RU213277U1

RU213277U1 - SUSPENSION ASSEMBLY OF THE DRIVING ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: RU213277U1
Application number: RU2022117419U
Authority: RU
Inventors: Андрей Сергеевич Космодамианский; Олег Васильевич Измеров; Владимир Иванович Воробьев; Вадим Олегович Корчагин; Александр Анатольевич Пугачев; Михаил Юрьевич Капустин; Александр Васильевич Самотканов; Дмитрий Николаевич Шевченко; Евгений Владимирович Николаев; Артем Евгеньевич Карпов
Original assignee: Андрей Сергеевич Космодамианский
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2022-09-05

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к узлам подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, и может быть использована на перспективных маневровых тепловозах с жесткой тяговой передачей. Узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий два кронштейна, к которым при помощи валиков и серег подвешиваются тяги, на которых установлены шайбы и упругие элементы, узел подвешивания содержит направляющую с отверстием и гайки. Отличительной особенностью предлагаемого узла подвешивания тягового электродвигателя является то, что серьги выполнены в виде сферических резинометаллических шарниров, кронштейны расположены на корпусе тягового электродвигателя, упругие элементы выполнены в виде цилиндрических резиновых элементов с отверстиями, разделенных на несколько частей привулканизированной к резине арматурой в виде металлических шайб, а в отверстии направляющей находится двуслойный сферический резинометаллический шарнир, соединенный через цапфу с рамой тележки. Предложенный узел подвешивания тягового электродвигателя позволяет снизить расходы на ремонт и обслуживание тепловоза вследствие повышения надежности работы узла в эксплуатации благодаря отсутствию пар трения.

The utility model relates to transport engineering, namely to the suspension units of the traction motor to the frame of the locomotive bogie, and can be used on promising shunting diesel locomotives with a rigid traction drive. Suspension unit of the traction motor, containing two brackets, to which rods are suspended with the help of rollers and earrings, on which washers and elastic elements are installed, the suspension unit contains a guide with a hole and nuts. A distinctive feature of the proposed traction motor suspension unit is that the earrings are made in the form of spherical rubber-metal hinges, the brackets are located on the traction motor housing, the elastic elements are made in the form of cylindrical rubber elements with holes, divided into several parts by reinforcement vulcanized to rubber in the form of metal washers, and in the guide hole there is a two-layer spherical rubber-metal hinge connected through a trunnion to the bogie frame. The proposed suspension unit for the traction motor allows to reduce the cost of repair and maintenance of the diesel locomotive due to the increase in the reliability of the operation of the unit in operation due to the absence of friction pairs.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к узлам подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, и может быть использована на перспективных маневровых тепловозах с жесткой тяговой передачей. The proposed utility model relates to transport engineering, namely to the suspension units of the traction motor to the frame of the locomotive bogie, and can be used on promising shunting diesel locomotives with a rigid traction drive.

