RU196906U1 - Электромотор - колесо - Google Patents
Электромотор - колесо Download PDFInfo
- Publication number
- RU196906U1 RU196906U1 RU2019117489U RU2019117489U RU196906U1 RU 196906 U1 RU196906 U1 RU 196906U1 RU 2019117489 U RU2019117489 U RU 2019117489U RU 2019117489 U RU2019117489 U RU 2019117489U RU 196906 U1 RU196906 U1 RU 196906U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- axis
- electric motor
- bearings
- disk
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
- B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
- B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
- B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесам.Электромотор-колесо, содержащее ось, на которой смонтировано колесо, подшипниковый узел, торцевой асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, встроенный в колесо, систему охлаждения, статор установлен с возможностью охвата части колеса, диск колеса выполнен с пазами, в которых расположена обмотка ротора, проводники обмотки размещены в диске колеса радиально и соединены между собой соответственно наружным и внутренним коротко-замыкающими кольцами, статор состоит из двух независимых кольцеобразных активных частей, каждая из которых жестко соединена с соответствующим полукожухом двигателя, оба полукожуха, охватывающие колесо с двух торцевых сторон, разъемно соединены между собой и закреплены на оси электродвигателя.Отличительной особенностью предлагаемого электромотора-колеса является то, что колесо соединено с осью неподвижным соединением, полукожухи опираются на ось с помощью подшипников и соединены с рамой тележки поводком и упругим элементом, а на оси размещен тормозной диск.Предложенное электромотор-колесо позволяет повысить безопасность рельсового транспортного средства и снизить расходы на его эксплуатацию за счет того, что соединение колеса с осью неподвижным соединением и размещение подшипников на полукожухах позволяет разместить на оси тормозной диск пневматического или ручного тормоза, а усилия на подшипники при прохождении крутых кривых снижаются вследствие того, что при размещении подшипников на полукожухах, охватывающих колесо, расстояние между подшипниками больше, чем при размещении подшипников на самом колесе.
Description
Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесам.
Известен тяговый привод трамвая, содержащий колесо, размещенное на раме тележки посредством подшипниковой опоры, электродвигатель, размещенный внутри колеса, и планетарную зубчатую передачу (см. Ходовые части трамвайных вагонов: учеб. справочник / Н.С. Бачурин, А.А. Красниченко, Д.Ю. Шавырин. - Екатеринбург: УрГУПС, 2011, С. 32-33, рис. 20). Такой тяговый привод применен на трамвае Cityrunner фирмы Bombardier.
Недостатком данного тягового привода является сложность эксплуатации и ремонта вследствие наличия планетарной зубчатой передачи.
Известен тяговый привод трамвая, содержащий колесо и электродвигатель с внешним ротором, статор которого размещен на оси тележки, а колесо - на внешнем роторе электродвигателя (см. И.В. Гурлов, А.П. Епифанов, М.В. Жилин, А.-Я.Ю. Пармас, В.М. Пивоваров. Две базовые концепции высокоскоростных электропоездов и их сравнительная технико-экономическая оценка. Известия Петербургского университета путей сообщения, 1, 2009, С. 14, рис. 7). Такой тяговый привод применен на трамвае Variobahn.
Недостатком данного тягового привода являются большие габариты и масса тягового электродвигателя, в связи с тем, что двигатель выполнен с радиальным магнитным потоком, а корпус его должен быть размещен внутри бандажа колеса, что приводит к необходимости увеличивать длину тягового электродвигателя для получения необходимого крутящего момента и тягового усилия.
Известно электромотор-колесо, содержащее ось, на которой посредством подшипникового узла смонтировано колесо, электродвигатель, ротор которого связан с колесом и выполнен из двух кольцевых независимых частей, а статор выполнен кольцеобразным, электромотор-колесо снабжено фланцем, жестко закрепленным на оси колеса, втулкой, одна из боковых стенок которой соединена с колесом, а внутренней боковой и наружной стенками ограничена полость, внутри которой жестко закреплены обе части ротора, одна из которых размещена внутри другой, а между ними расположен закрепленный на указанном фланце статор, на цилиндрических поверхностях которого выполнены пазы, в которых размещены обмотки барабанного типа, а на цилиндрических поверхностях частей ротора, обращенных в сторону статора, выполнены пазы для охлаждения (см. Солодунов A.M., Савин В.А., Кожевников В.А., Дартау А.А., Пармас А.-Я.Ю., Гурлов И.В., Кузнецов В.П., Сеничев Ф.И., Иванов И.А., Лапин А.В., Тимофеев Б.А. Электромотор-колесо. Патент РФ №2013258, опубл. 30.05.1994.).
