Тяговая передача электропоезда конспект

Обновлено: 02.07.2024

Рассмотрены узлы механической части, электрические машины, тяговые трансформаторы, полупроводниковые преобразователи, различные электрические аппараты электровозов и электропоездов постоянного и переменного тока основных серий, а также схемы их электрических цепей, регулирование скорости движения в режимах тяги и торможения, нарушение режимов работы оборудования и его защита

Книга предназначена для инженерно-технических работников, связанных с эксплуатацией и ремонтом электровозов и электропоездов. Она также может быть использована в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений железнодорожного транспорта.

Ил. 283, табл 19, библиогр. 13 назв
Рецензенты: С. И. Папченков, А. Л Донской Заведующий редакцией В. К Тихонычева Редактор И К Петушкова

Калинин Владимир Константинович

ЭЛЕКТРОВОЗЫ И ЭЛЕКТРОПОЕЗДА

Переплет художника Ю Ф Смирнова Технический редактор Н Д. Муравьева Корректор-вычитчик В Н. Яговкина Корректор Н А Хасянова ИБ № 4482

Сдано в набор 19.01 90 Подписано в печать И 02 91

Формат Гарнитура литературная Офсетиая печать Уел печ л 39 Уел кр отт 39 Уч-изд л 44,75 Тираж экз Заказ 86 Цена 4 руб Изд № 1 —3—1/4 № 5494

Тяговая передача состоит из редуктора и упругой муфты. В режиме тяги редуктор передает вращающий момент от двигателя к колесной паре, в режиме электрического торможения — тормозной момент. Два зубчатых колеса — малая шестерня и большое зубчатое колесо — находятся в зацеплении и заключены в литой стальной корпус. Он состоит из двух половин, которые соединены между собой болтами.

Две половины редуктора как одно целое охватывают ось колесной пары вместе с зубчатым колесом. Верхняя часть корпуса со стороны малой шестерни шарнирно соединена с рамой тележки. Удлиненная часть верхней половины (хвостовик) связана со стержнем подвески, а затем — с поперечной балкой тележки.

Рис. 22. Редуктор электропоезда ЭР2Т:

1,6, 11 — подшипники; 2 — вал шестерни; 3, 4, 5, 9, 10, 18, 20 — крышки; 7 — медная шайба: 8 — пробка; 12 — лабиринт; 13 — обоймы; 14 — болт крепления; 15 — ступица зубчагого колеса; 16 — фланец муфты; 17 — дистанционное кольцо; 19 — зубчатый венец шестерни

В качестве опоры редуктора на ось колесной пары служат два роликовых подшипника, которые расположены симметрично относительно продольной оси редуктора (они смонтированы справа и слева от большого зубчатого колеса). Корпус редуктора и крышки прикреплены болтами к обоймам опорных подшипников. Эти болты проходят сквозь отверстия в боковых стенках корпуса. Через отверстие в нижней половине корпуса периодически добавляют свежую смазку и контролируют уровень ее заливки. Отработанную смазку сливают через другое отверстие в боковой стенке корпуса. Оба отверстия закрыты пробками. Для смазки роликовых подшипников также предусмотрены отверстия с пробками.

В верхней половине имеется люк для осмотра зубчатой передачи. К крышке люка приварена трубка-сапун, позволяющая выравнивать давление внутри корпуса редуктора с атмосферным.

Для крепления малой шестерни в верхней половине корпуса проделаны два отверстия, в которых закреплены болтами крьшки малой шестерни. Малая шестерня состоит из венца 19 (рис. 22) и вала 2 с коническим хвостовиком. Венец изготавливают из хромоникелевой стали 20ХНЗА, после нарезки зубья цементируют с последующей закалкой.

После термообработки шлифуют рабочие поверхности зубьев, конусное отверстие, а также посадочные поверхности вала (корпус для посадки венца, хвостовик для посадки фланца муфты, шейки под роликовые подшипники). Перед посадкой зубчатого венца на вал малой шестерни поверхности притирают, венец нагревают в масле. После посадки в горячем состоянии венец должен сесть на 1,2 — 1,7 мм глубже, чем при пробной холодной посадке.

Шестерня вращается в двух роликовых подшипниках 1, которые установлены в корпусе. Подшипники монтируют в крепительных крышках. В корпусе редуктора они зафиксированы передней крышкой с отверстием для вала и "глухой" задней. Для удобства сборки и разборки внутренние кольца подшипников установлены на вал с тугой посадкой, наружные — со скользящей. Подшипниковые узлы заполнены смазкой ЖРО, для ее добавления в крышках имеются штуцеры с пробками.

