RU199736U1

RU199736U1 - SUSPENSION UNIT OF TRACTION ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: RU199736U1
Application number: RU2020110144U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Олег Васильевич Измеров; Виктор Григорьевич Новиков; Андрей Сергеевич Космодамианский; Михаил Юрьевич Капустин; Николай Николаевич Стрекалов; Александр Васильевич Самотканов; Дмитрий Николаевич Шевченко
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-09-17

Abstract

Узел подвешивания тягового электродвигателя относится к транспортному машиностроению, а именно к узлам подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива.Узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий тягу, в головках которой установлены резинометаллические блоки, один из которых развернут относительно другого на 90 градусов, валики и резьбовые соединения.Отличительной особенностью предлагаемого узла подвешивания тягового электродвигателя является то, что оба резинометаллических блока выполнены сферическими двухслойными, наружная втулка, резиновая втулка и внутренняя металлическая арматура каждого из резинометаллических блоков выполнены разъемными из двух половин, раздвинутых до запрессовки резинометаллического блока в тягу на величину предварительной деформации резины, при этом плоскость разъема перпендикулярна продольной оси тяги.Предложенный узел подвешивания тягового электродвигателя позволяет снизить затраты на эксплуатацию и ремонт локомотива вследствие предотвращения разрушения шарниров за счет повышения радиальной жесткости резинометаллических блоков благодаря двухслойной конструкции, с разъемом, обеспечивающим предварительную деформацию резины в направлении действия нагрузок на подвеску.The traction motor suspension unit belongs to transport engineering, namely, to the units for the traction motor suspension to the locomotive bogie frame. The traction motor suspension unit, containing a rod, in the heads of which rubber-metal blocks are installed, one of which is rotated relative to the other by 90 degrees, rollers and threaded connections A distinctive feature of the proposed suspension unit of the traction motor is that both rubber-metal blocks are made of spherical two-layer, the outer sleeve, the rubber sleeve and the inner metal reinforcement of each of the rubber-metal blocks are split from two halves, pushed apart before pressing the rubber-metal block into the rubber rod by the amount of preliminary deformation of the rubber , while the plane of the part is perpendicular to the longitudinal axis of the thrust. The proposed suspension unit of the traction motor allows to reduce the cost of operating and repairing the locomotive due to the preventing the destruction of hinges by increasing the radial stiffness of rubber-metal blocks due to a two-layer structure, with a connector that provides preliminary deformation of the rubber in the direction of the action of loads on the suspension.

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Узел подвешивания тягового электродвигателя относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для крепления тягового электродвигателя к раме тележки локомотива при опорно-осевом подвешивании тягового электродвигателя.The traction motor suspension unit relates to transport engineering, namely to devices for attaching the traction motor to the locomotive bogie frame when the traction motor is axially suspended.

Уровень техники.State of the art.

Известны узлы подвешивания тягового электродвигателя, совокупность признаков которых сходна с совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения.Known nodes for suspension of a traction motor, the set of features of which is similar to the set of essential features of the invention.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, содержащий моторно-осевые подшипники тягового электродвигателя и подвеску, состоящую из пружин, качающихся подвесок с шарнирами скольжения и траверс ([1], с. 160).Known unit for suspending a traction motor to the frame of a locomotive bogie, containing motor-axial bearings of the traction motor and a suspension consisting of springs, swinging suspensions with sliding hinges and traverses ([1], S. 160).

Недостатком указанного узла подвешивания тягового электродвигателя является его сложность и наличие большого числа деталей, изнашиваемых в процессе эксплуатации и требующих восстановления или замены.The disadvantage of the specified suspension unit of the traction electric motor is its complexity and the presence of a large number of parts that wear out during operation and require restoration or replacement.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, содержащий смонтированные на кронштейне раме тележки или остове тягового электродвигателя предварительно сжатые упругие элементы, установленную между ними траверсу, части которой расположены соответственно между выступами остова двигателя или в поперечных проемах кронштейна рамы тележки ([2] с. 80-81, рис. 73).Known node for suspending a traction motor to the frame of a locomotive bogie, containing mounted on the bracket frame of the bogie or the frame of the traction motor, pre-compressed elastic elements installed between them, a traverse, parts of which are located respectively between the protrusions of the engine frame or in the transverse openings of the frame bracket of the bogie ([2] with . 80-81, fig. 73).

Этот узел подвешивания, применяемый на отечественных грузовых и маневровых тепловозах 2ТЭ116, 2ТЭ10М, ТЭМ18 и ряде других локомотивов, также имеет свои недостатки. Наличие трущихся и изнашиваемых частей увеличивает стоимость ремонта, при замыкании витков пружин возможны удары, которые могут привести к повреждению тягового электродвигателя или рамы тележки.This suspension unit, used on the domestic freight and shunting locomotives 2TE116, 2TE10M, TEM18 and a number of other locomotives, also has its drawbacks. The presence of rubbing and wearing parts increases the cost of repair; when the coils of the springs are closed, shocks are possible, which can damage the traction motor or the trolley frame.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки, содержащий подвеску, резиновые и стальные шайбы, втулку, запрессованную в головку подвески, и цилиндрический валик ([3], с. 51-52, рис.3.4).Known unit for suspending a traction motor to the frame of the bogie, containing a suspension, rubber and steel washers, a bushing pressed into the suspension head, and a cylindrical roller ([3], pp. 51-52, Fig. 3.4).

Данный узел подвешивания применяется на электровозах серий ВЛ80 и ВЛ10 отечественных железных дорог. К его недостаткам относятся износ втулки и валика при поперечном перемещении тягового электродвигателя относительно рамы тележки и трудоемкость монтажа подвески из-за необходимости стягивания гайкой резиновых шайб.This suspension unit is used on electric locomotives of the VL80 and VL10 series of domestic railways. Its disadvantages include the wear of the bushing and the roller during transverse movement of the traction motor relative to the bogie frame and the laboriousness of mounting the suspension due to the need to tighten rubber washers with a nut.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки, содержащий подвеску и запрессованные в нее сферические резинометаллические шарниры с клиновыми валиками, вставленными в пазы рамы тележки и кронштейнов электродвигателей и закрепленными болтами со стопорными шайбами ([4], с. 20-21, рис. 1.13).Known node for suspending a traction motor to the frame of the bogie, containing a suspension and pressed into it spherical rubber-metal hinges with wedge rollers inserted into the grooves of the frame of the bogie and the brackets of the electric motors and fixed bolts with lock washers ([4], pp. 20-21, Fig. 1.13 ).

Недостаток данного узла подвешивания, применяемого на тепловозе 2ТЭ25А и электровозе 2ЭС6 отечественных железных дорог, состоит в том, что в условиях повышения действующих на шарниры нагрузок вследствие применения асинхронных тяговых электродвигателей, при ограниченных габаритах для размещения шарниров, деформации резинометаллических блоков превышают допустимые. В эксплуатации имелись случаи разрушения резинометаллических шарниров на электровозе ЭС6 в виде выдавливания резинового уплотнения за торец головки поводка ([5], с. 237).The disadvantage of this suspension unit, used on the 2TE25A diesel locomotive and the 2ES6 electric locomotive of domestic railways, is that under conditions of increasing loads acting on the hinges due to the use of asynchronous traction motors, with limited dimensions for placing the hinges, the deformations of the rubber-metal blocks exceed the permissible ones. In operation, there were cases of destruction of rubber-metal hinges on the ES6 electric locomotive in the form of extrusion of a rubber seal over the end of the leash head ([5], p. 237).

Аналог предлагаемого изобретения, наиболее близкий к нему по совокупности существенных признаков (прототип).Analogue of the proposed invention, the closest to it in terms of the totality of essential features (prototype).

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбран узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий тягу, в головках которой установлены резинометаллические блоки, один из которых развернут относительно другого на 90 градусов, валики и резьбовые соединения ([3], 51-52, рис. 3.2.).As a prototype of the present invention, a traction motor suspension unit is selected, containing a rod, in the heads of which rubber-metal blocks are installed, one of which is rotated relative to the other by 90 degrees, rollers and threaded connections ([3], 51-52, Fig. 3.2.).

