Торжественное открытие центра инновационного развития


ТК “ВИПТРАНС”- это сочетание качественных услуг профессиональной



бет13/17
Дата22.07.2016
өлшемі5.54 Mb.
#214902
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

ТК “ВИПТРАНС”- это сочетание качественных услуг профессиональной

коллектива и всегда самые выгодные условия сотрудничества

Мы предлагаем

своим клиентам:

  • ПАРК СОБСТВЕННЫХ ЛОКОМОТИВОВ, ВАГОНОВ;

  • ПЕРЕВОЗКУ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ;

  • ДЛЯ КОМПАНИЙ, ПЕРЕВОЗЯЩИХ ГРУЗЫ В МОСКОВСКУЮ ОБЛАСТЬ,

ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ ДОСТАВКИ
ГРУЗОВ ЧЕРЕЗ
г. ОРЕХОВО ЗУЕВО С ЭКОНОМИЕЙ ВРЕМЕНИ
ДО ЧЕТЫРЕХ СУТОК;


  • ПОСТАВКУ ЩЕБНЯ, ЦЕМЕНТА.

ТЕЛ.: (495) 231-27-09, 585-96-83
E-MAIL: VIPTRANS2006@MAIL.RU
сайт: WWW.VIPTRANS.INFO


щ школа моладого машиниста

ЧАСТЬ 1Б. на Ш ПРИПОД КОЛШ IX НАР ТЕПЛ1 №1



(Продолжение. Начало см. №1—12 за 2006 г. и № 1 — 8 за 2007 г.)

Т

яговый привод колесных пар предназначен для передачи вращающего момента от тягового электродвигателя или гидравлической передачи (в зависимости от типа пере­дачи) к движущим осям локомотива и является одним из основных узлов тележки тепловоза (см. «Локомотив» № 8,

  1. г.)

Различают индивидуальный и групповой тяговые приводы. В первом случае вращающий момент передается на каждую ось тепловоза автономным (индивидуальным) приводом, во втором — распределяется на две и более колесные пары, ме­ханически связанные между собой.

Индивидуальный тяговый привод получил наиболь­шее распространение в мировом локомотивостроении благодаря простоте и надежности конструкции. В нашей стране практически все магистральные тепловозы с электрическими передачами и электровозы оборудова­ны индивидуальным тяговым приводом. При этом типе привода каждая колесная пара тепловоза приводится в движение от отдельного тягового электродвигателя. Сле­довательно, при индивидуальном тяговом приводе число тяговых электродвигателей равно количеству колесных пар тепловоза.

Групповой тяговый привод нашел широкое применение в конструкциях экипажной части тепловозов с гидродинамичес­кими передачами. В этом случае вращающий момент пере­дается и распределяется по колесным парам тепловоза от вы­ходного вала гидропередачи с помощью системы карданных валов и осевых редукторов или так называемого спарникового механизма.

Как уже отмечалось ранее (см. «Локомотив» № 7, 2007 г.), в ряде стран мира, например, во Франции серийно строи­лись тепловозы с электрической передачей и электровозы с групповым приводом колесных пар. В нашей стране в середине 70-х годов прошлого века на Людиновском теп­ловозостроительном заводе (ныне ОАО «Людиновотепло- воз») также был построен опытный тепловоз ТЭМ12 мощ­ностью 880 кВт (1200 л.с.), который имел групповой привод колесных пар. На четырехосном тепловозе ТЭМ12 были ус­тановлены два тяговых электродвигателя (ТЭД) типа ЭД-121, по одному на каждую тележку. Якори обоих двигателей были соединены между собой и с колесными парами тепловоза посредством карданных валов и осевых редукторов по схе­ме, похожей на тяговый привод колесных пар тепловоза ТГМ6 с гидравлической передачей.

Тележку с одним электродвигателем принято называть мономоторной, т.е. одномоторной. Она имеет сложную кон­струкцию и, следовательно, низкую надежность тягового при­вода, что и объясняет их ограниченное применение в прак­тике тепловозостроения.

Рассмотрим более подробно разновидности конструкций индивидуальных и групповых тяговых приводов колесных пар тепловозов

.

  • 147- Линия разреза


тив» № 7, 2007 г.). В этой связи опытные колесно-моторные блоки с роликовыми моторно-осевыми подшипниками были изъяты из эксплуатации.