Большое зубчатое колесо представляет собой венец, прикрепленный к ступице 15 (см. рис. 22) колесного центра призонными болтами. Они имеют небольшую конусность и входят в отверстия с натягом. Венцы изготовляют из хромоникелевой стали ЗОХНЗА и подвергают термообработке, что увеличивает срок их службы.

Корпус редуктора не только удерживает смазку и защищает зубчатые колеса от попадания посторонних предметов и грязи, он — мощная

несущая конструкция, которая обеспечивает постоянное расстояние между центрами зубчатых колес. На боковых стенках корпуса имеются усиливающие ребра, идущие к горловине.

В удлиненной части верхней половины корпуса (хвостовике) проделано отверстие, через которое проходит специальный подвесной стержень. Его верхний конец подвешен к кронштейну поперечной балки рамы тележки с помощью двух резинометаллических амортизаторов, двух гаек и контргаек. Причем имеется запас резьбы, позволяющий поднимать или опускать хвостовик корпуса редуктора, другими словами, регулировать наклон упругой муфты (рис. 23).

Нижний узел подвесного стержня включает в себя два резинометаллических амортизатора, четыре полукольца, два кольца, скобу и крепежные детали. От падения на путь в случае обрыва стержня или поломки кронштейна редуктор защищает предохранительная пластина (скоба). Шарнирная подвеска редуктора допускает необходимый поворот его корпуса относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба пружин рессорного подвешивания. Поэтому все перемещения вала тягового двигателя относительно вала малой шестерни при движении вагона воспринимает упругая муфта, не нарушая работы зубчатой передачи.

Многие считают, что муфта служит только для передачи вращения от двигателя к редуктору. Это не совсем так. При опорно-осевом подвешивании двигателя вполне обходились без муфты, а при опорно-рамной подвеске потребовалось это промежуточное упругое звено. Чтобы правильно понять назначение резинокордной муфты, рассмотрим более подробно, как подвешен тяговый двигатель.

Для его крепления к поперечной балке в верхней части остова имеются два прилива (лапы) с уступами, в нижней части — две опоры, расположенные на одной линии с лапами. В опорах просверлены отверстия, через которые проходят болты 2 (рис. 24) с резьбой М36. Через нижние опоры двигатель опирается на кронштейны 1 поперечной балки 3.

Чтобы двигатель 6 плотно прилегал к балке тележки, нижняя часть остова притягивается болтами 2. В верхней части между лапами и выступами вставлены клинья 5, в которые ввернут распорный болт, имеющий по концам правую и левую резьбу. При вращении болта клинья расходятся и притягивают остов двигателя к верхним опорным площадкам поперечной балки.

Таким образом, двигатель 1 (рис. 25) жестко подвешен к раме тележки. Большое зубчатое колесо 7 насажено на ось колесной пары 6 и находится в зацеплении с малой шестерней 5.

Рис. 23. Узел подвески редуктора электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т:

I — амортизатор; 2 — пружинная шайба; 3,9. 15 — болты; 4, 13 — гайки;

5 — стопорная шайба; 6 — стержень; 7 — полукольцо; 8, 10 — кольца:

II — предохранительная скоба; 12 — шайба; 14 — шплинт; 16 — пластина

Рис. 24. Подвешивание тягового двигателя:

1 — кронштейн поперечной балки; 2 — болт; 3 — поперечная балка рамы тележки; 4 — лапа остова; 5 — клин; 6 — тяговый двигатель; 7 — ось колесной пары; 8 — упор на поперечной балке; 9— распорный болт

Рис. 25. Схема тяговой передачи с упругой муфтой:

1 — двигатель; 2 — лапы; 3 — муфта; 4 -— амортизаторы; 5 — малая шестерня: 6 — колесо; 7 — большое зубчатое колесо; 8 — корпус редуктора

Вал шестерни закреплен в подшипниках, установленных в корпусе редуктора, который с одной стороны опирается на опорные подшипники на колесной паре, с другой — соединен с рамой тележки. Двигатель соединяется своим валом с хвостовиком вала малой шестерни упругой муфтой 3.

Если раньше двигатель одной стороной опирался на ось колесной пары (естественно, через подшипники) и при движении воспринимал все колебания колесной пары, то расстояние между центрами зубчатых колес не менялось, и соосность валов двигателя и малой шестерни (у них был один общий вал) не нарушалась. Теперь при движении вагона колесная пара совершает свои колебания, а полностью подрессоренный двигатель — свои.