Недостаток указанного электромотор-колеса заключается в том, что статор и ротор размещены в пространстве между колесами, что затрудняет создание низкопольного рельсового подвижного состава, например, трамваев, из-за недостаточной ширины прохода между электромотор-колесами. Данный недостаток особенно проявляется для трамваев колеи 1000 мм, эксплуатируемых в ряде городов, например, в Ростове.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрано электромотор-колесо, содержащее ось, на которой смонтировано колесо, подшипниковый узел, торцевой асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, встроенный в колесо, систему охлаждения, статор установлен с возможностью охвата части колеса, диск колеса выполнен с пазами, в которых расположена обмотка ротора, проводники обмотки размещены в диске колеса радиально и соединены между собой соответственно наружным и внутренним короткозамыкающими кольцами, статор состоит из двух независимых кольцеобразных активных частей, каждая из которых жестко соединена с соответствующим полукожухом двигателя, а оба полукожуха, охватывающие колесо с двух торцевых сторон, разъемно соединены между собой и закреплены на оси электродвигателя (см. Солодунов A.M., Сеничев Ф.И., Епифанов А.П., Уткин А.Ф., Серов В.Л., Омельчук В.И., Кабанов Э.Н., Гурлов И.В., Пармас А.-Я.Ю., Кузнецов В.П., Пивоваров В.М., Жилин М.В. Электромотор-колесо. Патент РФ №2102266, опубл. 20.01.1998).
Недостаток прототипа заключается в том, что расположение колеса на неподвижной оси с помощью подшипниковых опор приводит к тому, что полукожухи двигателя ограничивают возможность увеличения расстояния между подшипниковыми опорами. При прохождении транспортным средством, например, трамваем, кривых малого радиуса (что характерно для трамвайных линий), поворот транспортного средства осуществляется за счет боковых усилий, возникающих при прижатии гребня колеса к боковой поверхности головке рельса. Эти боковые усилия создают дополнительные радиальные нагрузки на подшипниковые опоры, определяемые по формуле:
где Fr - боковое усилие давления гребня на рельс, А - ширина между серединами подшипников, R - радиус колеса (см. схему фиг. 1).
Например, для трамвая РВЗ-6 боковое усилие Fr, действующее на колесо, может достигать 3,83 т. (см. М.П. Кутыловский, В.М. Кобозев, М.Н. Хавин, Б.Л. Шредер. Механическое оборудование подвижного состава трамвая. Изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, Москва, 1963, С. 128-129). Принимая R=0,3 м, а А=0,085 м (равными соответственно радиусу и ширине колеса трамвая РВЗ-6), получаем
что вдвое превышает нормальную статическую нагрузку на колесо трамвая, равную 6 т и приводит к снижению долговечности работы подшипников.
Другой недостаток прототипа состоит в невозможности использования в электромотор-колесе фрикционных тормозов (дискового, колодочного и т.п.) в связи с тем, что ось электромотор-колеса неподвижна, а внутри полукожухов недостаточно места для размещения тормоза. Таким образом, прототип позволяет применять только электродинамическое торможение и магниторельсовый тормоз, что снижает безопасность движения и может создать аварийную ситуацию при отказе в электрических цепях транспортного средства. Кроме того, усложняется техническая реализация стояночного и ручного тормозов, которые могут быть выполнены только в виде рельсового тормоза с постоянными магнитами, либо путем подкладывания башмаков под колеса. В результате снижается безопасность эксплуатации рельсового транспортного средства.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении расходов на ремонт и эксплуатацию транспортного средства путем увеличения срока службы подшипников и повышения безопасности эксплуатации транспортного средства.
