прямой, параллельной оси колесной пары, осуществляются посредством упругих элементов, а третья точка крепления, находящаяся на корпусе редуктора, выполнена с помощью шарнира.two points of attachment to the frame of the truck, lying on one straight line parallel to the axis of the wheelset, are carried out by means of elastic elements, and the third point of attachment located on the gear case is made using a hinge.
Сущность изобретения поясняется одним из предпочтительных вариантов его осуществления.The invention is illustrated by one of the preferred options for its implementation.
На фиг. 1 показана схема тягового электропривода, вид сбоку;In FIG. 1 shows a diagram of a traction electric drive, side view;
на фиг. 2 - электропривод, вид в плане.in FIG. 2 - electric drive, plan view.
Как видно на фиг. 1, предлагаемый тяговый электропривод транспортного средства содержит электродвигатель 1, соединенный с колесной парой 2 (на фиг. 1 показано одно колесо колесной пары) и двухступенчатый редуктор 3.As seen in FIG. 1, the proposed traction electric drive of the vehicle comprises an electric motor 1 connected to a pair of wheels 2 (one wheel of a pair of wheels is shown in FIG. 1) and a two-stage gearbox 3.
Как показано на фиг. 2, электродвигатель 1 имеет корпус 4, в котором жестко закреплен статор 5, а в подшипниках 6 и 7 вал 8 с ротором 9. Корпус 4 снабжен кронштейном 10 с точкой 11 крепления к раме транспортного средства.As shown in FIG. 2, the electric motor 1 has a housing 4, in which the stator 5 is rigidly fixed, and in the bearings 6 and 7, the shaft 8 with the rotor 9. The housing 4 is equipped with a bracket 10 with an attachment point 11 to the vehicle frame.
С корпусом 4 электродвигателя 1 жестко соединен корпус 14 двухступенчатого редуктора 3. В этом корпусе 14 размещены входной вал 15 на роликоподшипниках 16 и 17, промежуточный вал 18 с закрепленным на нем зубчатым колесом 19 на роликоподшипниках 20 и 21, а также выходной полый вал 22 с ведомым зубчатым колесом 23, вращающийся на роликоподшипниках 24 и 25. Подшипники 16, 20, 24 цилиндрические однорядные, а подшипники 17, 21, 25 - двухрядные конические. Таким образом каждый из валов редуктора опирается на однорядный цилиндрический и двухрядный конический роликовые подшипники.The housing 14 of the two-stage gearbox 3 is rigidly connected to the housing 4 of the electric motor 1. In this housing 14 the input shaft 15 is located on the roller bearings 16 and 17, the intermediate shaft 18 with the gear wheel 19 mounted on it on the roller bearings 20 and 21, and the output hollow shaft 22 s driven gear 23, rotating on roller bearings 24 and 25. Bearings 16, 20, 24 are single-row cylindrical, and bearings 17, 21, 25 are double-row tapered. Thus, each of the shafts of the gearbox is supported by single-row cylindrical and double-row tapered roller bearings.
Входной вал 15 редуктора 3 соединен с валом 8 электродвигателя 1 через муфту 26. Зубчатый венецThe input shaft 15 of the gearbox 3 is connected to the shaft 8 of the motor 1 through the coupling 26. Gear ring
- 1 014035 вала-шестерни 15 и находящееся на промежуточном валу 18 зубчатое колесо 19 составляют первую ступень редуктора, а зубчатый венец промежуточного вала 18 и ведомое зубчатое колесо 23 образуют вторую ступень редуктора. Обе ступени снабжены косозубыми колесами, причем на промежуточном валу 18 установлены зубчатые колеса с одинаковым направлением зубьев, а на входном 15 и выходном 22 валах с противоположным направлением зубьев.- 1 014035 of the pinion shaft 15 and the gear wheel 19 located on the intermediate shaft 18 constitute the first gear stage, and the gear ring of the intermediate shaft 18 and the driven gear 23 form the second gear stage. Both steps are equipped with helical gears, and on the intermediate shaft 18 gears with the same direction of the teeth are installed, and on the input 15 and output 22 shafts with the opposite direction of the teeth.
