RU206897U1

RU206897U1 - LOCOMOTIVE TRACTION DRIVE

Info

Publication number: RU206897U1
Application number: RU2021118616U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Олег Васильевич Измеров; Андрей Сергеевич Космодамианский; Александр Анатольевич Пугачев; Михаил Юрьевич Капустин; Николай Николаевич Стрекалов; Александр Васильевич Самотканов; Дмитрий Николаевич Шевченко; Евгений Владимирович Николаев
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.Тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор с малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом, полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом тяговый электродвигатель и редуктор опираются на раму тележки, вал тягового электродвигателя выполнен полым, вал тягового электродвигателя соединен с валом малого зубчатого колеса с помощью торсионного вала, проходящего через полый вал тягового электродвигателя, и двух зубчатых муфт, редуктор опирается на раму тележки в двух точках и связан с корпусом тягового электродвигателя разъемным подвижным соединением.Отличительной особенностью предлагаемого тягового привода является то, что статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения концов индукторов, удаленных друг от друга, закрытую кожухом, а расстояние от наружной поверхности полого вала до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора.Предложенный тяговый привод локомотива позволяет повысить силу тяги локомотива путем увеличения крутящего момента на валу тягового двигателя вследствие увеличения диаметра ротора тягового электродвигателя, что достигается путем выполнения статора тягового электродвигателя в виде двух дугообразных индукторов, соединенных друг с другом только с одной стороны.The utility model relates to rail vehicles, namely to devices for transmitting torque from a traction motor to a wheelset. Traction drive of a locomotive comprising a traction electric motor, a gearbox with a small toothed wheel and a large gearwheel, a hollow shaft connected through compensating couplings at one end with a large gear wheel, and the other with a wheelset, while the traction motor and gearbox rest on the bogie frame, the traction motor shaft is hollow, the traction motor shaft is connected to the small gear wheel shaft by means of a torsion shaft passing through the hollow traction motor shaft, and two gear couplings, the gearbox rests on the bogie frame at two points and is connected to the traction motor housing by a detachable movable joint. A distinctive feature of the proposed traction drive is that the stator of the traction motor is made in the form of two identical arc-shaped inductors, the length of each of which on the outer side is less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other from the side opposite to the axis of the wheelset, the traction motor housing has a recess at the location of the ends of the inductors, which are remote from each other, closed by a casing, and the distance from the outer surface of the hollow shaft to the center of the traction motor shaft is less than the value of the outer radius of the inductor. The proposed traction drive of the locomotive makes it possible to increase the traction force of the locomotive by increasing the torque on the traction motor shaft due to an increase in the rotor diameter of the traction motor, which is achieved by making the stator of the traction motor in in the form of two arc-shaped inductors connected to each other on one side only.

Description

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.The utility model relates to rail vehicles, namely to devices for transmitting torque from a traction motor to a wheelset.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки в трех точках, зубчатую передачу с малым зубчатым колесом, размещенным на валу тягового электродвигателя и большим зубчатым колесом, опирающимся через подшипники на корпус тягового электродвигателя, и полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, (см. Бирюков И.В., Савоськин А.Н., Бурчак Г.П. и др. Механическая часть подвижного состава. - М.: Транспорт, 1992, С. 346-347, рис. 13.45).A traction drive of a locomotive is known, containing a traction motor resting on the bogie frame at three points, a gear train with a small toothed wheel placed on the traction motor shaft and a large gear wheel resting through bearings on the traction motor housing, and a hollow shaft connected through compensating couplings one end with a large gear wheel, and the other with a wheelset, (see Biryukov I.V., Savoskin A.N., Burchak G.P. and others. Mechanical part of rolling stock. - M .: Transport, 1992, S. 346-347, fig.13.45).

Недостатком известного тягового привода, применяемого на тепловозах серий ТЭП70 и 2ТЭ70 и электровозах ЭП2к отечественных железных дорог, является то, что консольное расположение малого колеса увеличивает нагрузки на подшипники ротора тягового электродвигателя. При использовании асинхронных тяговых электродвигателей, имеющих повышенную частоту вращения ротора, срок службы роторного подшипника со стороны расположения малого зубчатого колеса оказывается недостаточным.The disadvantage of the known traction drive used on diesel locomotives of the TEP70 and 2TE70 series and EP2k electric locomotives of domestic railways is that the console arrangement of the small wheel increases the load on the traction motor rotor bearings. When using asynchronous traction motors with an increased rotor speed, the service life of the rotor bearing on the side of the small gear wheel is insufficient.

