RU2704653C1 - Locomotive wheel-motor unit - Google Patents

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport, particularly, to locomotives wheeled-motor units. Wheel-motor unit comprises traction motor and wheel pair. Electric motor is pivotally mounted on bogie frame crossbar and coupled with wheel pair by gear transmission. Hinge is made in the form of a cylindrical pin. Two sections symmetrical along the length of the finger have a square cross-section, and on the middle section there are splines. Splined finger is installed in support ledge of electric motor, and square sections are installed in U-shaped shoe made on crossbar. Shoe is spring-loaded relative to the support ledge by two packs of disk springs.

EFFECT: reduced wear of rims of wheelsets.

1 cl, 2 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях магистральных тепловозах и электровозах.The alleged invention relates to the field of rail vehicles and can be used in the construction of trunk diesel locomotives and electric locomotives.

Известен колесно-моторный блок тепловоза ТЭ3 описанный и показанный на странице 120-122, рис. 79 и рис. 80 в книге «Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности Локомотивостроение / А.А. Комаев и др. под ред. А.А. Камаева - М.: Машиностроение, 1981 г.» Такое колесно-моторный блок состоит и колесной пары с буксами, на оси которой с помощью моторно-осевых подшипников навешан тяговый электродвигатель. Другая его боковая сторона с помощью пружинной подвески взаимосвязана с рамой тележки тепловоза. Не смотря на свою эффективность использования такой КМБ обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в случаи его использования его в конструкциях тепловоза с бесчелюстными тележками и при прохождение или кривых участков пути, последние не имеют возможности вписываться в такие кривые путем углового поворота КМБ, что влечет за собой повышенный износ гребней, колес, колесных пар.Known wheel-motor unit of a diesel locomotive TE3 described and shown on page 120-122, Fig. 79 and fig. 80 in the book “Design, calculation and design of locomotives. A textbook for university students enrolled in the specialty Locomotive Engineering / A.A. Komaev et al. Ed. A.A. Kamaeva - M .: Mechanical Engineering, 1981. ”Such a wheel-motor block also consists of a wheel pair with axle boxes, on the axis of which a traction motor is mounted using motor-axial bearings. Its other side with the help of a spring suspension is interconnected with the frame of the locomotive trolley. Despite its effectiveness in using such an MPC, it has a significant disadvantage in that if it is used in constructions of a locomotive with jawless carts and when passing or curved sections of the track, the latter cannot fit into such curves by angular rotation of the MPC, which entails increased wear on the flanges, wheels, wheelsets.

Известен также моторно-колесный блок тепловоза, описанный в патенте RU 2284930. Такой КМБ содержит тяговый электродвигатель, который навешан на дополнительные балки расположенной в поперечной плоскости рамы тележки и снабженный двумя вертикальными участками, соединенными с буксами колесной пары. Существенным недостатком такого колесно-моторного блока, также как и описанного в аналоге, является невозможность располагается по радиусу его колесной паре относительно центра траектории кривой пути, что влечет за собой повышенный износ ее гребней, колес.The motor-wheel block of a diesel locomotive is also known, as described in patent RU 2284930. This KMB contains a traction motor, which is hung on additional beams located in the transverse plane of the frame of the truck and equipped with two vertical sections connected to the axle boxes of the wheelset. A significant drawback of such a wheel-motor unit, as described in the analogue, is the impossibility of being located along the radius of its wheelset relative to the center of the path curve, which entails increased wear of its flanges and wheels.

Поэтому, целью предполагаемого изобретения является снижение износа гребней, колесных пар, тележек, тепловозов за счет возможного углового поворота колесно-моторных блоков и их расположенных в концевых частях тележки.Therefore, the aim of the proposed invention is to reduce the wear of ridges, wheelsets, bogies, diesel locomotives due to the possible angular rotation of the wheel-motor blocks and their located in the end parts of the bogie.

Поставленная цель достигается тем, что шарнир выполнен в виде цилиндрического пальца снабженного двумя симметрично расположенными по его длине участками имеющими квадратное сечение и взаимосвязанные с ответными выполненными в башмаке «П» образной форы закрепленном на поперечине рамы, а средний участок пальца снабжен шлицами контактирующими с ответными нарезанными в отверстиях опорного выступа имеющегося на торцевой вертикальной поверхности тягового электродвигателя причем, упомянутые «П» образной форы башмак и опорный выступ подпружинены друг относительно друга комплектами тарельчатых пружин.This goal is achieved in that the hinge is made in the form of a cylindrical finger equipped with two sections symmetrically located along its length having a square cross section and interconnected with mating handicrafts made in the shoe “P” fixed on the frame cross member, and the middle part of the finger is equipped with slots in contact with the milled cut in the holes of the support protrusion of the traction motor available on the vertical end surface of the traction motor, and the aforementioned “P” shaped shoe and the support protrusion under ruzyne relative to each other sets of cup springs.

