RU157035U1

RU157035U1 - SUSPENSION OF AXIAL LOCOMOTIVE REDUCER

Info

Publication number: RU157035U1
Application number: RU2015125768/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Владимир Владимирович Кобищанов; Дмитрий Яковлевич Антипин; Денис Андреевич Бондаренко; Александр Анатольевич Пугачев; Олег Васильевич Измеров; Сергей Геннадьевич Шорохов
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2015-11-20

Abstract

Подвеска осевого редуктора локомотива, содержащая осевой редуктор, который одной стороной опирается на ось колесной пары, а другой стороной связан с рамой тележки посредством вертикальной тяги с резинометаллическими шарнирами на концах, отличающаяся тем, что вертикальная тяга связана с рамой тележки через балансир с резинометаллическим шарниром, ось которого расположена над быстроходным валом редуктора, а другой конец балансира связан вертикальной тягой той же длины с концом редуктора, противоположным по отношению к быстроходному валу.Suspension of an axial gearbox of a locomotive, comprising an axial gearbox, which rests on one side of the axle of a pair of wheels and the other side is connected to the frame of the trolley by means of a vertical link with rubber-metal hinges at the ends, characterized in that the vertical link is connected to the frame of the trolley through a balancer with a rubber-metal hinge, whose axis is located above the high-speed shaft of the gearbox, and the other end of the balancer is connected by a vertical rod of the same length with the end of the gearbox, opposite to the high-speed shaft y.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно устройству, фиксирующего осевой редуктор тягового привода локомотива в определенном положении и воспринимающего реактивное усилие осевого редуктора при передаче тяговой нагрузки.The invention relates to transport engineering, namely, a device that fixes the axial gearbox of the traction drive of a locomotive in a certain position and perceives the reactive force of the axial gearbox during transmission of the traction load.

Известна подвеска осевого редуктора, включающая осевой редуктор, связанный с рамой тележки с помощью направляющих и ползуна (Зюберкрюб М. Тяговые передачи локомотивов: монография. Госжелдориздат, 1933, С. 61, фиг. 56).Known suspension of an axial gearbox, including an axial gearbox associated with the trolley frame with guides and a slider (Zyuberkryub M. Traction drives of locomotives: monograph. Goszheldorizdat, 1933, S. 61, Fig. 56).

Недостатком подвески осевого редуктора, примененного на шахтном электровозе, является наличие изнашивающихся пар трения, что повышает расходы на обслуживание и ремонт.The drawback of the axial gear suspension used in a mine electric locomotive is the presence of wearing friction pairs, which increases maintenance and repair costs.

Известна подвеска осевого редуктора, включающая осевой редуктор, который одной стороной опирается на ось, а другой связан с рамой тележки посредством набора резиновых элементов (см. Бирюков И.В, Беляев А.И., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М, Транспорт, 1986 - С. 86-87, рис. 4.17).A known suspension of an axial gearbox, including an axial gearbox that rests on one axis on the other side and is connected to the trolley frame with a set of rubber elements (see Biryukov I.V., Belyaev A.I., Rybnikov E.K. Traction gears of electric rolling stock of iron M, Transport, 1986 - S. 86-87, Fig. 4.17).