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 (См. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Т.1. Конструкция и динамика. - М., Гострансжелдориздат, 1957, С. 160).Known node suspension traction motor to the frame of the locomotive bogie, containing the motor-axial bearings of the traction motor and a suspension consisting of springs, oscillating suspensions with sliding joints and traverses (See Medel V.B. Rolling stock of electric railways. T.1. Design and dynamics. - M., Gostranszheldorizdat, 1957, p. 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 this traction motor suspension unit 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 (См. Шацилло А.А. Тяговый привод электроподвижного состава, Трансжелдориздат, М., 1961, С. 80-81, рис. 73).Known node for suspension of the traction motor to the frame of the bogie of the locomotive containing pre-compressed elastic elements mounted on the bracket of the bogie frame or the skeleton of the traction motor, a traverse installed between them, parts of which are located respectively between the protrusions of the engine skeleton or in the transverse openings of the bracket of the bogie frame (See Shatsillo A .A. Traction drive of electric rolling stock, Transzheldorizdat, M., 1961, S. 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 domestic freight and shunting diesel 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 repairs; when the coils of the springs are closed, shocks are possible that can lead to damage to the traction motor or the bogie frame.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки, содержащий подвеску, резиновые и стальные шайбы, втулку, запрессованную в головку подвески, и цилиндрический валик (см. Бирюков И.В., Беляев И.В., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. - М.; Транспорт, 1986. - С. 51-52, рис. 3.4.).Known node suspension traction motor to the frame of the truck, containing the suspension, rubber and steel washers, a sleeve pressed into the suspension head, and a cylindrical roller (see Biryukov I.V., Belyaev I.V., Rybnikov E.K. composition of railways. - M.; Transport, 1986. - S. 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 the transverse movement of the traction motor relative to the bogie frame and the complexity of mounting the suspension due to the need to tighten the rubber washers with a nut.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий тягу, в головках которой установлены резинометаллические блоки, один из которых развернут относительно другого на 90°, валики и резьбовые соединения, (см. Бирюков И.В., Беляев И.В., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог.- М.; Транспорт, 1986. - С. 51-52, рис. 3.2).A suspension unit of a traction motor is known, containing a rod, in the heads of which rubber-metal blocks are installed, one of which is rotated 90 ° relative to the other, rollers and threaded connections, (see Biryukov I.V., Belyaev I.V., Rybnikov E.K. Traction transmissions of electric rolling stock of railways. - M.; Transport, 1986. - S. 51-52, Fig. 3.2).

Недостатком данного узла подвешивания, примененного на тепловозе «Кестрел» железных дорог Британии, является то, что он не может применяться на перспективных маневровых тепловозах с жесткой тяговой передачей, в связи с высокой продольной жесткостью узла подвешивания, что ведет к возникновению высоких нагрузок в самом узле подвешивания и тяговой передаче при ударах, возникающих во время прохождения неровностей пути. Применение упругого зубчатого колеса, как это было сделано на тепловозе «Кестрел», ведет к увеличению стоимости ремонта в связи с тем, что состояние упругих элементов зубчатого колеса нельзя определить путем внешнего осмотра, поскольку упругие элементы закрыты кожухом тяговой передачи. Для маневрового тепловоза в эксплуатации трудно определить зависимость повреждений упругих элементов зубчатого колеса от пробега тепловоза или времени эксплуатации, из-за того, что маневровый тепловоз, в отличие от магистрального, не работает с составами постоянного веса. В результате для исключения внеплановых ремонтов, тепловоз приходится отправлять в ремонт чаще, чем это может быть продиктовано реальным состоянием упругих элементов, что увеличивает стоимость эксплуатации.The disadvantage of this suspension unit, used on the Kestrel diesel locomotive of British railways, is that it cannot be used on promising shunting diesel locomotives with rigid traction gear, due to the high longitudinal rigidity of the suspension unit, which leads to high loads in the unit itself. suspension and traction transmission during shocks that occur during the passage of road irregularities. The use of an elastic gear, as was done on the Kestrel diesel locomotive, leads to an increase in the cost of repairs due to the fact that the condition of the elastic elements of the gear cannot be determined by external inspection, since the elastic elements are covered by a traction transmission casing. For a shunting diesel locomotive in operation, it is difficult to determine the dependence of damage to the elastic elements of the gear wheel on the mileage of the diesel locomotive or the operating time, due to the fact that the shunting diesel locomotive, unlike the main one, does not work with trains of constant weight. As a result, in order to exclude unscheduled repairs, the locomotive has to be sent for repairs more often than it can be dictated by the actual state of the elastic elements, which increases the cost of operation.