Известен тяговый привод, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор, малое зубчатое колесо которого расположено симметрично на двух подшипниковых опорах, соединяющую их компенсационную муфту, при этом тяговый электродвигатель и редуктор соединены друг с другом разъемный неподвижным соединением и опираются на раму в трех точках, и полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, (см. Смирнов В.А. Тележка двухосная моторная, Руководство по эксплуатации, ДМЗ, 2001 г., стр. 1-3.).A traction drive is known containing a traction motor, a gearbox, a small gear wheel of which is located symmetrically on two bearing supports, connecting them with a compensating coupling, while the traction motor and gearbox are connected to each other by a detachable fixed connection and rest on the frame at three points, and a hollow shaft , connected through compensating couplings at one end with a large gear wheel, and the other with a wheelset, (see V.A. Smirnov Two-axle motor trolley, Operation Manual, DMZ, 2001, pp. 1-3)

Недостаток данного тягового привода, примененного в отечественном электропоезде ЭД6, состоит в том, что муфта ограничивает габариты тягового электродвигателя, что препятствует применению данного тягового привода для локомотивов, имеющих более высокую мощность тягового электродвигателя.The disadvantage of this traction drive used in the domestic electric train ED6 is that the clutch limits the dimensions of the traction motor, which prevents the use of this traction drive for locomotives with a higher traction motor power.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, подвешенный на раме тележки, осевой редуктор, торсионный вал, проходящий через полый вал ротора тягового электродвигателя и связанный с валом осевого редуктора и валом тягового электродвигателя компенсационными муфтами (см. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение». А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, С. 133-134, рис. 91).A traction drive of a locomotive is known, containing a traction motor suspended on a bogie frame, an axial gearbox, a torsion shaft passing through the hollow shaft of the traction motor rotor and connected to the shaft of the axial gearbox and the shaft of the traction motor by compensating couplings (see. Construction, calculation and design of locomotives: Textbook for university students studying in the specialty "Locomotive engineering." A.A. Kamaev, N.G. Apanovich, V.A. . 133-134, fig. 91).

Недостатком данного тягового привода, примененном на тепловозе 2ТЭ121, электровозах ЭП1 и ЭП10 отечественных железных дорог и ДС3 железных дорог Украины, является ограничение возможности снизить массу тягового электродвигателя путем повышения частоты вращения ротора, вследствие необходимости повышать внутренний диаметр подшипников ротора для размещения внутри вала электродвигателя торсионного вала. Так, наружный диаметр вала асинхронного тягового электродвигателя СТА-1200 мощностью 1200 кВт с приводом с опорно-рамным тяговым электродвигателем и осевым редуктором составляет 188 мм, что почти на 40 мм больше диаметра вала тяговых электродвигателей электровозов с опорно-осевым подвешиванием, а масса составляет 2400 кг, что на 20% выше массы асинхронных тяговых электродвигателей той же мощности для привода с опорно-осевым подвешиванием тяговых асинхронных электродвигателей (около 2000 кг). Кроме того, осевой редуктор увеличивает неподрессоренную массу, что ограничивает применение данного привода для пассажирских локомотивов.The disadvantage of this traction drive, used on the 2TE121 diesel locomotive, EP1 and EP10 electric locomotives of domestic railways and DS3 of Ukrainian railways, is the limitation of the possibility to reduce the mass of the traction motor by increasing the rotor speed, due to the need to increase the inner diameter of the rotor bearings for placement inside the motor shaft of the torsion shaft ... So, the outer diameter of the shaft of an asynchronous traction motor STA-1200 with a capacity of 1200 kW with a drive with a support-frame traction motor and an axial gearbox is 188 mm, which is almost 40 mm more than the diameter of the shaft of traction electric motors of electric locomotives with axial support, and the mass is 2400 kg, which is 20% higher than the mass of asynchronous traction electric motors of the same power for a drive with axial support suspension of traction asynchronous electric motors (about 2000 kg). In addition, the axial gearbox increases the unsprung mass, which limits the use of this drive for passenger locomotives.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, опирающийся на раму тележки, редуктор с малым и большим зубчатым колесами и полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом малое зубчатое колесо размещено на валу тягового электродвигателя между роторными подшипниками, а корпус редуктора соединен неподвижным разъемным соединением с корпусом тягового электродвигателя (см. Josef