Выходной полый вал 22 редуктора 3 охватывает с зазором ось 12 колесной пары 2 и связан с нею посредством другого полого вала 27 с двумя шарнирно-поводковыми муфтами 28 и через них с колесной парой. Жестко соединенные между собой корпус 4 электродвигателя 1 и корпус 14 редуктора 3 имеют три точки крепления к раме тележки. Две из трех точек крепления 29 и 30 (фиг. 2) находятся соответственно на кронштейнах 31 и 32 корпуса 14 и расположены на линии Б-Б в плоскости, перпендикулярной оси 12 колесной пары 2. Третья точка 11 находится на кронштейне 10 корпуса 4 электродвигателя 1 на пересечении двух прямых, первая из которых В-В параллельна оси 12 колесной пары 2 и проходит через точку крепления 30, а вторая Г-Г проходит через точку крепления 29 и центр масс приводного агрегата. Эта точка на фиг. 2 обозначена цифрой 33.The output hollow shaft 22 of the gearbox 3 covers with a gap the axis 12 of the wheel pair 2 and is connected with it through another hollow shaft 27 with two articulated couplings 28 and through them with the wheel pair. Rigidly interconnected housing 4 of the motor 1 and the housing 14 of the gearbox 3 have three points of attachment to the frame of the truck. Two of the three attachment points 29 and 30 (Fig. 2) are respectively on the brackets 31 and 32 of the housing 14 and are located on the line BB in a plane perpendicular to the axis 12 of the wheel pair 2. The third point 11 is on the bracket 10 of the housing 4 of the motor 1 at the intersection of two straight lines, the first of which BB is parallel to the axis 12 of the wheelset 2 and passes through the attachment point 30, and the second GT passes through the attachment point 29 and the center of mass of the drive unit. This point in FIG. 2 is indicated by the number 33.
В двух точках 30 и 11, лежащих на прямой В-В, крепление к раме транспортного средства предусмотрено посредством упругих элементов 34 (на фиг. 1 виден только 1 элемент), а в третьей точке крепления 29, находящейся на кронштейне 31, предусматривается шарнир 35 (фиг. 1).At two points 30 and 11, lying on a straight line BB, fastening to the vehicle frame is provided by means of elastic elements 34 (only 1 element is visible in FIG. 1), and a hinge 35 is provided at the third fastening point 29 located on the bracket 31 (Fig. 1).
Тяговый привод работает следующим образом. Когда ротор 9 (фиг. 2) на валу 8 приходит во вращение, крутящий момент через муфту 26 передается на входной вал 15 двухступенчатого редуктора 3 и далее через зубчатое зацепление обеих его ступеней соответственно на промежуточный вал 18 и выходной вал 22, а от последнего через полый вал 27 и шарнирно-поводковые муфты 28 на колесо 13 и ось 12 колесной пары 2.Traction drive operates as follows. When the rotor 9 (Fig. 2) on the shaft 8 comes into rotation, the torque through the clutch 26 is transmitted to the input shaft 15 of the two-stage gearbox 3 and then through the gearing of both its stages to the intermediate shaft 18 and output shaft 22, respectively, and from the latter through the hollow shaft 27 and the pivot coupling 28 on the wheel 13 and the axis 12 of the wheelset 2.
Крепление в трех точках жестко соединенных между собой корпусов 4 и 14, связанное с расположением центра масс 33 приводного агрегата, снижает изгибно-крутильные колебания и динамические нагрузки при работе тягового привода.The fastening at three points of the housings 4 and 14 rigidly connected to each other, associated with the location of the center of mass 33 of the drive unit, reduces bending-torsional vibrations and dynamic loads during operation of the traction drive.
Крепление редуктора в двух точках, находящихся в центрах упругих элементов, лежащих в средней продольной плоскости редуктора, перпендикулярной оси колесной пары, позволяет устранить эксцентриситет относительно линии действия реактивной силы в точке 30 (фиг. 2) и соответственно изгибающего момента относительно этой точки опоры.Fastening the gearbox at two points located in the centers of the elastic elements lying in the middle longitudinal plane of the gearbox perpendicular to the axis of the wheelset allows eliminating the eccentricity relative to the line of action of the reactive force at point 30 (Fig. 2) and, accordingly, the bending moment relative to this fulcrum.
Чтобы устранить в приводном агрегате влияние изгибающих моментов от действия силы тяжести, возникающих относительно общего центра масс двигателя и соединенного с ним редуктора, предусмотрено опору 11 (фиг. 2)) разместить, во-первых, на одном уровне (расстоянии) от оси колесной пары с опорой 30, во-вторых, на прямой, проходящей одновременно через центр масс и через точку опоры 29.In order to eliminate the influence of bending moments in the drive unit from the action of gravity arising from the common center of mass of the engine and the gearbox connected to it, it is provided that the support 11 (Fig. 2)) be placed, firstly, at the same level (distance) from the axis of the wheel with support 30, and secondly, on a straight line passing simultaneously through the center of mass and through the support point 29.