Недостаток данной подвески тот же, что и описанной выше. Кроме того, сферический резинометаллический блок, подобный показанному в ([6], с. 166-167, рис. 80), затруднительно использовать в качестве верхнего резинометаллического блока из-за его большой ширины. Попытка уменьшить ширину резинометаллического блока при заданном диаметре приводит к снижению радиальной жесткости блока из-за уменьшения фактора формы, представляющего собой соотношение нагруженной поверхности к свободной, увеличению деформации резинового слоя под воздействием продольных нагрузок, действующих на подвеску, и дальнейшему сокращению срока службы подвески.The disadvantage of this suspension is the same as described above. In addition, a spherical rubber-metal block, similar to that shown in ([6], pp. 166-167, Fig. 80), is difficult to use as an upper rubber-metal block due to its large width. An attempt to reduce the width of the rubber-metal block at a given diameter leads to a decrease in the radial stiffness of the block due to a decrease in the form factor, which is the ratio of the loaded surface to the free surface, an increase in the deformation of the rubber layer under the influence of longitudinal loads acting on the suspension, and a further reduction in the service life of the suspension.

Известно, что цилиндрические резинометаллические блоки с двуслойной резиновой втулкой имеют радиальную жесткость в несколько раз выше, чем с однослойной ([7], с. 153, 159, рис. 105 г).It is known that cylindrical rubber-metal blocks with a two-layer rubber sleeve have a radial rigidity several times higher than with a single-layer one ([7], pp. 153, 159, Fig. 105 d).

Известен резинометаллический шарнир для подвешивания железнодорожных вагонов, выполненный сферическим и содержащий внутреннюю металлическую арматуру, причем наружная и внутренняя втулки и металлическая арматура выполнены из двух частей, с плоскостью разъема, перпендикулярной оси продольного отверстия внутренней втулки шарнира [8].Known rubber-metal hinge for hanging railway cars, made spherical and containing internal metal fittings, and the outer and inner bushings and metal fittings are made of two parts, with a plane of separation, perpendicular to the axis of the longitudinal hole of the inner sleeve of the hinge [8].

Недостаток указанного шарнира состоит в значительных осевых габаритах.The disadvantage of this hinge is its significant axial dimensions.

Известен цилиндрический резинометаллический шарнир, содержащий слой резины, привулканизированный к пальцу и к наружной тонкостенной втулке, выполненной из двух половин ([9], с. 372, рис. 87).Known cylindrical rubber-metal hinge containing a layer of rubber vulcanized to the finger and to the outer thin-walled sleeve made of two halves ([9], S. 372, Fig. 87).

Сущность изобретения.The essence of the invention.

Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя не имеет недостатков известных узлов подвешивания. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, на фиг. 2 - сечение по кронштейну тягового электродвигателя, на фиг. 3 - разрез по верхнему резинометаллическому блоку.The proposed suspension unit of the traction motor does not have the disadvantages of the known suspension units. The essence of the proposed utility model is illustrated by a drawing, where Fig. 1 shows the unit for suspending the traction motor to the locomotive bogie frame, FIG. 2 is a section along the traction motor bracket, FIG. 3 - section through the upper rubber-metal block.

Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя содержит тягу 1, в головках которой установлены резинометаллические блоки 2 и 3, блок 2 развернут относительно блока 3 на 90°, валики 4 и 5 и резьбовые соединения 6 и 7.The proposed suspension unit of the traction motor contains a rod 1, in the heads of which rubber-metal blocks 2 and 3 are installed, block 2 is rotated relative to block 3 by 90 °, rollers 4 and 5 and threaded connections 6 and 7.

Оба резинометаллических блока 2 и 3 выполнены сферическими двухслойными, наружная втулка 8, резиновая втулка 9 и внутренняя металлическая арматура 10 каждого из резинометаллических блоков (2 и 3) выполнены разъемными из двух половин (фиг. 3), раздвинутых до запрессовки резинометаллического блока в тягу 1 на величину предварительной деформации резины, при этом плоскость разъема перпендикулярна продольной оси тяги 1, а нижний валик 5 выполнен с кольцевым пазом, в который входит планка 11, крепящаяся с помощью резьбового соединения 7 к кронштейну тягового электродвигателя 12.Both rubber-metal blocks 2 and 3 are made of spherical two-layer, the outer sleeve 8, the rubber sleeve 9 and the inner metal reinforcement 10 of each of the rubber-metal blocks (2 and 3) are split from two halves (Fig. 3), extended before the rubber-metal block is pressed into the rod 1 by the amount of preliminary deformation of the rubber, while the plane of the joint is perpendicular to the longitudinal axis of the thrust 1, and the lower roller 5 is made with an annular groove, which includes the bar 11, which is attached by means of a threaded connection 7 to the bracket of the traction motor 12.

Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя работает следующим образом. При поперечном перемещении кронштейна тягового электродвигателя 12 относительно верхнего резинометаллического блока 2 во время прохождения кривых участков пути резинометаллические блоки 2 и 3 деформируются, обеспечивая свободное перемещение электродвигателя относительно рамы тележки. При угловом повороте кронштейна тягового электродвигателя 12 во время колебаний тягового электродвигателя на вертикальных неровностях пути деформируется упругий резинометаллический блок 3, обеспечивая свободный поворот тягового электродвигателя относительно оси упругого резинометаллического блока 3.The proposed suspension unit for the traction motor operates as follows. With the lateral movement of the traction motor bracket 12 relative to the upper rubber-metal block 2 during the passage of the curved sections of the path, the rubber-metal blocks 2 and 3 are deformed, providing free movement of the electric motor relative to the trolley frame. With the angular rotation of the traction motor bracket 12 during oscillations of the traction motor on vertical irregularities of the path, the elastic rubber-metal block 3 is deformed, providing free rotation of the traction motor relative to the axis of the elastic rubber-metal block 3.

При выкатке колесно-моторного блока откручиваются болты 7, вынимается планка 11, и нижний валик 5 выбивается ударами инструмента по торцу нижнего валика 5 из отверстий кронштейна тягового электродвигателя 12.When rolling out the wheel-motor unit, the bolts 7 are unscrewed, the bar 11 is removed, and the lower roller 5 is knocked out by blows of the tool at the end of the lower roller 5 from the holes in the bracket of the traction motor 12.

При запрессовке резинометаллического блока 2 или 3 в отверстие в тяге 1 половины наружной втулки 8, резиновой втулки 9 и внутренней металлической арматура 10 сближаются, обеспечивая предварительную деформацию резинового слоя в направлении действия силы, передаваемой тягой 1 подвески. Благодаря выполнению резинометаллических блоков 2 и 3 двухслойными их жесткость повышается и уменьшается суммарная деформация резиновых слоев, что предотвращает разрушение шарниров при воздействии продольных нагрузок на тягу 1. Кроме того, появляется возможность уменьшить его продольный габарит верхнего резинометаллического блока 2.When pressing the rubber-metal block 2 or 3 into the hole in the rod 1, the halves of the outer sleeve 8, the rubber sleeve 9 and the inner metal reinforcement 10 come together, providing preliminary deformation of the rubber layer in the direction of the force transmitted by the suspension rod 1. Due to the two-layer design of rubber-metal blocks 2 and 3, their rigidity increases and the total deformation of the rubber layers decreases, which prevents the destruction of the hinges under the action of longitudinal loads on the rod 1. In addition, it becomes possible to reduce its longitudinal dimensions of the upper rubber-metal block 2.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения.The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention.

Предлагаемое изобретение обеспечивает получение следующих видов технического результата. Повышение радиальной жесткости резинометаллических блоков благодаря двухслойной конструкции, с разъемом, обеспечивающим предварительную деформацию резины в направлении действия нагрузок на подвеску, позволяет предотвратить разрушение шарниров в эксплуатации и тем самым снизить затраты на эксплуатацию и ремонт локомотива.The proposed invention provides the following types of technical result. An increase in the radial stiffness of rubber-metal blocks due to a two-layer structure, with a connector that provides preliminary deformation of the rubber in the direction of the action of loads on the suspension, prevents the destruction of the hinges in operation and thereby reduces the cost of operating and repairing the locomotive.

Перечень фигур:List of figures:

Фиг. 1. Узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива.FIG. 1. Unit for suspending the traction motor to the locomotive bogie frame.

Фиг. 2. Сечение по кронштейну тягового электродвигателя.FIG. 2. Section along the traction motor bracket.

Фиг. 3. Сечение по резинометаллическому блоку.FIG. 3. Section along the rubber-metal block.