Design of a Wheelset Drive, Transactions on Electrical Engineering, Vol. 4 (2015), No. 1, C. 16-17, рис. 19).A traction drive of a locomotive is known, containing a traction motor resting on the bogie frame, a gearbox with small and large gear wheels and a hollow shaft connected through compensating couplings with one end to a large gear wheel, and the other with a wheel pair, while the small gear wheel is placed on the traction motor shaft between the rotor bearings, and the gearbox housing is connected by a fixed detachable connection to the traction motor housing (see Josef

Design of a Wheelset Drive, Transactions on Electrical Engineering, Vol. 4 (2015), No. 1, pp. 16-17, fig. 19).

Недостаток указанного привода, применяемого на локомотиве Skoda 109Е, в недостаточном сроке службы роторного подшипника, размещенного вблизи малого зубчатого колеса.The disadvantage of the specified drive used on the Skoda 109E locomotive is the insufficient service life of the rotor bearing located near the small gear wheel.

Известен тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор с малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом и полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом тяговый электродвигатель и редуктор связаны неподвижным разъемным соединением и опираются на раму тележки в трех точках, а вал тягового электродвигателя опирается на вал малого зубчатого колеса через дисковую муфту (см. Андрющенко А.А. Разработка экипажной части скоростного пассажирского электровоза с асинхронным тяговым приводом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ростов-на Дону, 2013, с. 11, рис. 4).A traction drive of a locomotive is known, containing a traction motor, a gearbox with a small gear wheel and a large gear wheel and a hollow shaft connected through compensating couplings at one end with a large gear wheel, and the other with a wheelset, while the traction motor and the gearbox are connected by a fixed detachable connection and rest on the bogie frame at three points, and the shaft of the traction motor rests on the shaft of a small toothed wheel through a disc clutch (see Andryushchenko A.A. Development of the undercarriage of a high-speed passenger electric locomotive with an asynchronous traction drive. . Rostov-on-Don, 2013, p. 11, fig. 4).

Недостатки указанного тягового привода, используемого на отечественном электровозе ЭП20, заключаются в сложности изготовления и ремонта. Места соединения тягового электродвигателя и редуктора требуют повышенной точности обработки, балансировка тягового электродвигателя не может быть осуществлена отдельно от редуктора. В результате увеличивается стоимость изготовления электровоза и расходов на его эксплуатацию.The disadvantages of the specified traction drive used on the domestic EP20 electric locomotive are the complexity of manufacturing and repair. The joints between the traction motor and the gearbox require increased processing precision; balancing of the traction motor cannot be carried out separately from the gearbox. As a result, the cost of manufacturing an electric locomotive and its operating costs increase.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор с малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом, полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом тяговый электродвигатель и редуктор опираются на раму тележки, ротор и статор тягового электродвигателя выполнены в виде дисков, вал тягового электродвигателя выполнен полым, вал тягового электродвигателя соединен с валом малого зубчатого колеса с помощью торсионного вала, проходящего через полый вал тягового электродвигателя, и двух зубчатых муфт, редуктор опирается на раму тележки в двух точках и связан с корпусом тягового электродвигателя разъемным подвижным соединением (См. Тяговый привод локомотива. / Воробьев В.И., Измеров О.В., Космодамианский А.С., Капустин М.Ю., Стрекалов Н.Н., Самотканов А.В., Шевченко Д.Н., Корчагин В.О. Патент на полезную модель №200670, Российская Федерация, СПК В61С 9/48 (2020.08); В61С 9/50 (2020.08). Опубл. 05.11.2020, бюл. №31).As a prototype of the proposed utility model, a traction drive of a locomotive was chosen, containing a traction electric motor, a gearbox with a small gear wheel and a large gear wheel, a hollow shaft connected through compensating couplings with one end to a large gear wheel, and the other with a wheelset, while the traction motor and the gearbox rest on the bogie frame, the rotor and stator of the traction motor are made in the form of disks, the shaft of the traction motor is hollow, the shaft of the traction motor is connected to the shaft of the small gear wheel by means of a torsion shaft passing through the hollow shaft of the traction electric motor, and two gear couplings, the gearbox rests on the bogie frame at two points and is connected to the traction motor housing by a detachable movable joint .N., Samotkanov A.V., Shevchenko D.N., Korchagin V.O. Patent for utility model No. 200670, Russian Federation walkie-talkie, SPK V61S 9/48 (2020.08); В61С 9/50 (2020.08). Publ. 05.11.2020, bul. No. 31).