Недостатком подвески осевого редуктора, примененной на электропоезде ЭР2Р, является деформация резиновых элементов, что при реализации тягового усилия приводит к увеличению несоосности вала осевого редуктора и тягового электродвигателя и сокращению срока службы муфт, компенсирующих эту несоосность. Так, в ходе испытания резинокордной компенсирующей муфты было установлено, что наибольшее тепловыделение в муфте возникает при угле перекоса, вызванном несоосностью, и максимальной частоте вращения (см. Власов В.И., Богопольский Б.М., Соколенко Ю.И., Студенцов О.М. Резинокордная муфта тягового привода тепловоза 2ТЭ121. Результаты испытаний тепловоза 2ТЭ121. Тр. ВНИТИ, вып. 62, Коломна, 1985 г., С. 134), что свидетельствует о максимальной интенсивности внутреннего трения в резине и кордных нитях, ведущего к их повреждению.The drawback of the axial gear suspension used on the ER2R electric train is the deformation of the rubber elements, which, when the traction is realized, increases the shaft misalignment of the axial gear and the traction electric motor and shortens the service life of the couplings that compensate for this misalignment. So, during the test of the rubber-cord compensating coupling, it was found that the greatest heat release in the coupling occurs when the skew angle caused by misalignment and the maximum rotation frequency (see Vlasov V.I., Bogopolsky B.M., Sokolenko Yu.I., Studentsov OM Rubber-cord coupling of the traction drive of the 2TE121 diesel locomotive. Test results of the 2TE121 diesel locomotive. VNITI, issue 62, Kolomna, 1985, p. 134), which indicates the maximum intensity of internal friction in rubber and cord threads leading to their damage.

В качестве прототипа предполагаемой полезной модели выбрана подвеска осевого редуктора, содержащая осевой редуктор, который одной стороной опирается на ось, а другой связан с рамой тележки посредством вертикальной тяги с шарнирами на концах (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).As a prototype of the proposed utility model, an axle gearbox suspension was selected that contains an axial gearbox that rests on one axis and is connected to the trolley frame with vertical traction with hinges at the ends (see Design, calculation and design of locomotives: A textbook for university students, students in the specialty “Locomotive Engineering.” A.A. Kamaev, N.G. Apanovich, V.A. Kamaev, etc. Under the editorship of A.A. Kamaev. - M, Mechanical Engineering, 1981, pp. 133-134, rice . 91).

Данная подвеска, примененная на тепловозе 2ТЭ121 отечественных железных дорог, также имеет недостатки. При вертикальном перемещении колесной пары во время прохождения локомотивом неровностей пути корпус редуктора поворачивается вокруг шарнира тяги, соединенного с редуктором, что вызывает вертикальное смещение быстроходного вала редуктора относительно вала тягового электродвигателя.This suspension, used on a diesel locomotive 2TE121 of domestic railways, also has disadvantages. When the wheelset moves vertically during the locomotive’s irregularities, the gear housing rotates around the traction hinge connected to the gear, which causes a vertical displacement of the high-speed gear shaft relative to the traction motor shaft.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат на ремонт локомотива.The problem the utility model aims to solve is to reduce the cost of repairing a locomotive.

Это достигается тем, что в подвеске осевого редуктора локомотива, содержащей осевой редуктор, который одной стороной опирается на ось колесной пары, а другой стороной связан с рамой тележки посредством вертикальной тяги с резинометаллическими шарнирами на концах, вертикальная тяга связана с рамой тележки через балансир с резинометаллическим шарниром, ось которого расположена над быстроходным валом редуктора, а другой конец балансира связан вертикальной тягой той же длины с концом редуктора, противоположным по отношению к быстроходному валу.This is achieved by the fact that in the suspension of the axial gearbox of a locomotive containing an axial gearbox, which rests on one side of the axle of the wheel pair and the other side is connected to the frame of the trolley by means of a vertical link with rubber-metal hinges at the ends, the vertical link is connected to the frame of the trolley through a balancer with rubber-metal a hinge whose axis is located above the high-speed shaft of the gearbox, and the other end of the balancer is connected by a vertical rod of the same length with the end of the gearbox opposite to the high-speed off the shaft.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1. изображен общий вид подвески, на фиг. 2 - кинематическая схема предлагаемой подвески.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1. shows a General view of the suspension, in FIG. 2 is a kinematic diagram of the proposed suspension.