Источники информацииSources of information

1. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Т.1. Конструкция и динамика. - М., Гострансжелдориздат, 1957 - 343 с.1. Medel VB Electric railway rolling stock. Vol. 1. Construction and dynamics. - M., State Transzheldorizdat, 1957 - 343 p.

2. Шацилло А.А. Тяговый привод электроподвижного состава, Трансжелдориздат, М., 1961, - 222 с.2. Shatsillo A.A. Traction drive of electric rolling stock, Transzheldorizdat, M., 1961, - 222 p.

3. Бирюков И.В., Беляев И.В., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог.- М.; Транспорт, 1986. -256 с.3. Biryukov I.V., Belyaev I.V., Rybnikov E.K. Traction transmissions of electric rolling stock of railways. - M .; Transport, 1986.-256 p.

4. Зайцев Г.К. Устройство, эксплуатация и ремонт тепловозов серии 2ТЭ25А (2ТЭ25К): учеб. пособие. - М.: ОАО «Российские железные дороги», 2014. - 400 с.4. Zaitsev G.K. Device, operation and repair of locomotives of the 2TE25A (2TE25K) series: textbook. allowance. - M .: JSC Russian Railways, 2014. - 400 p.

5. Корнев A.M., Липунов Д.В. Модернизация системы подвешивания тягового электродвигателя электровоза постоянного тока 2ЭС6: статья. - Эксплуатационная надежность локомотивного парка и повышение эффективности тяги поездов. Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции с международным участием (10 ноября 2016 г.). Омск, 2016 - с. 237-242.5. Kornev A.M., Lipunov D.V. Modernization of the suspension system of the traction motor of the DC electric locomotive 2ES6: article. - Operational reliability of the locomotive fleet and increasing the efficiency of train traction. Materials of the third all-Russian scientific and technical conference with international participation (November 10, 2016). Omsk, 2016 - p. 237-242.

6. Повышение надежности экипажной части тепловозов: монография. А.И. Беляев, Б.Б. Бунин, С.М. Голубятников и др. Под ред. Л.К. Добрынина. М., Транспорт, 1984 - 248 с.6. Improving the reliability of the undercarriage of diesel locomotives: monograph. A.I. Belyaev, B.B. Bunin, S.M. Golubyatnikov and others. Ed. L.K. Dobrynin. M., Transport, 1984 - 248 p.

7. Потураев В.Н. Резиновые и резинометаллические детали машин [Текст]. - Москва: Машиностроение, 1966. - 299 с.7. Poturaev V.N. Rubber and rubber-metal machine parts [Text]. - Moscow: Mechanical Engineering, 1966 .-- 299 p.

8. Jacques Bourgeot. Resilient swivel joint for railway car suspensions, US Patent №5031545, Jul. 16, 1991.8. Jacques Bourgeot. Resilient swivel joint for railway car suspensions, US Patent No. 5031545, Jul. 16, 1991.

9. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Раздел четвертый. Конструирование машин. Том 11. Под ред. Л.К. Мартенса. М., 1948, - 456 с.9. Mechanical engineering. Encyclopedic reference. Section four. Construction of machines. Volume 11. Ed. L.K. Martens. M., 1948, - 456 p.

Claims

Узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий тягу, в головках которой установлены резинометаллические блоки, один из которых развернут относительно другого на 90 градусов, валики и резьбовые соединения, отличающийся тем, что оба резинометаллических блока выполнены сферическими двухслойными, наружная втулка, резиновая втулка и внутренняя металлическая арматура каждого из резинометаллических блоков выполнены разъемными из двух половин, раздвинутых до запрессовки резинометаллического блока в тягу на величину предварительной деформации резины, при этом плоскость разъема перпендикулярна продольной оси тяги.A traction motor suspension unit containing a rod, in the heads of which rubber-metal blocks are installed, one of which is rotated relative to the other by 90 degrees, rollers and threaded connections, characterized in that both rubber-metal blocks are made of spherical two-layer, an outer sleeve, a rubber sleeve and an inner metal reinforcement each of the rubber-metal blocks is made of two detachable halves, moved apart before pressing the rubber-metal block into the thrust by the amount of preliminary deformation of the rubber, while the plane of the joint is perpendicular to the longitudinal axis of the thrust.