Недостатком прототипа является необходимость разработки новых технологий для изготовления дисковых асинхронных машин с осевым магнитным потоком, что затрудняет внедрение прототипа в серийное производство. Использование же электрических машин с радиальным магнитным потоком ведет к снижению силы тяги локомотива, т.к. для машины с радиальным магнитным потоком диаметр ротора меньше, чем у машины с осевым магнитным потоком с ротором в виде диска. Уменьшение диаметра ротора ведет к снижению крутящего момента тягового электродвигателя; увеличить же диаметр ротора путем общего увеличения диаметра тягового электродвигателя невозможно, поскольку этот диаметр ограничен размерами централи тяговой передачи. Увеличение централи тяговой передачи в условиях, когда диаметр большого колеса тяговой передачи ограничен габаритами подвижного состава, возможно только за счет увеличения диаметра малого зубчатого колеса, что ведет к уменьшению передаточного числа и снижению силы тяги локомотива.The disadvantage of the prototype is the need to develop new technologies for the manufacture of asynchronous disk machines with axial magnetic flux, which complicates the introduction of the prototype into serial production. The use of electric machines with radial magnetic flux leads to a decrease in the traction force of the locomotive, because for a radial flux machine, the rotor diameter is smaller than for an axial flux machine with a disc-shaped rotor. Reducing the rotor diameter leads to a decrease in the traction motor torque; it is impossible to increase the rotor diameter by a general increase in the diameter of the traction motor, since this diameter is limited by the dimensions of the traction transmission central. An increase in the central traction gear in conditions when the diameter of the large traction gear wheel is limited by the dimensions of the rolling stock is possible only by increasing the diameter of the small gear wheel, which leads to a decrease in the gear ratio and a decrease in the traction force of the locomotive.

Известен тяговый привод трамвая, содержащий двухполюсный коллекторный тяговый электродвигатель, обмотки возбуждения которого расположены между полюсами, а ось колесной пары - со стороны одного из полюсов (См. John L. Sprague/ Frank J. Sprague invents. / IEEE Power and Energy Magazine, Volume 14, Number 2, March/April 2016, c. 80-96, Figure 8).Known traction drive tram, containing a two-pole commutator traction motor, the excitation windings of which are located between the poles, and the axis of the wheelset - from one of the poles (See John L. Sprague / Frank J. Sprague invents. / IEEE Power and Energy Magazine, Volume 14, Number 2, March / April 2016, pp. 80-96, Figure 8).

Данный тяговый привод позволяет увеличить радиальные габариты тягового электродвигателя, поскольку ось колесной пары размещена со стороны тягового электродвигателя, имеющей наименьшие поперечные габариты. Недостатком указанного тягового привода является то, что двухполюсный коллекторный тяговый электродвигатель имеет низкие моментомассовые показатели, вследствие чего данный привод в настоящее время не применяется на рельсовом подвижном составе.This traction drive makes it possible to increase the radial dimensions of the traction motor, since the axle of the wheelset is located on the side of the traction motor, which has the smallest transverse dimensions. The disadvantage of the specified traction drive is that the two-pole collector traction motor has low torque and mass indicators, as a result of which this drive is currently not used on rail rolling stock.

Известны дугостаторные и кольцевые приводы, в которых передача момента осуществляется бесконтактно электромагнитным полем. (См. Толкачев Э.А. Дугостаторные и линейные синхронные машины с магнитоэлектрическим возбуждением. Изд-во ЛГУ, 1975, С. 127.). Известно, что особенности конструкции, принципа действия и энергетики дугостаторных асинхронных электродвигателей обуславливают возможность их использования в системе тягового привода локомотивов (См. А.И. Ивахин. Варианты реализации и динамические свойства асинхронного тягового привода локомотивов с дугостаторными электродвигателями / «Тяжелое машиностроение», №10, М., НПО "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения", 2012, с. 21).Known arc-stator and ring drives, in which the transmission of torque is carried out contactlessly by an electromagnetic field. (See Tolkachev E.A. Arc and linear synchronous machines with magnetoelectric excitation. Publishing house of Leningrad State University, 1975, S. 127.). It is known that the design features, principle of operation and energy of arc-stator asynchronous electric motors determine the possibility of their use in the traction drive system of locomotives (See AI Ivakhin. Implementation options and dynamic properties of asynchronous traction drive of locomotives with arc-stator electric motors / "Heavy mechanical engineering", No. 10, M., NPO Central Research Institute of Mechanical Engineering Technology, 2012, p. 21).

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении силы тяги локомотива при возможности изготовить тяговый электродвигатель с использованием уже существующих технологий производства электрических машин..The problem to be solved by the utility model is to increase the traction force of a locomotive, if it is possible to manufacture a traction motor using existing technologies for the production of electric machines.

Это достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем тяговый электродвигатель, редуктор с малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом, полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом тяговый электродвигатель и редуктор опираются на раму тележки, вал тягового электродвигателя выполнен полым, вал тягового электродвигателя соединен с валом малого зубчатого колеса с помощью торсионного вала, проходящего через полый вал тягового электродвигателя, и двух зубчатых муфт, редуктор опирается на раму тележки в двух точках и связан с корпусом тягового электродвигателя разъемным подвижным соединением, статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения концов индукторов, удаленных друг от друга, закрытую кожухом, а расстояние от наружной поверхности полого вала до центра вала тягового электродвигателя, меньше, чем величина наружного радиуса индуктора.This is achieved by the fact that in the traction drive of a locomotive containing a traction motor, a gearbox with a small gear and a large gear, a hollow shaft connected through compensating couplings with one end to a large gear wheel, and the other with a wheelset, while the traction motor and the gearbox rests on the bogie frame, the traction motor shaft is hollow, the traction motor shaft is connected to the small gear shaft using a torsion shaft passing through the hollow traction motor shaft and two gear couplings, the gearbox rests on the bogie frame at two points and is connected to the body of the traction motor with a detachable movable joint, the stator of the traction motor is made in the form of two identical arc-shaped inductors, the length of each of which on the outside is less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheelset, the bodyThe traction motor has a recess at the location of the ends of the inductors located at a distance from each other, closed by a casing, and the distance from the outer surface of the hollow shaft to the center of the traction motor shaft is less than the value of the outer radius of the inductor.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1. изображен общий вид тягового привода локомотива, а на фиг. 2 - поперечное сечение тягового электродвигателя и оси колесной пары.The essence of the proposed utility model is illustrated by a drawing, where FIG. 1. shows a general view of the traction drive of the locomotive, and FIG. 2 is a cross-section of a traction motor and a wheelset axle.

Предлагаемый тяговый привод локомотива содержит тяговый электродвигатель 1, редуктор 2 с малым зубчатым колесом 3 и большим зубчатым колесом 4, полый вал 5, связанный через компенсирующие муфты 6 и 7 одним концом с большим зубчатым колесом 4, а другим - с колесной парой 8, при этом тяговый электродвигатель 1 и редуктор 2 опираются на раму тележки 9. Вал 10 тягового электродвигателя 1 выполнен полым, вал 10 тягового электродвигателя 1 соединен с валом 11 малого зубчатого колеса 3 с помощью торсионного вала 12, проходящего через полый вал 10 тягового электродвигателя 1, и двух зубчатых муфт 13 и 14, редуктор 2 опирается на раму тележки 9 в двух точках 15 и 16 и связан с корпусом тягового электродвигателя 1 разъемным подвижным соединением 17.The proposed traction drive of the locomotive contains a traction motor 1, a gearbox 2 with a small gearwheel 3 and a large gearwheel 4, a hollow shaft 5 connected through compensating couplings 6 and 7 with one end to a large gearwheel 4, and the other with a wheelset 8, when the traction motor 1 and the gearbox 2 rest on the bogie frame 9. The shaft 10 of the traction motor 1 is hollow, the shaft 10 of the traction motor 1 is connected to the shaft 11 of the small gearwheel 3 by means of a torsion shaft 12 passing through the hollow shaft 10 of the traction motor 1, and two gear couplings 13 and 14, the gearbox 2 rests on the bogie frame 9 at two points 15 and 16 and is connected to the housing of the traction motor 1 by a detachable movable joint 17.