Подвеска (фиг. 1) содержит осевой редуктор 1, который одной стороной опирается на ось колесной пары 2, а другой стороной связан с рамой тележки 3 посредством вертикальной тяги 4 с резинометаллическими шарнирами 5 на концах.The suspension (Fig. 1) contains an axial gearbox 1, which is supported on one side by the axis of the wheel pair 2, and the other side is connected to the frame of the trolley 3 by means of a vertical link 4 with rubber-metal hinges 5 at the ends.

При этом тяга 4 связана с рамой тележки 3 через балансир 6 и шарнир 7, расположенный над быстроходным валом 8 редуктора 1, а другой конец балансира 6 через вертикальную тягу 9 той же длины, что и тяга 4, связан с другим концом осевого редуктора 1.When this rod 4 is connected with the frame of the trolley 3 through the balancer 6 and the hinge 7 located above the high-speed shaft 8 of the gearbox 1, and the other end of the balancer 6 through a vertical rod 9 of the same length as the rod 4 is connected to the other end of the axial gearbox 1.

Предлагаемая подвеска осевого редуктора локомотива работает следующим образом. При реализации локомотивом тягового усилия Р (фиг. 1) на корпусе подвески в месте соединения с вертикальной тягой 4 (точка D на схеме фиг. 1) возникает сила P₁, стремящаяся повернуть корпус редуктора вокруг оси колесной пары (точка B на схеме фиг. 1) в направлении, противоположном направлению вращения колесной пары. Сила P₁ передается тягой 4 на конец балансира 6, обозначенный точкой G на схеме фиг. 1, создавая момент, стремящийся повернуть балансир 6, вследствие чего в точке E балансира возникает сила P₂, воздействующая на вертикальную тягу 9 через шарнир 5, и направленная в сторону, противоположную силе P₁. Сила Р₂ передается тягой 9 на осевой редуктор 1 в точке C, стремясь повернуть редуктор в ту же сторону, что и сила P₁. Поскольку точка B, соответствующая центру оси колесной пары 2, неподвижна вследствие того, что колесная пара в вертикальном направлении опирается на рельсы, а в горизонтальном ее перемещению препятствуют направляющие буксового узла, передающее тяговое усилие на тележку (на фиг. 2 не показаны), точка F, соответствующая шарниру 7, неподвижна, потому что шарнир 7 связывает балансир 6 с рамой тележки 3, а расстояния FE и BC от концов тяги до шарнира 7 и оси колесной пары 2 не равны друг другу, редуктор 1, вертикальные тяги 4 и 9 и балансир 6 остаются неподвижными, а реакция, создаваемая на корпусе редуктора тяговым усилием, передается на раму тележки 3. При вертикальном перемещении оси колесной пары относительно рамы тележки на величину Z (фиг. 1) точка С на осевом редукторе 1 и Е на балансире 6 перемещаются в ту же сторону, что и точка Z на оси колесной пары на расстояние Z₁, а точка G на противоположном конце балансира 6 и точка D на осевом редукторе перемещаются в противоположную сторону на расстояние

. Поскольку расстояние от быстроходного вала 8 осевого редуктора 1 до точки связи редуктора 1 с тягой 4 AD=GF, а расстояние от быстроходного вала 8 осевого редуктора 1 до точки связи редуктора 1 с тягой 9 AC=EF, то при вертикальном перемещении точки С на расстояние Z₁, а точки D на расстояние, равное