Указанная цель достигается тем, что в электромотор-колесе, содержащем ось, на которой смонтировано колесо, подшипниковый узел, торцевой асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, встроенный в колесо, систему охлаждения, статор установлен с возможностью охвата части колеса, диск колеса выполнен с пазами, в которых расположена обмотка ротора, проводники обмотки размещены в диске колеса радиально и соединены между собой соответственно наружным и внутренним коротко-замыкающими кольцами, статор состоит из двух независимых кольцеобразных активных частей, каждая из которых жестко соединена с соответствующим полукожухом двигателя, оба полукожуха, охватывающие колесо с двух торцевых сторон, разъемно соединены между собой и закреплены на оси электродвигателя, колесо соединено с осью неподвижным соединением, полукожухи опираются на ось с помощью подшипников и соединены с рамой тележки поводком и упругим элементом, а на оси размещен тормозной диск.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 2. изображен общий вид электромотор-колеса, а на фиг. 3 - вид в сечении А-А.
Предлагаемый тяговый привод локомотива (Фиг. 2, 3) содержит ось 1, на которой смонтировано колесо 2, подшипниковый узел 3, торцевой асинхронный короткозамкнутый электродвигатель 4, встроенный в колесо 2, систему охлаждения 5, статор 6 установлен с возможностью охвата части колеса 2, диск колеса 2 выполнен с пазами, в которых расположена обмотка ротора 7, проводники 8 обмотки 7 размещены в диске колеса 2 радиально и соединены между собой соответственно наружным и внутренним короткозамыкающими кольцами 9, статор состоит из двух независимых кольцеобразных активных частей 10, каждая из которых жестко соединена с соответствующим полукожухом 11 двигателя 4, оба полукожуха 11, охватывающие колесо с двух торцевых сторон, разъемно соединены между собой и закреплены на оси 1 электродвигателя 4.
При этом колесо 2 соединено с осью 1 неподвижным соединением, например, посадкой с гарантированным натягом, а полукожухи 11 опираются на ось 1 с помощью подшипников подшипникового узла 3 и соединены с рамой тележки 12 поводком 13 и упругим элементом 14, а на оси 1 размещен тормозной диск 15.
Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. На обмотки статора двигателя 4 подается переменное напряжение. Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле наводит в проводниках 8 и коротко-замыкающих кольцах 9 электрический ток, который, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, создает на колесе 2 вращающий момент, который приводит в движение рельсовое транспортное средство. Система охлаждения 4 обеспечивает охлаждение кольцеобразных активных частей 10 с помощью подаваемой жидкости, предотвращая перегрев активных частей 10 во время работы и повреждения изоляции обмоток активных частей 10. Поводок 13 предотвращает поперечное смещение двигателя 4 относительно рамы тележки 12 при прохождении кривых участков пути и стрелочных переводов и обеспечивает перемещение двигателя 4 в вертикальном направлении при прохождении вертикальных неровностей пути. При этом упругий элемент 14 сжимается, обеспечивая защиту тележки рельсового транспортного средства от ударов при прохождении неровностей пути. Тормозной диск 15 обеспечивает торможение рельсового транспортного средства с помощью пневматического или ручного тормоза (на фиг. 2, 3 не показан), в том числе и для удержания транспортного средства на стоянке. Поскольку полукожуха 11 охватывают колесо 2 с наружной стороны, то расстояние между подшипниками подшипникового узла 3 при размещении подшипников на полукожухах 11 больше, чем при размещении подшипников на колесе 2, что приводит к снижению усилий, действующих на подшипники при прохождении кривых малого радиуса.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что соединение колеса с осью неподвижным соединением и размещение подшипников подшипникового узла на полукожухах дает возможность разместить на оси тормозной диск пневматического или ручного тормоза, что повышает безопасность эксплуатации рельсового транспортного средства, и позволяет увеличить долговечность подшипников за счет снижения нагрузок на них при прохождении крутых кривых вследствие увеличения расстояния между подшипниками.