Применяемые на тепловозах моторно-осевые подшипники скольжения имеют по два разъемных вкладыша, изготовленные из бронзы ОЦС 4-4-17. Верхний вкладыш 3 (рис. 4) вставля­ется в расточку корпуса 1 тягового электродвигателя, нижний




Рис. 4. Моторно-осевой подшипник с польстером:

1 — корпус ТЭД; 2 — ось колесной пары; 3 — верхний вкладыш; 4 — ниж­ний вкладыш; 5 — шапка МОП; 6 — масляная ванна; 7 — направляющее устройство; 8 — крышка; 9 — пружина; 10 — стержень поплавка; 11 — проб­ка; 12 —коробка; 13 —пакет фитилей; 14 —окно; 15 —болт; 16 —шпонка



  1. в шапку 5, притягиваемую к корпусу болтами 15. Нижний вкладыш имеет прямоугольное окно 14 размером 180x60 мм для подвода смазки (осевого масла) к шейке оси 2. Положение обоих вкладышей фиксируется шпонкой 16. Вкладыши МОП одного тягового электродвигателя взаимозаменяемые.

Конструкции МОП различают по системам их смазки. Так, на тепловозах старой постройки ТЭЗ и 2ТЭ10Л, оборудо­ванных тяговыми электродвигателями ЭДТ-200Б и ЭД-107 (соответственно), шейки смазывают с помощью набивки из шерстяной пряжи.

На грузовых тепловозах более поздних годов выпуска — 2ТЭ10В, ЗТЭ10М, 2ТЭ116 и др., на которых установлены тяго­вые электродвигатели ЭД-118А, применена более простая и относительно совершенная польстерная (фитильная) система смазки МОП. Принцип работы этой системы основан на капил­лярной подаче масла из ванны к подушке (польстеру), прижа­той пружиной к смазываемой части оси колесной пары. Кор­пус направляющего устройства 7 установлен и закреплен бол­тами на дне масляной ванны шапки 5 подшипника. В направ­ляющих плоскостях устройства 7 перемещается коробка 12, в которой закреплен пакет фитилей 13. Этот пакет состоит из двух войлочных пластин с хлопчатобумажными фитилями меж­ду ними. Пружина 9, закрепленная на направляющем устрой­стве, прижимает к шейке 2 оси колесной пары коробку с фи­тилями усилием 40 — 70 Н.

Моторно-осевые подшипники смазывают осевой смазкой марки Л, 3 и С в зависимости от времени года. Уровень смазки в масляной ванне контролируется по стержню 10 по­плавка при открытии крышки 8 или щупом. Пробка 11, рас­положенная в самой низкой части корпуса, служит для сли­ва масла и конденсата.

К недостаткам фитильной подачи масла следует отнести замасливание (уплотнение) трущихся частей польстера, а так­же неудобство контроля зазора на «масло» в подшипнике в эксплуатационных условиях, что отрицательно сказывается на надежности экипажной части тепловозов.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЯГОВЫЙ ПРИВОД

При индивидуальном приводе вращающий момент от тя­гового двигателя к колесной паре передается с помощью одноступенчатого тягового редуктора, состоящего из ци­линдрической зубчатой пары: ведущей шестерни 4 на валу тягового электродвигателя 5 и ведомого зубчатого колеса

  1. на оси колесной пары 3 (рис. 1), т.е. фактически ос­новным звеном индивидуального тягового привода являет­ся одноступенчатый тяговый редуктор. Передаточное чис­ло i тягового редуктора (отношение чисел зубьев ведомо-




Рис. 1. Схема опорно-осевого подвешивания тяговых электродви­гателей тепловозов:

1 — бандаж колеса; 2 — зубчатое колесо; 3 — ось колесной пары; 4 — ведущая шестерня; 5 — ТЭД; 6 — рама тележки; 7 — пружинный комп­лект; 8 — МОП



го зубчатого колеса к ведущей шестерни) зависит от на­значения тепловоза: у грузовых и маневровых оно больше (обычно i = 4,41 = 75/17), у пассажирских — меньше (на­пример, у тепловоза ТЭП70 i = 3,12 = 78/25).

У читателя может возникнуть вопрос, а нельзя ли якорь тя­гового электродвигателя напрессовать непосредственно на ось колесной пары, а его статор разместить на раме тележки? В этом случае отпадает необходимость в тяговом редукторе, что значительно упростит и удешевит конструкцию ходовой час­ти тепловоза и повысит его надежность. В принципе напра­шивается положительный ответ и, кстати, такая конструкция тя­гового привода колесных пар была реализована на первых трамваях. Однако возникает целый ряд серьезных проблем, ре­шение которых применительно к условиям работы железно­дорожного транспорта не представляется возможным.