Выполнение опор в виде упругих элементов снижает при сборке приводного агрегата влияние погрешностей при реализации указанных выше существенных признаков данного изобретения. Выполнение одной опоры в виде шарнира создает необходимые условия крепления приводного агрегата на раме тележки, поскольку статически неопределимая система с избыточными связями может быть развязана с помощью кинематической пары, какой в данном случае является упомянутый шарнир.The implementation of the supports in the form of elastic elements reduces during the assembly of the drive unit the influence of errors in the implementation of the above essential features of this invention. The execution of one support in the form of a hinge creates the necessary conditions for mounting the drive unit on the frame of the trolley, since a statically indeterminate system with excessive connections can be decoupled using a kinematic pair, which in this case is the hinge.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200802097A EA014035B1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Traction electric drive for electric rail vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200802097A EA014035B1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Traction electric drive for electric rail vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200802097A1 EA200802097A1 (en) | 2010-04-30 |
EA014035B1 true EA014035B1 (en) | 2010-08-30 |
Family
ID=42307707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200802097A EA014035B1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Traction electric drive for electric rail vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA014035B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176845U1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-01-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Locomotive traction drive |
RU2666504C2 (en) * | 2013-12-13 | 2018-09-07 | Сименс Акциенгезелльшафт | Pivoting bogie having resting against the support assemblies wheel pair drive |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH575307A5 (en) * | 1974-02-18 | 1976-05-14 | Schweizerische Lokomotiv | Electric railway locomotive wheel frame-mounted motor drive - with axially undulating resilient transmission element connecting two drive components |
US4170945A (en) * | 1976-10-30 | 1979-10-16 | Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft | Motorized railway vehicles |
CS217032B1 (en) * | 1980-03-19 | 1982-12-31 | Antonin Bystricky | Propulsion of the electric vehicles axles with traction motor and gear box |
DE29803149U1 (en) * | 1998-02-23 | 1998-06-04 | Siemens AG, 80333 München | Drive unit for rail vehicles |
RU2136523C1 (en) * | 1995-02-17 | 1999-09-10 | АББ Даймлер-Бенц Транспортацион (Дойчланд) Гмбх | Drive set for electric rail vehicles |
RU2297935C2 (en) * | 2005-02-17 | 2007-04-27 | Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" | Locomotive wheelset drive |
-
2008
- 2008-09-05 EA EA200802097A patent/EA014035B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH575307A5 (en) * | 1974-02-18 | 1976-05-14 | Schweizerische Lokomotiv | Electric railway locomotive wheel frame-mounted motor drive - with axially undulating resilient transmission element connecting two drive components |
US4170945A (en) * | 1976-10-30 | 1979-10-16 | Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft | Motorized railway vehicles |
CS217032B1 (en) * | 1980-03-19 | 1982-12-31 | Antonin Bystricky | Propulsion of the electric vehicles axles with traction motor and gear box |
RU2136523C1 (en) * | 1995-02-17 | 1999-09-10 | АББ Даймлер-Бенц Транспортацион (Дойчланд) Гмбх | Drive set for electric rail vehicles |
DE29803149U1 (en) * | 1998-02-23 | 1998-06-04 | Siemens AG, 80333 München | Drive unit for rail vehicles |
RU2297935C2 (en) * | 2005-02-17 | 2007-04-27 | Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" | Locomotive wheelset drive |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666504C2 (en) * | 2013-12-13 | 2018-09-07 | Сименс Акциенгезелльшафт | Pivoting bogie having resting against the support assemblies wheel pair drive |
US10099707B2 (en) | 2013-12-13 | 2018-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Bogie comprising a wheelset drive mounted on bearings |
RU176845U1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-01-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Locomotive traction drive |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200802097A1 (en) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102166951B (en) | Chassis for a motor vehicle having an electrical axle | |
KR100717306B1 (en) | A transmission for hybrid vehicles | |
US9132723B2 (en) | Drive device for driving a wheel for an electrically powered vehicle | |
KR101703784B1 (en) | Railway vehicle power bogie comprising a semi-suspended motor | |
JP4878367B2 (en) | Heavy duty gearing for ball mill drive | |
RU2489275C2 (en) | Automotive drive system, particularly, for industrial duty vehicles | |
EP1894762A2 (en) | Wheel drive motor and trailing arm suspension | |
US20140011620A1 (en) | Drive device for driving a wheel of a spring strut-type axle for an electrically drivable vehicle | |
CN104302943A (en) | Damping device having rotary damper | |
US4444120A (en) | Track-bound electric motor vehicle | |
US4498562A (en) | Disc brake arrangement for rail vehicles | |
EA014035B1 (en) | Traction electric drive for electric rail vehicle | |
US6817268B1 (en) | Power distribution transmission | |
CN103660926A (en) | Electric automobile transmission system | |
US6413186B1 (en) | Power train system for a vehicle | |
CN100464089C (en) | New type annular plate type RV actuator | |
CN209972174U (en) | Rear driving system of electric logistics vehicle | |
US3052312A (en) | Suspension device for the power unit and drive members of automotive vehicles | |
CN214450282U (en) | Transmission system for formula car for college students | |
EP4079552A1 (en) | Vehicle drive apparatus | |
JP2014019336A (en) | Vehicle drive device | |
EP1659313B1 (en) | Transmission system | |
US20240200637A1 (en) | Transmission for a Vehicle, and Power Train Having Such a Transmission | |
RU2216456C2 (en) | Transfer case attachment | |
CN211371146U (en) | Winching device for electric power construction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ RU |