На чертежах фиг. 1 показан колесно-моторный блок тепловоза вид сбоку, а на фиг. 2 узел крепления его к раме тележки тепловоза.In the drawings of FIG. 1 shows a wheel-motor unit of a locomotive, a side view, and FIG. 2 knots of fastening it to the frame of the diesel locomotive.

Колесно-моторный блок тепловоза состоит из тягового электродвигателя 1 с колесной парой 2 расположенной в буксах 3. Буксы 3 с помощью поводков 4 и рессорного подвешивания 5 связаны с рамой тележки 6. На тяговом электродвигателе 1 выполнен опорный выступ 7 снабженный шлицами 8 взаимосвязанными с шлицами 9 выполненными на цилиндрическом пальце 10. Цилиндрический палец 10 своими участками квадратного сечения 11 размещен в ответных отверстиях башмака «П» образной формы 12 жестко закрепленного на поперечине 13 рамы тележки 6. На цилиндрическом пальце 10 в пространстве между опорным выступом 7 и башмака «П» образной формы 12 размещены комплекты тарельчатых пружин 14. Колесная пара 2 перемещается по рельсовому пути 15.The wheel-motor unit of the locomotive consists of a traction motor 1 with a wheel pair 2 located in the axle boxes 3. The axle boxes 3 are connected to the frame of the trolley 6 using leashes 4 and spring suspension 5. A support ledge 7 is provided on the traction motor 1 with slots 8 interconnected with splines 9 made on a cylindrical finger 10. A cylindrical finger 10 of its square sections 11 is placed in the mating holes of the shoe "P" shaped 12 rigidly mounted on the cross member 13 of the frame of the truck 6. On a cylindrical finger 10 in the space between the support protrusion 7 and the shoe "P" shaped 12 placed sets of Belleville springs 14. Wheel pair 2 moves along the track 15.

Работает колесно-моторный блок тепловоза следующим образом. При поступательном прямолинейном его движении (на чертежах сам тепловоз не показан), например по стрелке А все узлы и детали его тележки и в частности колесно-моторного блока показанного на фиг. 1 имеют соответствующее ей положение. Известно (см. аналог и прототип), что при прямолинейном движении тепловоза (что характерно для бесчелюстных тележек) последние, за счет наличия упругого рессорного подвешивания 5, имеют способность виляния колесных пар 2 и в этом случае на гребнях колес колесных пар возникают поперечные силы вызывающие износ последних причем, такие усилия достигают значений в 2,0 тонны. В предложенном же техническом решении колебания виляний колесной пары 2 не происходят по той причине, что угловой поворот колесно-моторного блока (тяговый электродвигатель 1 с колесной парой 2) в горизонтальной плоскости рельсового пути 15 исключен за счет неподвижного в этом направлении опорного выступа 7 тягового электродвигателя 1 обеспечивающего наличием шлицевого соединения между опорным выступом 7 и башмака «П» образной формы 12 жестко закрепленного на поперечине 13 рамы тележки 6. Более того указанное шлицевое соединение 8 и 9 удерживается от упругих деформаций цилиндрическим пальцем 10, который имеет неподвижное соединение между тяговым электродвигателем 1 и поперечиной 13 за счет наличия на его поверхности участков квадратного сечения 11. Предположим теперь, что тепловоз вошел в кривую рельсового пути 15 по стрелке В и тогда, как известно, к гребню колеса колесной пары 2 будет приложено боковое усилие порядка 6,0 тонн. И тогда, под действием такого усилия произойдет упругая угловая деформация участка цилиндрического пальца 10 снабженного шлицами 8 за счет того, что последний выполнен из упругого материала, например, стали 62С и неподвижно, своими участками 11, закреплен на поперечине 13 рамы тележки 6. Следовательно, в кривой рельсового пути 15 колесная пара 2 совместно с тяговым электродвигателем 1 расположится по радиусу относительно центра траектории преодолеваемой тепловозом кривой. Учитывая, что в процессе движения тепловоза под действием имеющихся неровностей пути могут возникнуть колебания колесно-моторного блока то для их демпфирования, в соединении опорного выступа 7 и башмака 11 «П» образной формы 12, использованы комплекты тарельчатых пружин 14, которые позволяют в итоге повысить плавность хода тепловоза. Следует подчеркнуть, что в конструкциях тележек тепловозов установлено три колесно-моторных блока - два крайних и один средний, и поэтому работа второго крайнего колесно-моторного блока будет происходить подобно тому, как это описано выше. Далее описанные процессы движения тепловоза с учетом радиального расположения колесных пар 5 будут повторяться неоднократно.The wheel-motor unit of the locomotive operates as follows. With its forward rectilinear movement (the locomotive itself is not shown in the drawings), for example, along arrow A, all components and parts of its truck, and in particular the wheel-motor block shown in FIG. 1 have a corresponding position. It is known (see analogue and prototype) that with the rectilinear movement of the locomotive (which is typical for jawless carts), the latter, due to the presence of elastic spring suspension 5, have the ability to wobble wheel pairs 2 and in this case lateral forces arise on the wheel flanges wear of the latter and, such efforts reach values of 2.0 tons. In the proposed technical solution, the wobble of the wheel pair 2 does not occur due to the fact that the angular rotation of the wheel-motor unit (traction motor 1 with the wheel pair 2) in the horizontal plane of the rail 15 is excluded due to the stationary protrusion 7 of the traction motor 1 providing the presence of a spline connection between the support protrusion 7 and the shoe "P" shaped 12 rigidly mounted on the cross member 13 of the frame of the truck 6. Moreover, the specified spline connection 8 and 9 holding depends on elastic deformations with a cylindrical pin 10, which has a fixed connection between the traction motor 1 and the crosspiece 13 due to the presence of square sections 11 on its surface. Now suppose that the locomotive entered the curve of rail track 15 along arrow B and then, as you know, a lateral force of the order of 6.0 tons will be applied to the wheel flange of the wheelset 2. And then, under the action of such an effort, elastic angular deformation of the portion of the cylindrical pin 10 provided with slots 8 will occur due to the fact that the latter is made of an elastic material, for example, steel 62C and is fixedly mounted on the cross member 13 of the frame of the trolley 6. Therefore, in the curve of the rail track 15, the pair of wheels 2 together with the traction motor 1 will be located along the radius relative to the center of the trajectory of the curve overcome by the locomotive. Considering that in the process of locomotive movement under the influence of existing irregularities of the track, vibrations of the wheel-motor block can occur, then for their damping, in the connection of the support protrusion 7 and the shoe 11 “P” shaped 12, sets of Belleville springs 14 are used, which ultimately increase smoothness of the locomotive. It should be emphasized that in the designs of diesel locomotive carts there are three wheel-motor blocks — two extreme and one middle, and therefore the operation of the second extreme wheel-motor block will occur similarly to the way described above. Further, the described processes of locomotive movement, taking into account the radial arrangement of the wheelset 5, will be repeated several times.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями колесно-моторных блоков тепловозов очевидно, так как оно позволяет снизить износ гребней колес колесных пар тепловозов как при движении на прямых, так и кривых участков рельсового пути.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known designs of wheel-motor blocks of diesel locomotives is obvious, since it allows to reduce the wear of the wheel flanges of the wheelsets of diesel locomotives both when driving on straight and curved sections of the rail track.

Claims (1)

Колесно-моторный блок тепловоза, состоящий из тягового электродвигателя, шарнирно установленного на поперечине рамы тележки и связанного с помощью зубчатой передачи с колесной парой, буксы которой подпружинены относительно рамы тележки винтовыми пружинами сжатия, отличающийся тем, что шарнир выполнен в виде цилиндрического пальца, снабженного двумя симметрично расположенными по его длине участками, имеющими квадратное сечение и взаимосвязанными с ответными, выполненными в башмаке П-образной формы, закрепленном на поперечине рамы, а средний участок пальца снабжен шлицами, контактирующими с ответными, нарезанными в отверстиях опорного выступа, имеющегося на торцевой вертикальной поверхности тягового электродвигателя, причем упомянутые П-образной форы башмак и опорный выступ подпружинены относительно друг друга комплектами тарельчатых пружин.Wheel-motor block of a diesel locomotive, consisting of a traction motor pivotally mounted on the cross member of the trolley frame and connected by a gear to a pair of wheels, the axle boxes of which are spring-loaded with compression springs relative to the trolley frame, characterized in that the hinge is made in the form of a cylindrical pin equipped with two areas symmetrically spaced along its length, having a square section and interconnected with mates, made in a U-shaped shoe fixed to the frame cross member, and Independent user finger portion is provided with slots, in contact with the mating, sliced in the openings of the support collar having a vertical surface on the face of the traction motor, said U-shaped shoe and the reference odds protrusion biased relative to each other sets of cup springs.

Images