Во-первых, мощность тягового электродвигателя, которая зависит от его размеров и частоты вращения якоря, будет ог­раничена допустимой (по условиям безопасности движения) величиной просвета между головкой рельса и нижней частью корпуса двигателя и скоростью движения тепловоза. Во-вто- рых, во время движения тепловоза узлы тяговых электродви­гателей будут испытывать серьезное динамическое воздей­ствие от ударов на стыках рельсов и при прохождении теп­ловозом неровностей пути, что может быстро привести к их по­ломке и, соответственно, к порче локомотива в пути следова­ния и срыву перевозочного процесса на железной дороге.

В-третьих, увеличится так называемая неподрессорен- ная масса колесных пар и возрастет нагрузка от колесной пары на рельсы, что отрицательно скажется на надежнос­ти верхнего строения пути. По действующим на сети до­рог России стандартам предельная величина нагрузки от колесной пары подвижного состава на рельсы не должна превышать величину 230 кН (23 тс).

По этим и ряду другим причинам тяговые двигатели раз­мещают на тележках тепловоза так, чтобы оси их якорей были параллельны осям колесных пар, а вращающий момен

т

  • 148- Линия разреза


Как отмечалось ранее (см. «Локомотив» № 8, 2007 г.), для повышения надежности колесно-моторных блоков грузовых тепловозов 2ТЭ10У и 2ТЭ116 начиная с 1986 г. стали уста­навливать модифицированные тяговые электродвигатели по­стоянного тока ЭД-118Б с принудительной смазкой МОП.

Дополнительно к польстерной (фитильной) системе смаз­ки, как на двигателях ЭД-118А, в средней части оси колесной пары каждого колесно-моторного блока с ЭД-118Б установ­лен маслосборник вместимостью 35 л. На крышке маслосбор­ника смонтирован шестеренчатый масляный насос, имеющий механический привод от оси колесной пары посредством пары зубчатых колес (редуктора).

МОП двигателя ЭД-118Б состоят из двух вкладышей — ниж­него и верхнего. В отличие от МОП двигателей ЭД-118А, ниж­ний вкладыш ЭД-118Б совместно с корпусом МОП составля­ют единый осевой подшипник скольжения, который включает в себя две польстерные камеры (по одной для каждого МОП) и крепится к корпусу.

При движении тепловоза шестеренчатый масляный насос подает масло из маслосборника по каналам в польстерные камеры, откуда самотеком через окна во вкладышах масло про­никает в зазор между осью колесной пары и вкладышами МОП. В результате создается так называемый масляный клин, обеспечивающий жидкостное трение.

Отработанное масло по каналам сливается в маслосбор­ник. Таким образом, круг циркуляции смазки образован кана­лами, соединяющими оба МОП с маслосборником, масляным насосом, маслосборником и польстерным устройством.

Так как производительность масляного насоса зависит, в первую очередь, от частоты вращения колесной пары (скоро­сти движения), принудительная система смазки обеспечива­ет надежную работу МОП двигателей ЭД-118Б лишь при дос­тижении скорости движения тепловоза примерно 25 км/ч. В период разгона и работе тепловоза при меньших скоростях подача смазки к вкладышам МОП осуществляется польстер­ной системой смазки так же, как и на двигателях ЭД-118А.

Необходимо заметить, что вкладыши МОП двигателей ЭД-118Б выполнены биметаллическими с заливкой бабби­том марки Б83 толщиной 2,5 мм. Такая конструкция вкла­дышей позволяет уменьшить вероятность задиров шеек осей колесных пар тепловоза, что наблюдалось при эксплуатации бронзовых вкладышей двигателей ЭД-118А. В целом интен­сивность износа биметаллических вкладышей с принуди­тельной системой смазки стала в два раза ниже, чем при польстерной смазке МОП.

Нужно отметить, что колесно-моторные блоки с тяговыми электродвигателями ЭД-118А и ЭД-118Б взаимозаменяемы

Тяговый редуктор тепловоза предназначен для преобра­зования величины вращающего момента при его передаче от якоря ТЭД к оси колесной пары.

Тяговые редукторы тепловоза работают исключитель­но в неблагоприятных условиях: большие статические и динамические нагрузки, вибрации, непосредственная бли­зость таких источников тепловой энергии, как ТЭД и тор­мозные колодки, возможность попадания в зацепление воды, снега и пыли (в том числе металлических частиц), сложность визуального и технического контроля даже на стоянках поезда и др.