Известен узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий смонтированные на кронштейне рамы тележки предварительно сжатые упругие элементы, установленную между ними траверсу, средняя или концевые части которой расположены соответственно между выступами остова двигателя или в поперечных проемах кронштейна, соединяемого с рамой тележки, причем верхние поверхности выступов остова двигателя или проемов кронштейна рамы тележки выполнены перпендикулярно вертикальной продольной плоскости и наклонно относительно горизонтальной плоскости, а в пространстве между ними и верхними горизонтальными поверхностями средней или концевых частей траверсы размещены прижимы клиновидной формы, прикрепленные к выступу остова двигателя или к кронштейну рамы тележки разъемными соединениями (См. Узел крепления к раме тележки железнодорожного транспортного средства тягового электродвигателя. А.В. Петров, B.А. Безбожный, В.А. Березницкий, В.П. Колесников, А.Т. Литвинов, C.П. Филонов, А.И. Гибалов, С.И. Голубятников, В.А. Пузанов, Л.К. Добрынин, В.А. Лысак и П.И. Шевченко. А.С. СССР №925718, опубл. 07.05.82, бюл. №17).A traction motor suspension unit is known, containing pre-compressed elastic elements mounted on the bogie frame bracket, a traverse installed between them, the middle or end parts of which are located respectively between the protrusions of the engine frame or in the transverse openings of the bracket connected to the bogie frame, and the upper surfaces of the protrusions of the engine frame or openings of the bogie frame bracket are made perpendicular to the vertical longitudinal plane and inclined relative to the horizontal plane, and in the space between them and the upper horizontal surfaces of the middle or end parts of the traverse, there are wedge-shaped clamps attached to the protrusion of the engine frame or to the bogie frame bracket with detachable connections (See Fig. Attachment to the frame of the bogie of a railway vehicle of a traction electric motor A. V. Petrov, V. A. Bezbozhny, V. A. Bereznitsky, V. P. Kolesnikov, A. T. Litvinov, S. P. Filonov, A. I. Gibalov, S.I. Golub Yatnikov, V.A. Puzanov, L.K. Dobrynin, V.A. Lysak and P.I. Shevchenko. A.S. USSR No. 925718, publ. 05/07/82, bul. No. 17).

В указанном узле подвешивания упругие элементы доступны для осмотра на смотровой канаве депо без демонтажа каких-либо узлов и деталей, что позволяет производить их замену на основе реального состояния. Недостаток указанного узла подвешивания состоит в том, что в случае крепления прижимов клиновидной формы к выступу остова двигателя упругие элементы, которые в этом случае расположены по обе стороны от прижимов, при колебаниях боковой качки испытывают значительные деформации сжатия от перекоса траверсы, что ведет к снижению их долговечности.In the specified suspension unit, the elastic elements are available for inspection on the inspection ditch of the depot without dismantling any units and parts, which allows them to be replaced based on the actual state. The disadvantage of this suspension unit is that in the case of fastening the wedge-shaped clamps to the protrusion of the engine frame, the elastic elements, which in this case are located on both sides of the clamps, experience significant compression strains due to the skew of the crosshead during rolling oscillations, which leads to a decrease in their durability.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран узел подвешивания тягового электродвигателя, содержащий два кронштейна, к которым при помощи валиков и серег подвешиваются тяги, на которых установлены шайбы, пружины и ножевые шайбы, узел подвешивания содержитнаправляющую с отверстием, гайки и стаканы (См. Шацилло А.А. Тяговый привод электроподвижного состава, Трансжелдориздат, М., 1961, С. 81-82, рис. 76).As a prototype of the proposed utility model, a traction motor suspension unit is selected, containing two brackets, to which rods are suspended with the help of rollers and earrings, on which washers, springs and knife washers are installed, the suspension unit contains a guide with a hole, nuts and glasses (See Shatsillo A .A. Traction drive of electric rolling stock, Transzheldorizdat, M., 1961, S. 81-82, Fig. 76).

В указанной конструкции колебания боковой качки не вызывают значительных деформаций сжатия упругих элементов, поскольку направляющая с отверстием поворачивается вокруг своей оси, наличие упругих элементов позволяет применить узел для перспективных маневровых тепловозов с жесткой тяговой передачей, а состояние упругих элементов можно оценить путем осмотра на смотровой канаве. Недостаток прототипа заключается в наличии большого числа изнашиваемых элементов, что приводит к недостаточной надежности работы узла в связи с тем, что темпы износа зависят от многих случайных факторов в эксплуатации, и, вследствие этого, к увеличению расходов на ремонт и обслуживание при эксплуатации локомотива.In this design, the rolling oscillations do not cause significant compression deformations of the elastic elements, since the guide with the hole rotates around its axis, the presence of the elastic elements allows the assembly to be used for advanced shunting diesel locomotives with a rigid traction drive, and the condition of the elastic elements can be assessed by examining the inspection ditch. The disadvantage of the prototype is the presence of a large number of wear elements, which leads to insufficient reliability of the node due to the fact that the wear rate depends on many random factors in operation, and, as a result, to an increase in the cost of repairs and maintenance during the operation of the locomotive.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат при эксплуатации и ремонте тепловоза с жесткой зубчатой передачей посредством повышения надежности деталей узла подвешивания за счет исключения их износа.The problem to be solved by the utility model is to reduce the cost of operating and repairing a diesel locomotive with a rigid gear transmission by increasing the reliability of the parts of the suspension unit by eliminating their wear.

Это достигается тем, что в узле подвешивания тягового электродвигателя, содержащем два кронштейна, к которым при помощи валиков и серег подвешиваются тяги, на которых установлены шайбы и упругие элементы, узел подвешивания содержит направляющую с отверстием и гайки, серьги выполнены в виде сферических резинометаллических шарниров, кронштейны расположены на корпусе тягового электродвигателя, упругие элементы выполнены в виде цилиндрических резиновых элементов с отверстиями, разделенных на несколько частей привулканизированной к резине арматурой в виде металлических шайб, а в отверстии направляющей находится двуслойный сферический резинометаллический шарнир, соединенный через цапфу с рамой тележки.This is achieved by the fact that in the suspension unit of the traction motor, which contains two brackets, to which rods are suspended with the help of rollers and earrings, on which washers and elastic elements are installed, the suspension unit contains a guide with a hole and nuts, the earrings are made in the form of spherical rubber-metal hinges, the brackets are located on the housing of the traction motor, the elastic elements are made in the form of cylindrical rubber elements with holes divided into several parts by reinforcement vulcanized to rubber in the form of metal washers, and in the guide hole there is a two-layer spherical rubber-metal hinge connected through a trunnion to the bogie frame.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1. изображен узел подвешивания тягового электродвигателя к раме тележки локомотива, на фиг. 2 - вид направляющей узла подвешивания, на фиг. 3 - вид упругого элемента; на фиг. 4 - вид двуслойного сферического резинометаллического шарнира; на фиг. 5 - серьга в разрезе.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1. shows the suspension unit of the traction motor to the frame of the locomotive bogie, in Fig. 2 - view of the guide of the suspension unit, in Fig. 3 - view of the elastic element; in fig. 4 - view of a two-layer spherical rubber-metal hinge; in fig. 5 - earring in section.

Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя содержит два кронштейна 1, к которым при помощи валиков 2 и серег 3 подвешиваются тяги 4, на которых установлены шайбы 5 и упругие элементы 6, узел подвешивания содержит направляющую 7 с отверстием и гайки 8.The proposed traction motor suspension assembly contains two brackets 1, to which, with the help of rollers 2 and earrings 3, rods 4 are suspended, on which washers 5 and elastic elements 6 are installed, the suspension assembly contains a guide 7 with a hole and nuts 8.

Серьги 3 выполнены в виде сферических резинометаллических шарниров, кронштейны 1 расположены на корпусе тягового электродвигателя 9, упругие элементы 6 выполнены в виде цилиндрических резиновых элементов с отверстиями, разделенных на несколько частей привулканизированной к резине арматурой 10 в виде металлических шайб, а в отверстии направляющей 7 находится двуслойный сферический резинометаллический шарнир 11, соединенный через цапфу 12 с рамой тележки 13.Earrings 3 are made in the form of spherical rubber-metal hinges, brackets 1 are located on the body of the traction motor 9, elastic elements 6 are made in the form of cylindrical rubber elements with holes divided into several parts by reinforcement 10 vulcanized to rubber in the form of metal washers, and in the hole of the guide 7 is two-layer spherical rubber-metal hinge 11, connected through a trunnion 12 to the frame of the bogie 13.

Предлагаемый узел подвешивания тягового электродвигателя работает следующим образом. При поперечном перемещении корпуса тягового электродвигателя 9 относительно рамы тележки 13 при прохождении кривых участков пути и поперечных колебаний виляния и относа тележки в прямых участках пути, упругие элементы 6 деформируются, тяги 4 поворачивают серьги 3 в виде сферических резинометаллических шарниров относительно валиков 2, обеспечивая свободное перемещение корпуса тягового электродвигателя 9 относительно рамы тележки 13. При угловом повороте корпуса тягового электродвигателя 9 вследствие боковой качки экипажа направляющая 7 поворачивается с помощью двуслойного сферического резинометаллического шарнира 11 относительно цапфы 12 и рамы тележки 13, обеспечивая свободное перемещение корпуса тягового электродвигателя 9 рамы тележки 13. При вертикальном перемещении корпуса тягового электродвигателя 9 при прохождении неровностей пути корпус тягового электродвигателя 9 поворачивается вокруг осей валиков сферических резинометаллических шарниров серег 3. Упругие элементы 6 обеспечивают амортизацию ударов при прохождении неровностей пути, при этом арматура 10, ограничивая перемещение резины в сторону свободных поверхностей упругих элементов 10, обеспечивает требуемую нагрузочную способность упругих элементов 10 при заданном ходе амортизации.The proposed suspension unit traction motor operates as follows. With the transverse movement of the housing of the traction motor 9 relative to the frame of the bogie 13 during the passage of curved sections of the track and transverse oscillations of wobbling and drift of the bogie in straight sections of the path, the elastic elements 6 are deformed, the rods 4 turn the earrings 3 in the form of spherical rubber-metal hinges relative to the rollers 2, ensuring free movement body of the traction motor 9 relative to the frame of the bogie 13. When the body of the traction motor 9 is angularly rotated due to the lateral roll of the vehicle, the guide 7 is rotated by means of a two-layer spherical rubber-metal hinge 11 relative to the trunnion 12 and the frame of the bogie 13, ensuring free movement of the body of the traction motor 9 of the bogie frame 13. When vertical movement of the body of the traction motor 9 during the passage of irregularities in the way, the body of the traction motor 9 rotates around the axes of the rollers of the spherical rubber-metal hinges of the earrings 3. The elastic elements 6 provide shock absorption during the passage of road irregularities, while the reinforcement 10, limiting the movement of rubber towards the free surfaces of the elastic elements 10, provides the required load capacity of the elastic elements 10 for a given course of damping.

Благодаря выполнению резинометаллического шарнира двуслойным появляется возможность при той же несущей способности сократить его длину и разместить направляющую 7 и цапфу 12 между корпусом тягового электродвигателя 9 и рамой тележки 13.Due to the implementation of the rubber-metal hinge double-layer, it becomes possible, with the same bearing capacity, to shorten its length and place the guide 7 and the pin 12 between the housing of the traction motor 9 and the frame of the bogie 13.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что благодаря отсутствию пар трения при работе узла подвешивания тягового электродвигателя увеличивается надежность его работы и снижаются расходы на ремонт и обслуживание тепловоза в эксплуатации.The technical and economic effect of the claimed utility model lies in the fact that due to the absence of friction pairs during the operation of the traction motor suspension unit, the reliability of its operation increases and the cost of repair and maintenance of a diesel locomotive in operation decreases.

Claims

Suspension unit of the traction motor, containing two brackets, to which rods are suspended with the help of rollers and earrings, on which washers and elastic elements are installed, the suspension unit contains a guide with a hole and nuts, characterized in that the clamps are made in the form of three segments of the inner cage of spherical rubber - a metal hinge, connected by elastic elements with an external cage located in a hole in the middle part of the traverse, the protrusion is a truncated cone with three guides, and the detachable connection contains a bolt and a clamping washer.