в сторону, противоположную перемещению точки C, то точка A, соответствующая центру быстроходного вала 8 осевого редуктора 1, не перемещается в вертикальном направлении, как и точка F (фиг. 1).The proposed suspension of the axial gear of the locomotive works as follows. When the locomotive implements the tractive effort P (Fig. 1) on the suspension housing at the junction with the vertical link 4 (point D in the diagram of Fig. 1), a force P ₁ arises, which tends to rotate the gear housing around the axis of the wheel pair (point B in the diagram of FIG. 1) in the direction opposite to the direction of rotation of the wheelset. The force P ₁ is transmitted by the rod 4 to the end of the balancer 6, indicated by the point G in the diagram of FIG. 1, creating a moment tending to rotate the balancer 6, as a result of which at point E of the balancer a force P ₂ arises, acting on the vertical rod 9 through the hinge 5, and directed in the direction opposite to the force P ₁ . The force P ₂ is transmitted by the rod 9 to the axial gearbox 1 at point C, trying to turn the gearbox in the same direction as the force P ₁ . Since the point B corresponding to the center axis of the wheelset 2 is stationary due to the fact that the wheelset is supported vertically on the rails, and the axlebox guides transmitting the pulling force to the trolley hinder its horizontal movement (Fig. 2 is not shown), the point F corresponding to the hinge 7 is stationary, because the hinge 7 connects the balancer 6 with the frame of the trolley 3, and the distances FE and BC from the ends of the rod to the hinge 7 and the axis of the wheelset 2 are not equal to each other, gearbox 1,

vertical rods

4 and 9 and balancer 6 remain fixed n, and the reaction created on the gear housing by traction is transmitted to the carriage frame 3. When the wheel pair axis is vertically moved relative to the carriage frame by the value Z (Fig. 1), point C on the axial gearbox 1 and E on the balancer 6 move to the same side, as the point Z on the axis of the wheelset to the distance Z ₁ , and the point G on the opposite end of the balancer 6 and the point D on the axial gear move in the opposite direction by the distance

. Since the distance from the high-speed shaft 8 of the axial gearbox 1 to the coupling point of the gearbox 1 with the thrust 4 AD = GF, and the distance from the high-speed shaft 8 of the axial gearbox 1 to the coupling point of the gearbox 1 with the thrust 9 AC = EF, then with the vertical movement of point C by a distance Z ₁ , and points D by a distance equal to

in the direction opposite to the movement of the point C, then the point A corresponding to the center of the high-speed shaft 8 of the axial gearbox 1 does not move in the vertical direction, as does the point F (Fig. 1).

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что использование подвески осевого редуктора локомотива, содержащей осевой редуктор, который одной стороной опирается на ось колесной пары, а другой стороной связан с рамой тележки посредством вертикальной тяги с резинометаллическими шарнирами на концах, причем вертикальная тяга связана с рамой тележки через балансир с резинометаллическим шарниром, ось которого расположена над быстроходным валом редуктора, а другой конец балансира связан вертикальной тягой той же длины с концом редуктора, противоположным по отношению к быстроходному валу позволяет снизит затраты на ремонт локомотива за счет снижения несоосности вала редуктора и тягового электродвигателя и повышения срока службы муфт, компенсирующих эту несоосность путем предотвращения вертикального перемещения быстроходного вала редуктора при вертикальном перемещении колесной пары.The technical and economic effect of the claimed utility model consists in the use of a suspension of an axial gearbox of a locomotive containing an axial gearbox that rests on one side of the axle of a pair of wheels and the other side is connected to the frame of the trolley by means of a vertical link with rubber-metal joints at the ends, and vertical link connected to the frame of the trolley through a balancer with a rubber-metal hinge, the axis of which is located above the high-speed shaft of the gearbox, and the other end of the balancer is connected by a vertical rod t The same length with the end of the gearbox opposite with respect to the high-speed shaft allows reducing the costs of repairing the locomotive by reducing the misalignment of the gearbox shaft and the traction motor and increasing the service life of the couplings, which compensate for this misalignment by preventing the vertical movement of the high-speed gearbox shaft during the vertical movement of the wheel pair.

Claims

Suspension of an axial gearbox of a locomotive, comprising an axial gearbox, which rests on one side of the axle of a pair of wheels and the other side is connected to the frame of the trolley by means of a vertical link with rubber-metal hinges at the ends, characterized in that the vertical link is connected to the frame of the trolley through a balancer with a rubber-metal hinge, whose axis is located above the high-speed shaft of the gearbox, and the other end of the balancer is connected by a vertical rod of the same length with the end of the gearbox, opposite to the high-speed shaft y.