Статор 18 тягового электродвигателя 1 выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов 19. Как видно из Фиг. 2., длина каждого из индукторов по наружной стороне будет равна L_и=πR_иϕ/180, где R_и - радиус индуктора 19 по наружной стороне, а ϕ - угол между торцами индуктора в градусах. Как показано на Фиг. 2, ϕ<180°, таким образом, L_и меньше, чем длина полуокружности с радиусом, равным R_и, и два индуктора вместе образуют лишь часть окружности. Концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары 8, по линии B₁B₂ (см. Фиг. 2), а противоположные концы индукторов не смыкаются друг с другом. Корпус 20 тягового электродвигателя 1 имеет выемку в месте расположения концов индукторов 19, удаленных друг от друга, закрытую кожухом 21. Как видно из Фиг. 2, расстояние L от наружной поверхности полого вала 5 до центра вала 10 тягового электродвигателя меньше, чем величина R_и (радиус индуктора 19 по наружной стороне).The stator 18 of the traction motor 1 is made in the form of two identical arc-shaped inductors 19. As can be seen from FIG. 2., the length of each of the inductors on the outside will be equal to L _and = πR _and ϕ / 180, where R _and is the radius of the inductor 19 on the outside, and ϕ is the angle between the ends of the inductor in degrees. As shown in FIG. 2, ϕ <180 °, thus L _and less than the length of a semicircle with a radius equal to R _and , and the two inductors together form only a part of the circle. The ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair 8, along the line B ₁ B ₂ (see Fig. 2), and the opposite ends of the inductors do not close with each other. The housing 20 of the traction motor 1 has a recess at the location of the ends of the inductors 19 spaced apart from each other, closed by the casing 21. As can be seen from FIG. 2, the distance L from the outer surface of the hollow shaft 5 to the center of the traction motor shaft 10 is less than the value of R _and (the radius of the inductor 19 on the outer side).

Предлагаемый тяговый привод локомотива работает следующим образом. Вращающий момент от вала 10 тягового электродвигателя 1 передается валу 11 малого зубчатого колеса 3 редуктора 2 через торсионный вал 12 и зубчатые муфты 13 и 14, при этом усилие реакции при реализации тягового усилия передается от редуктора 2 на тяговый электродвигатель 1 через разъемное подвижное соединение 17, что, в совокупности с опорой редуктора 2 на раму тележки 9 в двух точках 15 и 16 предотвращает смещение редуктора 2 относительно тягового электродвигателя 1 и поперечное смещение вала 11 малого зубчатого колеса 3 редуктора 2 относительно вала 12 тягового электродвигателя 1. Кожух 21 препятствует прониканию влаги и грязи внутрь тягового электродвигателя 1.The proposed traction drive of the locomotive works as follows. The torque from the shaft 10 of the traction motor 1 is transmitted to the shaft 11 of the small gear wheel 3 of the gearbox 2 through the torsion shaft 12 and the gear couplings 13 and 14, while the reaction force during the implementation of the traction force is transmitted from the gearbox 2 to the traction motor 1 through the detachable movable joint 17, that, in conjunction with the support of the gearbox 2 on the bogie frame 9 at two points 15 and 16 prevents the gearbox 2 from displacement relative to the traction motor 1 and the lateral displacement of the shaft 11 of the small gear wheel 3 of the gearbox 2 relative to the shaft 12 of the traction motor 1. The casing 21 prevents moisture penetration and dirt inside the traction motor 1.

Благодаря выполнению статора 18 тягового электродвигателя 1 в виде двух дугообразных индукторов 19, не соединенных друг с другом со стороны колесной пары 8, и наличии в корпусе 20 тягового электродвигателя 1 выемки появляется возможность для увеличения крутящего момента тягового электродвигателя 1 и силы тяги локомотива увеличить диаметр ротора тягового электродвигателя 1, поскольку наружный радиус корпуса 20 тягового электродвигателя, в отличие от рассмотренных выше аналогов, можно сделать при той же самой величине централи тяговой передачи и передаточном отношении существенно больше, чем расстояние от полого вала 5 до оси вала 10 тягового электродвигателя при числе пар полюсов больше, чем 2, так как полый вал 5 располагается в выемке.Due to the implementation of the stator 18 of the traction motor 1 in the form of two arc-shaped inductors 19, not connected to each other from the side of the wheel pair 8, and the presence in the housing 20 of the traction motor 1 of a recess, it becomes possible to increase the torque of the traction motor 1 and the traction force of the locomotive to increase the diameter of the rotor of the traction motor 1, since the outer radius of the traction motor housing 20, in contrast to the analogs discussed above, can be made with the same value of the central traction gear and the gear ratio significantly greater than the distance from the hollow shaft 5 to the axis of the traction motor shaft 10 with the number of pairs poles more than 2, since the hollow shaft 5 is located in the recess.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что выполнение статора тягового электродвигателя в виде двух дугообразных индукторов, соединенных друг с другом только с одной стороны, позволяет увеличить диаметр ротора тягового электродвигателя, не меняя размера централи тяговой передачи, что позволяет увеличить крутящий момент на валу тягового электродвигателя и силу тяги локомотива.The technical and economic effect of the claimed utility model is that the implementation of the stator of the traction motor in the form of two arc-shaped inductors connected to each other only on one side, allows to increase the diameter of the traction motor rotor without changing the size of the traction transmission central, which makes it possible to increase the torque on the traction motor shaft and the traction force of the locomotive.

Claims

Тяговый привод локомотива, содержащий тяговый электродвигатель, редуктор с малым зубчатым колесом и большим зубчатым колесом, полый вал, связанный через компенсирующие муфты одним концом с большим зубчатым колесом, а другим - с колесной парой, при этом тяговый электродвигатель и редуктор опираются на раму тележки, вал тягового электродвигателя выполнен полым, вал тягового электродвигателя соединен с валом малого зубчатого колеса с помощью торсионного вала, проходящего через полый вал тягового электродвигателя, и двух зубчатых муфт, редуктор опирается на раму тележки в двух точках и связан с корпусом тягового электродвигателя разъемным подвижным соединением, отличающийся тем, что статор тягового электродвигателя выполнен в виде двух одинаковых дугообразных индукторов, длина каждого из которых по наружной стороне меньше длины полуокружности с радиусом, равным наружному радиусу индуктора, концы индукторов соединены друг с другом со стороны, противоположной оси колесной пары, корпус тягового электродвигателя имеет выемку в месте расположения концов индукторов, удаленных друг от друга, закрытую кожухом, а расстояние от наружной поверхности полого вала до центра вала тягового электродвигателя меньше, чем величина наружного радиуса индуктора.Traction drive of a locomotive containing a traction electric motor, a reducer with a small gear and a large gear, a hollow shaft connected through compensating couplings with one end to a large gear and the other with a wheelset, while the traction motor and gearbox rest on the bogie frame, the shaft of the traction motor is hollow, the shaft of the traction motor is connected to the shaft of the small gear wheel by means of a torsion shaft passing through the hollow shaft of the traction motor and two gear couplings, the gearbox rests on the bogie frame at two points and is connected to the body of the traction motor by a detachable movable joint, characterized in that the stator of the traction motor is made in the form of two identical arcuate inductors, the length of each of which on the outside is less than the length of a semicircle with a radius equal to the outer radius of the inductor, the ends of the inductors are connected to each other on the side opposite to the axis of the wheel pair, the traction body th electric motor has a recess at the location of the ends of the inductors, remote from each other, closed by a casing, and the distance from the outer surface of the hollow shaft to the center of the traction motor shaft is less than the value of the outer radius of the inductor.