Claims (1)
- Электромотор-колесо, содержащее ось, на которой смонтировано колесо, подшипниковый узел, торцевой асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, встроенный в колесо, систему охлаждения, статор установлен с возможностью охвата части колеса, диск колеса выполнен с пазами, в которых расположена обмотка ротора, проводники обмотки размещены в диске колеса радиально и соединены между собой соответственно наружным и внутренним коротко-замыкающими кольцами, статор состоит из двух независимых кольцеобразных активных частей, каждая из которых жестко соединена с соответствующим полукожухом двигателя, оба полукожуха, охватывающие колесо с двух торцевых сторон, разъемно соединены между собой и закреплены на оси электродвигателя, отличающееся тем, что колесо соединено с осью неподвижным соединением, полукожухи опираются на ось с помощью подшипников и соединены с рамой тележки поводком и упругим элементом, а на оси размещен тормозной диск.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117489U RU196906U1 (ru) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Электромотор - колесо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117489U RU196906U1 (ru) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Электромотор - колесо |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU196906U1 true RU196906U1 (ru) | 2020-03-19 |
Family
ID=69897978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117489U RU196906U1 (ru) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Электромотор - колесо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU196906U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2102266C1 (ru) * | 1996-04-09 | 1998-01-20 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Электромотор-колесо |
RU2129964C1 (ru) * | 1995-06-27 | 1999-05-10 | Валерий Ильич Смирнов | Дисковое универсальное мотор-колесо смирнова |
CZ2015583A3 (cs) * | 2015-08-28 | 2017-06-28 | Ĺ KODA TRANSPORTATION a.s. | Pohon otočného podvozku, zejména pro nízkopodlažní kolejové vozidlo |
-
2019
- 2019-06-05 RU RU2019117489U patent/RU196906U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2129964C1 (ru) * | 1995-06-27 | 1999-05-10 | Валерий Ильич Смирнов | Дисковое универсальное мотор-колесо смирнова |
RU2102266C1 (ru) * | 1996-04-09 | 1998-01-20 | Петербургский государственный университет путей сообщения | Электромотор-колесо |
CZ2015583A3 (cs) * | 2015-08-28 | 2017-06-28 | Ĺ KODA TRANSPORTATION a.s. | Pohon otočného podvozku, zejména pro nízkopodlažní kolejové vozidlo |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2728648B2 (ja) | 電気エネルギーの発生が可能な減摩軸受 | |
US9616770B2 (en) | Electric vehicle drive apparatus, method of driving an electric vehicle, and program | |
JP3893187B2 (ja) | 鉄道車両用軌間可変台車 | |
CN104512237B (zh) | 车轮驱动装置及叉车 | |
JP2015133898A (ja) | 車両システムにおけるトラクションモータの異なるタイプを識別するためのシステムおよび方法 | |
JP2004535965A (ja) | 輪軸の直接駆動装置 | |
EP2054285B1 (en) | Gearless power bogie with independent wheels for a low floor tramway vehicle | |
RU196906U1 (ru) | Электромотор - колесо | |
JP7493340B2 (ja) | 電動車両 | |
CN104691561A (zh) | 动轮转向架以及包括此类动轮转向架的车辆 | |
CN104401189A (zh) | 一种100%低地板轻轨车辆用动力转向架 | |
KR20100079019A (ko) | 바퀴식 초고속 튜브 철도 시스템 | |
CN210162074U (zh) | 智能直驱跨座式空中巴士 | |
CN111845796A (zh) | 一种永磁直驱电机与轴箱一体式橡胶轮驱动结构 | |
RU208704U1 (ru) | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства | |
KR101858944B1 (ko) | 제동소음 저감을 위한 철도차량용 와전류 제동시스템 | |
NL2026841B1 (en) | Frame with a brake assembly for an electric vehicle | |
CN210822260U (zh) | 车辆自发电设备 | |
JP2010111340A (ja) | 架線電圧補償車 | |
JP2006254661A (ja) | 鉄道車両システム | |
US3792666A (en) | Railway truck motor suspension | |
US478477A (en) | Electric locomotive | |
JP2014046831A (ja) | 鉄道車両 | |
RU210410U1 (ru) | Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами | |
RU207860U1 (ru) | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200606 |