Тягові передачі і підвішування тягових двигунів 1980 Сидоров н
Тягові передачі і підвішування тягових двигунів
При опорно-осьовому підвішуванні (рис. 123, а) двигун спирається на вісь колісної пари моторно-осьовими підшипниками, підстава яких відлито як одне ціле з кістяком. Підшипники зовні закривають шапками (див. Рис. 21). З протилежного боку остова двигуна є виступи (носики), якими двигун спирається на рухомі балочки, що розміщуються між виступами поперечних кріплень рам візка (рис. 123, б). Між балочками знаходяться попередньо стислі пружини. Це пристрій називається траверс. Якщо остов двигуна опускається, то його виступ переміщує верхню балочку траверси вниз по напрямних, і пружини, стискаючись, прагнуть повернути двигун в початкове положення. При переміщенні двигуна вгору піднімається нижня балочка і знову пружини прагнуть повернути двигун в початкове положення.
Мал. 123. траверсів опорно-осьовий підвішування тягового двигуна
Дещо по-іншому здійснено опорно-осьовий підвішування тягових двигунів на восьмивісних електровозах деяких нових серій (рис. 124). Тут пружинна підвіска (див. Рис. 123, б) замінена тягою, закріпленої шарнірно до бруса рами візка. На тязі є два гумових блоку з двома металевими шайбами.
Мал. 124. Маятникове опорно-осьовий підвішування тягового двигуна
Між гумовими блоками знаходиться горизонтальна площина кронштейна, який похилою площиною кріпиться до остова тягового двигуна. Гумові блоки, як і пружинна підвіска, пом'якшують удари, що припадають на тяговий двигун внаслідок нерівності шляху при рушанні з місця, і компенсують зміну взаємного положення двигуна і рами візка в процесі руху електровоза.
Опорно-осьовий підвішування забезпечує незмінність відстані між центрами вала двигуна і осі колісної пари. Це відстань називають централлю Ц (див. Рис. 123, а). При передачі обертання від валу двигуна до колісній парі з допомогою зубчастого редуктора завдяки незмінність централі створюються умови, що забезпечують правильне зачеплення зубчастих коліс. Передача працює плавно, що забезпечує довговічність зубчастих коліс.
Застосування зубчастої передачі дозволяє використовувати тягові двигуни з високою частотою обертання якоря. Редуктор складається з малого зубчастого колеса, укріпленого на валу тягового двигуна, і великого зубчастого колеса, насадженого на вісь колісної пари. Співвідношення кількості зубів великого і малого коліс називають передавальним числом. Застосовуючи зубчасті передачі з різними передавальними числами, отримують електровози, розраховані на різні швидкості руху. На пасажирських електровозах, що забезпечують високу швидкість руху поїздів, встановлюють редуктори з меншим передавальним числом. На вантажних електровозах, які повинні розвивати значну силу тяги, застосовуються редуктори з великим передавальним числом.
На електровозах частіше застосовують не односторонню, а двосторонню передачу, т. Е. Ставлять редуктори з обох сторін валу тягового двигуна. Це полегшує умови роботи зубчастих коліс, що передають великі зусилля.
Однак при неправильному складанні одна пара шестерень може навантажувати більше, а інша менше, що викличе посилений знос зубів і моторно-осьових підшипників. Щоб цього не сталося, на електровозах ВЛ19, ВЛ22, ВЛ22 М і перших електровозах ВЛ8 застосовували пружну зубчасту передачу: зубчастий вінець великого колеса з'єднували з його центром пакетами пружин (рис. 125, а). В результаті вінець може пружно зміщуватися щодо центру, а значить, пом'якшуються удари, що сприймаються передачею.
Мал. 125. Пружна левередж
Пружна левередж досить складна, її важко ремонтувати. Тому зараз на електровозах ВЛ23, ВЛ60 і восьмивісних використовують косозубі зачеплення. В такому зацеплении у зубчастих коліс, розташованих з протилежних сторін тягового двигуна, зуби нахилені в різні боки. Робоча поверхня зубів в косозубой передачі виходить більшою, а зачеплення - більш плавним. Зі збільшенням навантаження на одну пару шестерень з'являється зусилля, що діє уздовж осі якоря. Якір кілька переміщається, і навантаження на обидва редуктора вирівнюється. Однак створення більш досконалої пружною передачі є дуже важливим завданням, рішення якої дозволить збільшити термін служби редукторів.
Редуктори електровозів закривають кожухами (рис. 126), в які заливають мастило. Мастило збільшує термін служби зубчастих коліс і зменшує втрати енергії в них. Кожух також запобігає потраплянню в зубчасті колеса піску, що сприяє посиленню їх зносу. Кожух складається з верхньої і нижньої половин, які скріплюють болтами, а сам кожух кріплять до остову двигуна.
Мал. 126. Кожух зубчастої передачі
Мастило в моторно-осьові підшипники (рис. 127) заливають під тиском з резервуара за допомогою шланга з наконечником, який вставляють в конусний отвір мастильного пристрою. Мастильна пристрій забезпечує постійний рівень масла в нижній камері. При обертанні вісь колісної пари захоплює мастило з промасленим вовняний набивання, що стикається з поверхнею осі через вікно вкладиша.
Мал. 127. Пристрій для змазування моторно-осьових підшипників з постійним рівнем мастила
Опорно-осьовий підвішування тягового двигуна має багато недоліків. Найбільш істотний з них полягає в тому, що приблизно половина ваги тягового двигуна передається безпосередньо на колісну пару.
В результаті посилюються жорсткі удари колісної пари про рейки в разі проходження стиків і інших нерівностей шляху при вході електровоза в криву. Це засмучує шлях і викликає сильну вібрацію двигуна. Особливо сильно все це позначається при швидкостях руху більше 100 км / ч.
На електровозах, що експлуатуються в Радянському Союзі, передача з порожнистим валом і карданним валом застосована на електровозах чс1, ЧС2, ЧСЗ, ЧС4, використовуваних в пасажирському русі. Тяговий двигун в цьому випадку кріплять до балок рами візка (рис. 128); через порожнистий вал якоря проходить карданний вал. Є, як і при опорно-осьовому підвішування, зубчастий редуктор, але односторонній. Велике колесо редуктора укріплено на осі колісної пари, а мале і а валу двигуна, підшипники якого встановлені в кожусі, що закриває також і велике зубчасте колесо. Кожух пружно підвішується до рами візка. Карданний вал з одного боку шарнірної муфтою пов'язаний з порожнистим валом двигуна, з іншого - також шарнірної муфтою з валом малого зубчастого колеса. Внутрішній діаметр порожнього вала повинен бути таким, щоб при найбільших прогибах ресорного підвішування карданний вал не торкався внутрішньої поверхні порожнього вала.
Мал. 128. Опорно-рамне підвішування тягового двигуна
Шарнірні муфти є найбільш складним вузлом передачі, вони повинні дозволяти карданного валу переміщатися в вертикальному і аксіальному (уздовж поздовжньої осі) напрямках. Застосовуються шарнірні муфти різної конструкції.
У зв'язку з необхідністю підвищувати силу тяги, як уже зазначалося, для вантажних електровозів поряд з підвищенням потужності тягових двигунів потрібно збільшити і передавальне число i. Це можна забезпечити, застосувавши опорно-рамний мономоторний привід, т. Е. Груповий привід осей дво- або тривісною візки з використанням одного двигуна і редуктора. Наприклад, розроблений двоступеневий привід, зображений на рис. 129. Перша проміжна ступінь приводу складається з так званого роздаткового редуктора, обертання від якого карданними валами через другий осьовий редуктор передається колісним парам. Для кожного ступеня редуктора можна отримати i = 3. Отже, загальне передавальне число складе 9. В даний час проводяться випробування дослідного зразка електровоза ВЛ83 з мономоторним приводом кожної двовісного візка.
Мал. 129. Схема двоступеневого мономоторного приводу
Передбачається, що за рахунок ускладнення редуктора можна встановити швидкохідний тяговий двигун, який має порівняно невеликі масу і габарити, причому двигун буде повністю підресорені. Також вважають, що механічне спарювання двох осей дозволить підвищити коефіцієнт зчеплення. Однак при груповому приводі ускладнюється редуктор, значно підвищується неподрессорная його маса, зміщена до одного колеса, ускладнюються догляд в експлуатації і ремонт.