Как отмечалось выше, на тепловозах применяют односто­ронний тяговый редуктор, который состоит из ведущей шес­терни (малого зубчатого колеса), зубчатого колеса и кожуха. Последний защищает зубчатые колеса редуктора от атмо­сферных осадков, пыли и грязи, а также служит емкостью для смазки зубчатого зацепления.

Шестерня тягового редуктора изготовлена из стали 20Х2Н4А. Она напрессовывается на конический хвостовик вала якоря ТЭД тепловым способом, с предварительным нагревом до температуры 170 °С. Прочность посадки шестерни обеспе­чивается натягом 1,3 — 1,45 мм. Для предотвращения спол­зания шестерни с конического хвостовика вала в процессе эксплуатации она дополнительно закреплена гайкой и законт­рена отгибочной шайбой

.






передавался посредством двух зубчатых колес тягового ре­дуктора, что позволяет подрессоривать массу двигателей. Таким образом, одноступенчатый тяговый редуктор являет­ся связующим звеном между необрессоренной колесной парой и другими (подрессоренными) узлами колесно-мо­торного блока локомотива.

На отечественных тепловозах нашли применение два спо­соба подвешивания тяговых электродвигателей: опорно-осе- вое и опорно-рамное.

При опорно-осевом подвешивании часть нагрузки от веса тягового электродвигателя (примерно половина его веса) передается на ось колесной пары, а другая часть через упру­гие опоры (комплект пружин) — на раму тележки. При таком способе подвешивания необрессоренная масса одного колес­но-моторного блока грузового тепловоза, например 2ТЭ10В, которая жестко передается от колесной пары на рельсы, со­ставляет около 4250 кг.

Опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигате­лей получило наибольшее распространение на грузовых, ма­невровых и промышленных тепловозах с электрическими передачами. Тяговый электродвигатель 5 (см. рис. 1) одной стороной станины жестко опирается на ось колесной пары

  1. через два подшипника скольжения 8, называемых мотор­но-осевыми, а другой стороной — через пружинный комплект 7 на подрессоренную раму тележки 6 (упругая опора). Вра­щающий момент от шестерни 4 тягового электродвигателя передается на зубчатое колесо 2, напрессованное на ось ко­лесной пары. Такая компоновка двигателя и колесной пары обеспечивает постоянство межцентрового расстояния зуб­чатой передачи «А» при опорно-осевом подвешивании и дает возможность реализации силы тяги более 40 кН на каж­дой оси грузового тепловоза, что очень важно для вождения тяжеловесных поездов.

Основным недостатком опорно-осевого подвешивания тя­говых электродвигателей является повышенное динамическое воздействие на путь, так как примерно половина веса двига­теля (15 — 25 кН) жестко опирается на ось колесной пары. Износ моторно-осевых подшипников приводит к перекосу остова двигателя и усложняет условия работы тягового дви­гателя. Удары на стыках рельсов и при прохождении тепло­возом неровностей пути также отрицательно сказываются на надежности самих ТЭД.

Опорно-рамное подвешивание тяговых электродвига­телей применено на отечественных пассажирских теплово­зах ТЭП60, ТЭП70, ТЭП80, ТЭП70БС, а также на грузовых теп­ловозах серии 2ТЭ121 и опытном 2ТЭ70 Такой тип подвеши-




Рис. 2. Схема опорно-рамного подвешивания тяговых электродви­гателей тепловозов:

1 — бандаж колеса: 2 — зубчатое колесо; 3 — ось колесной пары; 4 — ведущая шестерня; 5 — ТЭД; 6 — рама тележки; 7 — пружинный ком­плект; 8 — МОП; 9 — пальцы (валики); 10 — полый вал; 11 — упругие элементы


  • 149- Линия разреза


А-А

Рис. 5. Упругое зубчатое колесо тягового редуктора грузовых теп­ловозов:

  1. гайка; 2, 3, 5, 6, 14, 16 —втулки; 4 —зубчатый венец колеса; 7 —огра­ничительное кольцо; 8 — ролик; 9 — болт; 10 — отражательное кольцо;

  2. шайба; 12 — полукольцо; 13, 20 —пальцы; 15, 21, 22 — амортизато­ры; 17 —тарелка; 18 —ступица колеса; 19 —пружинное кольцо; 23, 24 — упругие элементы

Зубчатое колесо (рис. 5) состоит из ступицы 18, напрессованной на ось колесной пары, зубчатого венца 4, ко­торый соединен со ступицей при помощи двух тарелок 17, и упругих элементов 23 и 24. Упругая связь зубчатого венца 4 со ступицей, состоящая из шестнадцати упругих элементов, равномерно расположенных по окружности колеса при рабо­те редуктора, позволяет венцу занимать такое положение, при котором обеспечивается оптимальное зацепление двух зуб­чатых колес, т.е. наиболее полное прилегание по длине зубь­ев шестерни и колеса. Такие зубчатые колеса называют уп­ругими и самоустанавливающимися.

Зубчатый венец 4 изготавливают из стали 45ХН. Рабочая поверхность зубьев подвергается закалке, чем обеспечиваются их заданная твердость и износостойкость.

ГРУППОВОЙ ТЯГОВЫЙ ПРИВОД

Как отмечалось ранее, групповой привод колесных пар при­меняется на всех отечественных тепловозах с гидродинами­ческими передачами. Вращающий момент от выходного вала гидропередачи к колесным парам тепловоза при таком типе привода может быть передан либо с помощью спарникового механизма, аналогичному паровозному, либо карданным при­водом, состоящим из шарниров (карданов), карданных валов и осевых редукторов.

Спарниковый механизм нашел применение в тяговом приводе промышленных тепловозов, построенных на Муромском тепло­возостроительном заводе (ныне ОАО «Муромтепловоз»), — ТГМ1, ТГМ23В, ТГМ23Д и др. Он состоит из отборного вала и системы спарников, связывающих его с движущимися осями. На каждую сторону тепловоза устанавливают по три сочленен­ных между собой спарника: переднего, заднего и среднего. Со­единение колесных пар с рычагами осуществляется с помо­щью шарнирных валиков (пальцев) и стальных втулок, которые запрессованы в головки дышел. На рис. 6 показан тепловоз ТГМ23В со спарниковым приводом колесных пар

.






вания тяговых двигателей отличается от опорно-осевого тем, что вес ТЭД полностью передается на раму тележки, т.е. тяговый электродвигатель, а в ряде случаев и зубчатый ре­дуктор подрессорены. В результате снижается динамичес­кое воздействие локомотива на путь, увеличиваются надеж­ность и сроки службы тяговых двигателей, уменьшаются ре­монтные и эксплуатационные расходы.

При такой конструкции тягового привода ведомое зубча­тое колесо 2 (рис. 2) напрессовано не на ось колесной пары, как при опорно-осевом подвешивании, а на полый вал 10, ко­торый охватывает ось колесной пары с зазором 35 мм. По­лый вал соединен с колесными центрами упругой связью, которая выполнена в виде нескольких металлических пальцев 9 и резиновых втулок 11, запрессованных в колесные центры. Тяговый электродвигатель 5 тремя кронштейнами с пружин­ными комплектами опирается на раму тележки. Моторно-осе- вые подшипники 8 в этом случае охватывают полый вал 10.

Передача вращающего момента от электродвигателя на ось колесной пары происходит через зубчатые колеса 2, 4 (редуктор), полый вал 10, металлические пальцы 9, резино­вые втулки 11 и колесные центры. Наличие резиновых вту­лок 11 позволяет обеспечивать постоянство межцентрово- го расстояния «А» (см. рис. 2) при вертикальных перемеще­ниях колесной пары, неизбежно возникающих при прохож­дении тепловозом неровностей пути.

На отечественных тепловозах получили распространение две принципиально разные системы опорно-рамного под­вешивания ТЭД: с передачей вращающего момента на оба колеса колесной пары через полый вал и упругую связь (тя­говые муфты) и одностороннего привода с помощью кар­данного полого вала и тяговых муфт, связывающих венец уп­ругого зубчатого колеса с полым валом и этот карданный вал с одним из колес пары.

Первая система тягового привода применена на пассажир­ских тепловозах ТЭП60 и первых семи локомотивах серии ТЭП70 и, в основном, соответствует принципиальной схеме опорно-рамного подвешивания ТЭД, приведенной на рис. 2. В отличие от этой схемы привода, привод обоих колес колес­ных пар тепловоза ТЭП60 осуществляется с помощью шар­нирно-поводковых муфт, получивших также название «привод системы «Альстом», в честь известной французской фирмы «Альстом», впервые в практике мирового локомотивострое- ния применившей подобную конструкцию на своих теплово­зах и электровозах, построенных для железных дорог Фран­ции. Прежде всего, это грузопассажирские тепловозы серий ВВ69000, СС70000, СС72000 и электровозы ВВ16500, СС6500, СС10000, СС10400, СС21000 и др.

Более совершенной конструкцией является односторонний привод колесных пар тепловоза. В этом случае вращающий момент от ступицы зубчатого колеса тягового редуктора пе­редается на полый вал через упругую связь — шарнирно-по-





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет