Електропоїзди постійного струму, тягова передача і підвіска тягових двигунів
/ Електропоїзди постійного струму / Електропоїзди постійного струму | Тягова передача і підвіска тягових двигунів
Тягова передача складається з редуктора і пружної муфти. У режимі тяги редуктор передає крутний момент від двигуна до колісній парі, в режимі електричного гальмування - гальмівний момент. Два зубчастих колеса - мала шестерня і велике зубчасте колесо - знаходяться в зачепленні і укладені в литий сталевий корпус. Він складається з двох половин, які з'єднані між собою болтами.
Дві половини редуктора як одне ціле охоплюють вісь колісної пари разом із зубчастим колесом. Верхня частина корпусу з боку малої шестерні шарнірно з'єднана з рамою візка. Подовжена частина верхньої половини (хвостовик) пов'язана зі стрижнем підвіски, а потім - з поперечною балкою візки.
Мал. 22. Редуктор електропоїзди ЕР2т:
1,6, 11 - підшипники; 2 - вал шестерні; 3, 4, 5, 9, 10, 18, 20 - кришки; 7 - мідна шайба: 8 - пробка; 12 - лабіринт; 13 - обойми; 14 - болт кріплення; 15 - маточина зубчагого колеса; 16 - фланець муфти; 17 - дистанційне кільце; 19 - зубчастий вінець шестерні
В якості опори редуктора на вісь колісної пари служать два роликових підшипника, які розташовані симетрично до поздовжньої осі редуктора (вони змонтовані справа і зліва від великого зубчастого колеса). Корпус редуктора і кришки прикріплені болтами до обойм опорних підшипників. Ці болти проходять крізь отвори в бічних стінках корпусу. Через отвір в нижній половині корпусу періодично додають свіжу мастило і контролюють рівень її заливки. Відпрацьовану мастило зливають через інший отвір в бічній стінці корпусу. Обидва отвори закриті пробками. Для змащення роликових підшипників також передбачені отвори з пробками.
У верхній половині є люк для огляду зубчастої передачі. До кришки люка приварена трубка-сапун, що дає змогу вирівнювати тиск всередині корпусу редуктора з атмосферним.
Для кріплення малої шестерні у верхній половині корпусу виконані два отвори, в яких закріплені болтами крьшкі малої шестерні. Мала шестерня складається з вінця 19 (рис. 22) і вала 2 з конічним хвостовиком. Вінець виготовляють з хромонікелевої сталі 20ХНЗА, після нарізки зуби цементують з наступним загартуванням.
Після термообробки шліфують робочі поверхні зубів, конусний отвір, а також посадочні поверхні вала (корпус для посадки вінця, хвостовик для посадки фланця муфти, шийки під роликові підшипники). Перед посадкою зубчастого вінця на вал малої шестерні поверхні притирают, вінець нагрівають в маслі. Після посадки в гарячому стані вінець повинен сісти на 1,2 - 1,7 мм глибше, ніж при пробної холодної посадці.
Шестерня обертається в двох роликових підшипниках 1, які встановлені в корпусі. Підшипники монтують в кріпильних кришках. У корпусі редуктора вони зафіксовані передньої кришкою з отвором для вала і "глухий" задній. Для зручності збирання і розбирання внутрішні кільця підшипників встановлені на вал з тугою посадкою, зовнішні - з ковзаючою. Підшипникові вузли заповнені мастилом РРВ, для її додавання в кришках є штуцери з пробками.
Велике зубчасте колесо являє собою вінець, прикріплений до маточини 15 (див. Рис. 22) колісного центру прізонние болтами. Вони мають невелику конусність і входять в отвори з натягом. Вінці виготовляють з хромонікелевої сталі ЗОХНЗА і піддають термообробці, що збільшує термін їх служби.
Корпус редуктора не тільки утримує мастило і захищає зубчасті колеса від попадання сторонніх предметів і бруду, він - потужна
несуча конструкція, яка забезпечує постійну відстань між центрами зубчастих коліс. На бічних стінках корпусу є підсилюють ребра, що йдуть до горловини.
У подовженій частині верхньої половини корпусу (хвостовику) зроблено отвір, через яке проходить спеціальний підвісний стрижень. Його верхній кінець підвішений до кронштейну поперечної балки рами візка за допомогою двох гумово амортизаторів, двох гайок і контргаек. Причому є запас різьблення, що дозволяє піднімати або опускати хвостовик корпусу редуктора, іншими словами, регулювати нахил пружної муфти (рис. 23).
Нижній вузол підвісного стрижня включає в себе два гумово амортизатора, чотири півкільця, два кільця, скобу і кріпильні деталі. Від падіння на шлях в разі обриву стрижня або поломки кронштейна редуктор захищає запобіжна пластина (скоба). Шарнирная підвіска редуктора допускає необхідний поворот його корпусу щодо осі колісної пари в залежності від прогину пружин ресорного підвішування. Тому все переміщення вала тягового двигуна щодо вала малої шестерні при русі вагона сприймає пружна муфта, не порушуючи роботи зубчастої передачі.
Багато хто вважає, що муфта служить тільки для передачі обертання від двигуна до редуктора. Це не зовсім так. При опорно-осьовому підвішування двигуна цілком обходилися без муфти, а при опорно-рамної підвісці знадобилося це проміжне пружне ланка. Щоб правильно зрозуміти призначення резинокордная муфти, розглянемо більш докладно, як підвішений тяговий двигун.
Для його кріплення до поперечної балки в верхній частині остова є два припливу (лапи) з уступами, в нижній частині - дві опори, розташовані на одній лінії з лапами. В опорах просвердлені отвори, через які проходять болти 2 (рис. 24) з різьбленням М36. Через нижні опори двигун спирається на кронштейни 1 поперечної балки 3.
Щоб двигун 6 щільно прилягав до балки візка, нижня частина кістяка притягається болтами 2. У верхній частині між лапами і виступами вставлені клини 5, в які ввернуть розпірний болт, що має по кінцях праву і ліву різьбу. При обертанні болта клини розходяться і притягують остов двигуна до верхніх опорних майданчиків поперечної балки.
Таким чином, двигун 1 (рис. 25) жорстко підвішений до рами візка. Велике зубчасте колесо 7 насаджено на вісь колісної пари 6 і знаходиться в зачепленні з малою шестернею 5.
Мал. 23. Вузол підвіски редуктора електропоїздів ЕР2Р, ЕР2т:
I - амортизатор; 2 - пружинна шайба; 3,9. 15 - болти; 4, 13 - гайки;
5 - стопорная шайба; 6 - стрижень; 7 - півкільце; 8, 10 - кільця:
II - запобіжна скоба; 12 - шайба; 14 - шплінт; 16 - пластина
Мал. 24. Підвішування тягового двигуна:
1 - кронштейн поперечної балки; 2 - болт; 3 - поперечна балка рами візка; 4 - лапа остова; 5 - клин; 6 - тяговий двигун; 7 - вісь колісної пари; 8 - упор на поперечній балці; 9- розпірний болт
Мал. 25. Схема тягової передачі з пружною муфтою:
1 - двигун; 2 - лапи; 3 - муфта; 4 - амортизатори; 5 - мала шестерня: 6 - колесо; 7 - велике зубчасте колесо; 8 - корпус редуктора
Вал шестерні закріплений в підшипниках, встановлених в корпусі редуктора, який з одного боку спирається на опорні підшипники на колісній парі, з іншого - з'єднаний з рамою візка. Двигун з'єднується своїм валом з хвостовиком вала малої шестерні пружною муфтою 3.
Якщо раніше двигун однією стороною спирався на вісь колісної пари (природно, через підшипники) і при русі сприймав все коливання колісної пари, то відстань між центрами зубчастих коліс не змінювалося, і співвісність валів двигуна і малої шестерні (у них був один загальний вал) НЕ порушувалася. Тепер при русі вагона колісна пара робить свої коливання, а повністю підресореним двигун - свої.
Тому і застосована потужна несуча конструкції корпусу редуктора, яка зберігає постійне відстань між центрами зубчастих коліс. Виникає несоосность валів компенсує пружна гумова оболонка муфти, і порушень в роботі передачі не відбувається, т. Е. Наявність муфти при опорно-рамної підвісці обов'язково. Вона (муфта) допускає паралельне зміщення валів двигуна і малої шестерні до 15 мм, поздовжнє - до 20 мм, кутовий - до 40 мм.
Пружна муфта складається з двох фланців 1 і 6 (рис. 26), резинокордная оболонки 5 і деталей кріплення оболонки до фланців. Оболонка виготовлена з гуми з прошарком кордової тканини. Її краї посилені армировочной сталевим дротом. Фланці 1 і 6 насаджені на конічні хвостовики валів двигуна і малої шестерні в гарячому стані (140 ° С).
Гумову оболонку кріплять до фланців з боку двигуна двома півкільцями, з боку редуктора - цільним кільцем. Вся конструкція з кожного боку з'єднується вісьмома болтами, вкручувати в запресовані втулки 3 кілець і півкілець. Ці втулки одночасно розвантажують болти 2 від поперечних зрізують зусиль. Для зручності збирання і розбирання півкілець і фланців на болти надіті шайби з прорізом 7, що входять в поглиблення фланців.
Щоб в експлуатації муфта працювала надійно, важливо правильно її відрегулювати. У чому полягає регулювання муфти?
За рахунок пружності властивостей гуми вали двигуна і редуктор можна наблизити один до одного і тим самим зробити муфту більш вузької по фланців, але збільшити в діаметрі. Можна, навпаки, кілька видалити вали один від одного. Тоді муфта стане менше діаметром і ширше по фланців. Для цього зміщують двигун разом з валом якоря уздовж його осі. Отвори під болти, що кріплять двигун, мають овальну форму і в певних межах допускають подібне. Слід пам'ятати, що правила ремонту суворо встановлюють ширину муфти по фланців: 171 - 177 мм.
При складанні візки і монтажі двигуна і редуктора з колісною парою необхідно забезпечити попередній нахил муфти, т. Е. Вал двигуна повинен бути вище вала малої шестерні на 2 - 4 мм. У правилах ремонту так і сказано: ". Зсув фланців пружної муфти у вертикальній площині під тарою вагона - не менше 2 мм і не більше 4 мм" (т. Е. Верхня частина муфти повинна бути трохи нахилена в сторону редуктора).
Якщо цього не зробити, в експлуатації муфта нормально не працюватиме: може бути зірваний її фланець, порвана гумова оболонка. Були випадки, коли зрізало вал малої шестерні і т. Д. Спробуємо в цьому розібратися.
Мал. 26. Пружна муфта: 1,6 - фланці; 2 - болт; 3 - втулка; 4 - півкільце: 5 - кордовий елемент; 7 - шайба; 8 - дріт;
9 - вал шестерні;
10 - вал двигуна
Зрозуміло, що після посадки кузова все рессорное підвішування стискається, і візок опускається нижче. Здавалося б, однаково переместяться вниз і двигун разом зі своїм валом, і кінець редуктора з малою шестернею і її валом, так як вони кріпляться до однієї й тієї ж поперечної балки візка. Але якщо двигун при цьому опускається по прямій, то мала шестерня зміщується по колу, перекочуючись по великому зубчастому колесу.
Шлях по колу більше шляху по прямій, тому вал малої шестерні з її фланцем опуститься трохи менше, ніж вал двигуна. Під навантаженням муфта вирівнюється і займає нормальне вертикальне положення.
Перелічимо основні несправності тягової передачі, зустрічаються в експлуатації: тріщини або злом зубців малої шестерні або великого зубчастого колеса, недолік змащення, перекіс підшипників через поганий монтажу, збільшений осьової розбіг підшипників (більше 1,2 мм). Останній дефект призводить до виходу підшипників з ладу з можливим заклинювання колісної пари, зламу хвостовиків валів шестерні або двигуна, ослаблення або втрати болтів, розбіжності половин редуктора, тріщинах в його корпусі, розпресування фланців, пошкодження пружною оболонки, обриву і втрати кордових болтів і т. д.