Поэтому и применена мощная несущая конструкции корпуса редуктора, сохраняющая постоянное расстояние между центрами зубчатых колес. Возникающую несоосность валов компенсирует упругая резиновая оболочка муфты, и нарушений в работе передачи не происходит, т. е. наличие муфты при опорно-рамной подвеске обязательно. Она (муфта) допускает параллельное смещение валов двигателя и малой шестерни до 15 мм, продольное — до 20 мм, угловое — до 40 мм.

Упругая муфта состоит из двух фланцев 1 и 6 (рис. 26), резинокордной оболочки 5 и деталей крепления оболочки к фланцам. Оболочка изготовлена из резины с прослойкой кордовой ткани. Ее края усилены армировочной стальной проволокой. Фланцы 1 и 6 насажены на конические хвостовики валов двигателя и малой шестерни в горячем состоянии (140 °С).

Резиновую оболочку крепят к фланцам со стороны двигателя двумя полукольцами, со стороны редуктора — цельным кольцом. Вся конструкция с каждой стороны соединяется восемью болтами, вворачиваемыми в запрессованные втулки 3 колец и полуколец. Эти втулки одновременно разгружают болты 2 от поперечных срезающих усилий. Для удобства сборки и разборки полуколец и фланцев на болты надеты шайбы с прорезью 7, входящие в углубления фланцев.

Чтобы в эксплуатации муфта работала надежно, важно правильно ее отрегулировать. В чем заключается регулировка муфты?

За счет упругости свойств резины валы двигателя и редуктор можно приблизить друг к другу и тем самым сделать муфту более узкой по фланцам, но увеличить в диаметре. Можно, наоборот, несколько удалить валы друг от друга. Тогда муфта станет меньше диаметром и шире по фланцам. Для этого смещают двигатель вместе с валом якоря вдоль его оси. Отверстия под болты, крепящие двигатель, имеют овальную форму и в определенных пределах допускают подобное. Следует помнить, что правила ремонта строго устанавливают ширину муфты по фланцам: 171 — 177 мм.

При сборке тележки и монтаже двигателя и редуктора с колесной парой необходимо обеспечить предварительный наклон муфты, т. е. вал двигателя должен быть выше вала малой шестерни на 2 — 4 мм. В правилах ремонта так и сказано: "…смещение фланцев упругой муфты в вертикальной плоскости под тарой вагона — не менее 2 мм и не более 4 мм" (т. е. верхняя часть муфты должна быть немного наклонена в сторону редуктора).

Если этого не сделать, в эксплуатации муфта не будет нормально работать: может быть сорван ее фланец, порвана резиновая оболочка. Были случаи, когда срезало вал малой шестерни и т. д. Попытаемся в этом разобраться.

Рис. 26. Упругая муфта: 1,6 — фланцы; 2 — болт; 3 — втулка; 4 — полукольцо: 5 — кордовый элемент; 7 — шайба; 8 — проволока;

9 — вал шестерни;

10 — вал двигателя

Понятно, что после посадки кузова все рессорное подвешивание сжимается, и тележка опускается ниже. Казалось бы, одинаково переместяться вниз и двигатель вместе со своим валом, и конец редуктора с малой шестерней и ее валом, так как они крепятся к одной и той же поперечной балке тележки. Но если двигатель при этом опускается по прямой, то малая шестерня смещается по окружности, перекатываясь по большому зубчатому колесу.

Путь по окружности больше пути по прямой, поэтому вал малой шестерни с ее фланцем опустится несколько меньше, чем вал двигателя. Под нагрузкой муфта выравнивается и занимает нормальное вертикальное положение.

Перечислим основные неисправности тяговой передачи, встречающиеся в эксплуатации: трещины или излом зубьев малой шестерни или большого зубчатого колеса, недостаток смазки, перекос подшипников из-за плохого монтажа, увеличенный осевой разбег подшипников (более 1,2 мм). Последний дефект приводит к выходу подшипников из строя с возможным заклиниванием колесной пары, излому хвостовиков валов шестерни или двигателя, ослаблению или потере болтов, расхождению половин редуктора, трещинам в его корпусе, распрессовке фланцев, повреждению упругой оболочки, обрыву и потере кордовых болтов и т. д.

Тяговая передача предназначена для усиления вращающего момента и передачи его с вала тягового двигателя на ось колесной пары.

Тяговая передача (рис. 19) состоит из тягового редуктора 3, смонтированного на оси колесной пары 4, и карданной муфты 2, соединяющей вал тягового двигателя 1 с валом редуктора.

Тяговый редуктор. Основным узлом редуктора является одноступенчатая зубчатая передача (рис. 20), состоящая из ведущего (шестерни) 1 и ведомого (большого зубчатого) 2 косозубых цилиндрических колес.

В косозубых передачах в зацеплении находятся одновременно не менее двух зубьев, что уменьшает нагрузку на них; передача приобретает спокойный, без ударов ход, снижается уровень шума.

Ведущая шестерня выполнена заодно с валом и соединена через карданную муфту с валом двигателя. Ведомое колесо напрессовано на удлиненную ступицу первого колесного центра.

Основной характеристикой тягового редуктора является передаточное число, которое показывает, во сколько раз вращающий момент М₂ на оси колесной пары больше вращающего момента М_х на валу тягового двигателя. Передаточное число равно 5,33, т.е.

Одновременно с увеличением вращающего момента на оси колесной пары уменьшается частота ее вращения п .

Соответственно между размерами шестерни и большого зубчатого колеса, а также частотами их вращения существует аналогичная зависимость:

Отношение диаметров может быть заменено равнозначным отношением числа зубьев большого зубчатого колеса и шестерни:

Зубчатая передача - большое зубчатое колесо 1 (рис. 21) и шестерня 4 - заключена в корпус из алюминиевого сплава - силу-

Корпус представляет собой массивную коробку, состоящую из двух половин 2 и 3.

Фланцы верхней 6 (рис. 22) и нижней 1 половин корпуса соединены болтами 10.

Тяговый редуктор состоит из следующих элементов: большого зубчатого колеса 26, напрессованного на удлиненную ступицу 22 первого колеса или втулку на оси колесной пары; шестерни, выполненной заодно с валом 11 и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом; двух больших подшипников - шарикового 21 и роликового 27, также напрессованных на удлиненную ступицу колеса; двух больших лабиринтных крышек 24 и 29 с лабиринтными кольцами 23 и 30; двух уплотнительных колец 25 и 28 раздельной смазки, установленных с внутренней стороны больших подшипников; двух малых подшипников - шарикового 17 и роликового 14, напрессованных на вал шестерни 11; уплотнительных колец 16 и 15 раздельной смазки, расположенных с внутренней стороны малых подшипников; запорного лабиринтного кольца 12, установленного с наружной стороны малого роликового подшипника; шайбы 19 и трех болтов 20, крепящих малый шариковый подшипник; крышек 18 и 13, прижимающих наружные кольца малых подшипников и тем самым фиксирующих малую шестерню в верхней половине 6 корпуса редуктора.

Тяговый редуктор имеет систему раздельной смазки. Она заключается в том, что полости подшипников заполняют консистентной (густой) смазкой 1-13 или 1-ЛЗ, а в полость редуктора заливают гипоидную (жидкую) смазку - нигрол. Нижняя часть большого зубчатого колеса должна находиться в смазке.

Полости друг от друга отделены лабиринтными уплотнителями раздельной смазки. В процессе эксплуатации густую смазку дополняют с помощью шприцев через пресс-масленки, установленные в крышках редуктора.

Через люк 5 в верхней половине корпуса редуктора осматривают зубья передачи и добавляют в редуктор смазку. Через люк 2 на торцовой стенке нижней половины корпуса можно осматривать зубья большого колеса, а также сливать загрязненную смазку. В крышке люка имеется резьбовое отверстие для контроля объема смазки, заливаемой в редуктор. Отверстие закрывают пробкой 3, прикрепленной к корпусу редуктора цепочкой. Снаружи к каждой половине корпуса приварены ручки 9.

На боковой стенке верхней половины корпуса имеются два резьбовых отверстия: в одно из них 8 ввертывают палец для крепления заземляющего устройства, в другое 7 - сапун. Сапун сообщает внутреннюю полость редуктора с атмосферой, что необходимо для предотвращения возможного выброса смазки через лабиринтные уплотнения под действием избыточного давления газов внутри редуктора, возникающего при его работе.

В верхней половине корпуса снаружи под валом шестерни имеется проушина для крепления редуктора к раме тележки, выполненная в виде двух толстых ребер 4 с отверстиями под шаровые подшипники.

Узел подвешивания редуктора. Корпус редуктора, опирающийся на подшипники 21 и 27 (см. рис. 22) и поворачивающийся на них вокруг оси колесной пары, подвешивают к поперечной балке рамы тележки с помощью специальной сочлененной подвески, назначение которой - поддерживать вал ведущей шестерни редуктора на одном уровне с валом тягового двигателя.

Узел подвешивания редуктора (рис. 23) состоит из штампованной серьги 9, подвесного стержня 7 с двумя гайками 4 и 6 и двумя резиновыми амортизаторами 5. Подвесной стержень соединен с серьгой с помощью шарового подшипника 8 марки ШС-40. При этом наружное кольцо шарового подшипника составляет одно целое с подвесным стержнем, а внутреннее его кольцо - одно целое с серьгой. Относительно друг друга стержень и серьга могут перемещаться по шаровой поверхности.

В нижней точке серьгу соединяют с корпусом редуктора с помощью второго шарового подшипника. При этом внутреннее его кольцо составляет одно целое с корпусом редуктора, а наружное - одно целое с серьгой.

Корпус редуктора может поворачиваться на шаровом подшипнике во всех направлениях относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба рессор буксового подвешивания.

Подвесной стержень 7проходит сквозь отверстие в литом кронштейне 2, вваренном в поперечную балку 1 рамы тележки Кронштейн оканчивается плитой, наклоненной к горизонту под углом 18°. На такой же угол отклонена от вертикали осевая линия подвески, чем обеспечивается минимальное вертикальное расхождение между валами шестерни и тягового двигателя при просадке буксовых рессор. Плита служит опорой для двух резиновых амортизаторов 5, расположенных на ней сверху и снизу и представляющих собой круглые резиновые шайбы. Резиновые амортизаторы обеспечивают смягчение вертикальных и боковых нагрузок, действующих на систему подвески редуктора и на кронштейн поперечной балки при прохождении неровностей пути.

К резиновым шайбам с обеих сторон привулканизированы стальные накладки, предохраняющие их от истирания. Амортизаторы прижимаются к плите двумя гайками: верхней 4 на меньшей резьбе и нижней 6 на большей резьбе стержня подвески. Затяжка гаек должна быть достаточной, но не чрезмерной, чтобы сохранить податливость резины. Это необходимо потому, что подвеска в верхней точке опоры на раму тележки должна так же поворачиваться относительно плиты кронштейна, как и в нижней точке соединения с редуктором, а возможность такого поворота обеспечивается только благодаря гибкости амортизаторов.

Подбором длины хвостовиков гаек можно создать нужную степень затяжки резины и ограничить ее заданным значением В некоторых случаях между этими упорными хвостовиками ставят регулировочные прокладки 3 в виде колец. Для контроля степени затяжки гаек замеряют высоту амортизаторов в сборе, которая должна быть в пределах 94+1 мм. Гайки крепят шплинтами. Гайками регулируют положение редуктора, а также и вала ведущей шестерни по высоте относительно вала тягового двигателя.

Чтобы поднять корпус редуктора, необходимо отпустить нижнюю гайку и подтянуть верхнюю. Регулировка должна обеспечивать расположение вала шестерни на свободной (без кузова) тележке ниже вала тягового двигателя на 3-4 мм. Тогда при опущенном на тележку кузове этот размер уменьшится на 1-1,5 мм, а при полной нагрузке с пассажирами вал тягового двигателя окажется ниже вала шестерни на 1-1,5 мм.

Таким образом вал тягового двигателя при просадке рессор опускается на большую величину, чем вал редуктора. Это происходит потому, что подвеска редуктора занимает наклонное положение и в процессе просадки изменяется ее угол наклона.

Высота нижней точки корпуса редуктора над уровнем головок рельсов под тарой вагона при новых бандажах и колесах должна быть не менее 76 мм, а при предельно проточенных бандажах и колесах - не менее 45 мм.

На вагонах обеспечивается комплексное предохранение узла подвешивания редуктора, что предотвращает опускание редуктора вниз как в случае обрыва стержня или выхода из строя других деталей подвески, так и при поломке несущего кронштейна, вваренного в раму тележки.

Предохранительное устройство выполнено следующим образом. К поперечной балке 1 (см. рис. 23) рамы тележки рядом с кронштейном 2 подвески редуктора приварен штампованный угольник 12 с гребенчатой накладкой 11. В обеих деталях отверстия под болты выполнены продолговатыми в вертикальном направлении. К гребенчатой накладке прикреплена вилка 10, которая также имеет гребенчатую поверхность, благодаря чему может быть установлена на любом необходимом уровне.

Крышка редуктора, закрывающая роликовый подшипник вала шестерни, имеет специальный выступ 13 (хвостовик), который должен поместиться в середине проема вилки. Между проемом вилки и выступом крышки редуктора имеется зазор, необходимый для свободного поворота корпуса редуктора при прогибе рессорного подвешивания. При обрыве деталей подвески выступ опирается на вилку и препятствует опусканию шестерни.

Уход за тяговым редуктором. Уход за редуктором во время эксплуатации заключается в регулярной проверке его состояния и объема смазки в кожухе, наблюдении за работой зубчатой передачи по звуку, проверке нагрева кожуха редуктора. Температура нагрева кожуха в зоне подшипника должна превышать температуру окружающей среды не более чем на 20 °С.

При осмотре редуктора убеждаются в отсутствии трещин и повреждений на его корпусе, крышках и запорном лабиринтном кольце. Проверяют надежность затяжки болтов, скрепляющих верхнюю и нижнюю половины кожуха редуктора, крепление заземляющего устройства, лючков, контрольных пробок, цепочки пробок. При обстукивании молотком болты должны издавать чистый металлический звук. Гайки и контргайки должны иметь шплинты. Ослабшие крепления подтягивают.

Убеждаются в отсутствии течи смазки через сапун, лабиринтные кольца и крышки подшипников, через крышки верхнего и нижнего люков редуктора.

Зубчатую передачу осматривают во время прокатки вагона. При этом проверяют плотность прилегания зубьев шестерни и зубчато го колеса. Трещины и надрывы в зубьях и у основания зубьев недопустимы. Оценивают на слух плавность работы зацепления (удары, стуки, вибрация, повышенный шум в зацеплении не допускаются).

Отвернув пробку нижнего лючка редуктора, проверяют наличие и состояние смазки. Проверяют резьбовые пробки в каналах для смазывания подшипника редуктора и смазку.

При осмотре узла подвешивания редуктора обращают внимание на состояние и крепление деталей подвески, резиновых амортизаторов, шпилек, гаек, контргаек, целость резьбы. Проверяют наличие и правильность постановки шплинтов корончатых гаек стержня подвески редуктора. Убеждаются в отсутствии выработки в проушинах корпуса, шаровых подшипниках. Контролируют состояние и крепление вилки комплексного подвешивания редуктора. Между хвостовиком крышки и вилкой должен быть зазор.

Контрольные вопросы 1. Для чего предназначен тяговый редуктор?

2. Что представляет собой зубчатая передача?

3. Что называется передаточным числом редуктора?

4. Из каких деталей состоит тяговый редуктор?

5. Почему в тяговом редукторе применена система раздельной смазки?

6. Для какой цели в корпусе редуктора установлен сапун?

7. Как подвешивается корпус редуктора к раме тележки и почему подвеска называется сочлененной?

8. Для чего в узле подвешивания редуктора установлены резиновые амортизаторы и что они собой представляют?

9. С какой целью осевая линия подвески редуктора отклонена от вертикали?

10. Как осуществляют регулировку по высоте вала шестерни редуктора относительно вала тягового двигателя?

11. Каким путем в эксплуатации обеспечивается подвижность корпуса редуктора относительно оси колесной пары?

12. Почему частота вращения колес меньше частоты вращения вала тягового двигателя? Во сколько раз?

Электропоезда метрополитена

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Тяговая передача состоит из редуктора и упругой муфты.

Редуктор служит для передачи вращающего момента от Т.Д на К.П в тяговом режиме, и от К.П к Т.Д при ЭДТ.

Зубчатая передача состоит из двух цилиндрических прямозубых колес редуктора, заключенных в стальной, литой корпус. Передаточное число, это отношение числа зубьев большого колеса, к числу зубьев малой шестерни. Передаточное число ЭР2 - 3,17; ЭР2Т - 3,41. Большое зубчатое колесо имеет ЭР2 – 73 зуба; ЭР2Т – 75 зубьев. Малая шестерня ЭР2 – 23 зуба; ЭР2Т – 22 зуба.

Корпус редуктора является несущей конструкцией, состоит из двух половин верхней и нижней, которые закреплены болтами и зафиксированы двумя штифтами. Корпус редуктора опирается на оси через опорные подшипники, установленные симметрично относительно оси зубчатого колеса. Венец зубчатого колеса крепят к фланцу ступицы большого колеса призонными болтами.

Большое зубчатое колесо представляет собой венец, имеющий 75 зубьев, крепят к фланцу ступицы призонными болтами входящими в отверстие с натягом. Зубчатое колесо изготавливают из хромоникелиевой стали, ковкой и прокаткой, зубья имеют шлифованные рабочие поверхности и закалены по всему контуру на глубину 2-5 мм, что увеличивает срок их службы.

Тяговая передача предназначена для канализации потока мощности от вала тягового двигателя к колесной паре. Это сложный механический узел, входящий в состав тягового привода локомотива и состоящий из одного или нескольких, последовательно соединенных, передаточных механизмов (валы, муфты, редукторы) [ ].

Конструкция тяговой передачи во многом является определяющей с точки зрения уровня воздействия колес на путь с одной стороны, а с другой стороны динамических сил и моментов на тяговый двигатель – и далее на систему электромеханического преобразования энергии. Поэтому основные требования, предъявляемые к тяговым передачам можно сформулировать следующим образом:

- высокая степень эксплуатационной готовности;

- низкий уровень динамических моментов в передаточном механизме;

- минимально возможная неподрессоренная масса;

- минимум затрат на обслуживание и ремонт.

Тяговые приводы классифицируются в зависимости от степени подрессоривания тягового двигателя, т.е. различаются устройством тяговой передачи. Различают следующие типы (классы) тяговых приводов:

- привод с опорно-осевым подвешиванием тягового двигателя и редуктора (привод первого класса);

- привод с опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя и опорно-осевым тяговым редуктором (привод второго класса);

- привод с опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя и редуктора (привод третьего класса).

В приводе первого класса тяговый двигатель расположен параллельно оси колесной пары и с одной стороны жестко опирается на ее ось через два моторно-осевых подшипника. С другой стороны тяговый двигатель опорными выступами через пружинную подвеску или резиновые амортизаторы подвешивается к раме тележки. Ведущая шестерня тягового редуктора устанавливается на консоли вала якоря тягового двигателя или выполняется заодно с ним (рис.5.1, а). В зацепление с шестерней входит зубчатое колесо, жестко установленное на оси колесной пары. На электровозах, ввиду большей осевой мощности, привод выполняется с использованием двухстороннего тягового редуктора (рис.5.1, б).

Преимущества тягового привода первого класса:

- легкость изготовления, монтажа и обслуживания;

- низкие затраты на производство и жизненный цикл;

- способность обеспечения максимального передаточного отношения, что особенно важно для грузового подвижного состава.

Рис. 5.1. Тяговый привод первого класса: а) с односторонним тяговым редуктором; б) с двухсторонним тяговым редуктором:1 – тяговый двигатель; 2 – вал ротора; 3 – шестерня редуктора; 4 – зубчатое колесо; 5 – корпус редуктора; 6 – моторно-осевые подшипники; 7 – ось колесной пары.

В качестве недостатков такого привода отмечаются:

- большая неподрессоренная масса, вызывающая повышенное динамическое воздействие на путь;

- высокий уровень динамического воздействия на тяговый двигатель и редуктор;

- использование моторно-осевых подшипников скольжения, неравномерный износ которых приводит к нарушению зацепления зубчатой передачи и преждевременному выходу ее из строя.

Перечисленные достоинства и недостатки обусловили применение приводов первого класса на грузовых и универсальных локомотивах с конструкционной скоростью до 120км/ч.

В приводе второго класса тяговый двигатель установлен на раме тележки. Тяговый редуктор жестко установлен на оси колесной пары и соединен с рамой тележки реактивной тягой. Конструкции тягового привода второго класса отличаются в основном типом передаточного механизма соединяющего вал тягового двигателя. Основными типами являются:

- муфта установленная между тяговым двигателем и редуктором – муфта поперечной компенсации (рис. 5.2, а);

- торсионный вал, проходящий внутри полого вала ротора тягового двигателя – муфта продольной компенсации. (рис.5.2, б).

По сравнению с приводом первого класса, привод второго класса обладает рядом преимуществ, таких как:

- сниженная (за счет установки тягового двигателя на раме тележки) неподрессоренная масса;

- установка тягового двигателя на раме тележки изолирует его от ударов и вибрации со стороны пути;

- жесткий корпус редуктора, обеспечивает работу зубчатой передачи без перекосов с постоянством межосевого расстояния.

Недостатками привода второго класса являются:

- наличие высоконагруженных узлов трения и шарниров в передаточных механизмах;

- высокий уровень динамических моментов в передаче, вследствие несовершенства ее кинематической схемы;

- наличие жестких габаритных ограничений;

- наличие несущего корпуса редуктора, передающего реактивный момент на раму тележки.

Рис.5.2. Тяговый привод второго класса: а) с муфтой установленной между тяговым двигателем и редуктором; б) с торсионом, проходящим через полый вал ротора: 1 – тяговый двигатель; 2 – вал ротора тягового двигателя;

3 – торсион; 4 – муфта; 5 – шестерня редуктора; 6 – зубчатое колесо;

7 – корпус редуктора; 8 – ось колесной пары.

Привод второго класса применяется на пассажирском тяговом и моторвагонном подвижном составе, предназначенном для движения со скоростями до 180…200 км/ч.

В приводе третьего класса тяговый двигатель и редуктор установлены на раме тележки. При этом зубчатое колесо редуктора соединяется с колесной парой через шарнирно-поводковые тяговые муфты и полый карданный вал, охватывающий ось колесной пары.

Наиболее распространены следующие устройства приводов третьего класса:

- привод с раздельно установленным двигателем и редуктором (рис.5.3, а). Здесь шестерня редуктора установлена на консоли вала ротора, а зубчатое колесо на цапфе корпуса тягового двигателя. Передача момента на колесную пару осуществляется полым валом с шарнирно-поводковыми муфтами;

- привод с интегрированным моторно-редукторным блоком (рис.5.3, б). В таком устройстве зубчатое колесо установлено на подшипниках расположенных в корпусе редуктора, шестерня редуктора выполнена заодно с валом тягового двигателя, который одним концом опирается на подшипник в корпусе редуктора, а другим на подшипник в противоположном подшипниковом щите. При этом тяговый двигатель и редуктор интегрируются в единый моторно-редукторный блок. Передача момента осуществляется аналогично предыдущему варианту.

Рис.5.3. Тяговый привод третьего класса: а) с раздельно установленным двигателем и редуктором, б) с интегрированным моторно-редукторным блоком: 1 – ТЭД; 2 – вал ротора ТЭД; 3 – шестерня редуктора; 4 – зубчатое колесо;

5 – корпус редуктора; 6 – шарнирно- поводковая муфта;

7 – полый вал; 8 – ось колесной пары.

Преимущества привода третьего класса:

- низкая неподрессоренная масса, определяемая в основном массой колесной пары и элементов трансмиссии, обуславливающая минимальное динамическое воздействие на путь;

- низкие динамические нагрузки на элементы привода.

- жесткие габаритные ограничения, в частности по приближению к верхнему строению пути;

- увеличенная централь привода приводит к уменьшению реализуемого передаточного отношения редуктора;

- расходы на производство, обслуживание и ремонт.

Привод третьего класса применяется на подвижном составе в движении со скоростями до 300км/ч.

Типы тяговых передач

- высокая степень эксплуатационной готовности;

- низкий уровень динамических моментов в передаточном механизме;

- минимально возможная неподрессоренная масса;

- минимум затрат на обслуживание и ремонт.

- привод с опорно-осевым подвешиванием тягового двигателя и редуктора (привод первого класса);

- привод с опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя и редуктора (привод третьего класса).

Преимущества тягового привода первого класса:

- легкость изготовления, монтажа и обслуживания;

- низкие затраты на производство и жизненный цикл;

В качестве недостатков такого привода отмечаются:

- большая неподрессоренная масса, вызывающая повышенное динамическое воздействие на путь;

- высокий уровень динамического воздействия на тяговый двигатель и редуктор;

- муфта установленная между тяговым двигателем и редуктором – муфта поперечной компенсации (рис. 5.2, а);

По сравнению с приводом первого класса, привод второго класса обладает рядом преимуществ, таких как:

- сниженная (за счет установки тягового двигателя на раме тележки) неподрессоренная масса;

- установка тягового двигателя на раме тележки изолирует его от ударов и вибрации со стороны пути;

Недостатками привода второго класса являются:

- наличие высоконагруженных узлов трения и шарниров в передаточных механизмах;

- высокий уровень динамических моментов в передаче, вследствие несовершенства ее кинематической схемы;

- наличие жестких габаритных ограничений;

- наличие несущего корпуса редуктора, передающего реактивный момент на раму тележки.

3 – торсион; 4 – муфта; 5 – шестерня редуктора; 6 – зубчатое колесо;

7 – корпус редуктора; 8 – ось колесной пары.

Наиболее распространены следующие устройства приводов третьего класса:

5 – корпус редуктора; 6 – шарнирно- поводковая муфта;

7 – полый вал; 8 – ось колесной пары.

Преимущества привода третьего класса:

- низкие динамические нагрузки на элементы привода.

- жесткие габаритные ограничения, в частности по приближению к верхнему строению пути;

- увеличенная централь привода приводит к уменьшению реализуемого передаточного отношения редуктора;

- расходы на производство, обслуживание и ремонт.

Привод третьего класса применяется на подвижном составе в движении со скоростями до 300км/ч.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Читайте также: