Классификация тяговых приводов. Тяговые приводы электровозов с рамным подвешиванием тяговых двигателей. Назначение, конструкция, принцип действия. Приведите поясняющие рисунки.

По классификации И. Б. Бирюкова (Доктор философских наук, профессор), все тяговые приводы по их кинематическим характеристикам и динамическим выходным параметрам можно разделить на три класса в порядке нарастания положительных качеств 1) опорно-осевой 2) опорно-рамный с необрессоренным редуктором 3) опорно-рамный с обрессоренным редуктором. Применение опорно-осевого привода на грузовых электровозах  объясняется тем, что при опорно-осевом подвешивании можно получить наименьшее межцентровое расстояние и возможна реализация силы тяги на ось более 40 кН без применения промежуточных зубчатых колес.

Назначение -подвешивание служит для размещения тяговых двигателей в тележке и для смягчения ударов, приходящихся на них. Оно подразделяется на опорно-осевое (Рис.1) и опорно-рамное (Рис.2). Первое применяется на грузовых электровозах, второе - на пассажирских.

Рис. 1. Траверсное опорно-осевое подвешивание.

При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники на ось колесной пары, а другим - через подвеску, траверсную или маятниковую - на раму тележки. Достоинством подвешивания является близкое расположение тягового двигателя к оси колесной, что упрощает передачу вращающего момента от тягового двигателя к колесной паре. К его недостаткам относятся:

- низкое расположение центра тяжести электровоз, что увеличивает его воздействие на путь при вписывании электровоза в кривые.

- большой неподрессоренный вес: колесная пара и почти 60% веса тягового двигателя;

- ограничение размеров тягового двигателя габаритами тележки, а следовательно, и его мощности;

При опорно-рамном подвешивании тяговый двигатель расположен на раме тележки. Преимуществом его является уменьшение воздействия электровоза на путь и не ограниченные габаритами тележки, размеры тягового двигателя.

Рис. 2. Опорно-рамное подвешивание

Недостатком данного подвешивания является удаленность тягового двигателя от колесной пары, что усложняет передачу его вращающего момента на колесную пару. Такая передача осуществляется с помощью полого вала якоря двигателя и карданного вала с шарнирными муфтами, которые обеспечивают свободу перемещения колесной пары относительно тягового двигателя.

Устройства, осуществляющие кинематическую и силовую связь между якорем тягового электродвигателя и колесными парами ЭПС, называются тяговыми электроприводами. В простейшем виде это одноступенчатый редуктор, состоящий из шестерни, которая напрессована на вал тягового электродвигателя и зубчатого колеса, находящегося на оси колесной пары. В более сложных случаях — система валов, шарниров, муфт и зубчатых передач (редукторов).

Конструкция тягового привода влияет на базу тележки, т.е. на расстояние между смежными колесными парами одной тележки. А это влияет на радиус кривой пути. Чем меньше расстояние между смежными колесными парами, тем в кривую меньшего радиуса может вписаться локомотив.

Тяговые приводы локомотивов работают в тяжелых условиях. На них воздействуют перепады температур от +40 до —50 °С (в условиях умеренного климата) и от +40 до —60 °С (в условиях умеренно-холодного климата); воздействуют пыль, влажность, снег, повышенные вибрации; динамические нагрузки, возникающие от неровностей пути и от колебаний надрессорного строения. Поэтому к тяговым приводам предъявляются высокие требования по основным параметрам надежности, таким как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

На электровозе ЧС4 (рис. 1.75) тяговый двигатель 1 имеет на корпусе опорный кронштейн 2 большой длины для крепления его к раме тележки. При этом вал якоря ТЭД выполнен полым (рис. 1.76).

Рис. 1.75. Крепление тягового двигателя к раме тележки электровоза ЧС4Т

Рис. 1.76. Редуктор и карданный привод II класса электровоза ЧС4

Внутри вала 7 имеется шлицевое зацепление 6, передающее вращающий момент на барабан 5 шарнирной муфты. Зацепление между внутренней полостью якоря и поршнем шарнирной муфты осуществлено на большом диаметре, что обеспечивает незначительный уровень напряжений, возникающих при передаче вращающего момента. Этим достигается необходимая долговечность узла. С барабана вращающий момент передается на шарнирную муфту. Конструкции шарнирных муфт, установленных со стороны якорного подшипника (внутренняя муфта) и со стороны шестерни (наружная муфта), аналогичны. Момент с барабана 5 через игольчатые подшипники 4, расположенные в корпусе 3, и крестовину 2 передается на карданный вал 1, а затем через наружный поводок 8 и крестовину с подшипниками — на поводок 9 малой шестерни. Поводки расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. К ним болтами крепятся четыре корпуса игольчатых подшипников, в которые входят цапфы крестовины. Вращающий момент с поводка 9 передается на вал-шестерню 11, вращающийся в опорных подшипниках редуктора 10.

Конструктивно тяговая передача всех электровозов серии ЧС одинакова. Некоторые отличия состоят в креплении поводка малой шестерни. Например, на электровозах ЧС2 и первых поставках (Е1-Е4) электровозов ЧС7 поводок связан шлицевым соединением с малой шестерней и крепится к ней центральным болтом. На электровозах ЧС2 в целях повышения надежности работы узла малой шестерни в данное время используется конструкция «вал-пово- док» со шлицевым соединением вала малой шестерни. На электровозах ЧС7 поздних выпусков, а также на ЧС2К после капитального ремонта с продлением срока службы — КРП применена конструкция «вал-поводок», где поводок отлит заедино с валом малой шестерни. При этом зубчатое колесо малой шестерни крепится на «вал-поводке» прессовой посадкой.

Литература.

1. https://studref.com/

2. https://mash-xxl.info/info/762164/

3. http://scbist.com/

4. https://allbest.ru/

5. http://scado.narod.ru/th/th_e_chs4.htm

6. Ермишкин И.А. Электрические цепи ЭПС: учебное пособие. - М.:УМЦ, 2016

 https://e.lanbook.com/book/90940

7. Кобаская И.А.Технология ремонта подвижного состава: учебное пособие. - М.:УМЦ, 2016 https://e.lanbook.com/book/90937

8. Ермишкин И.А. Конструкция электроподвижного состава - М: ФГОУ УМЦ ЖДТ, 2015 https://e.lanbook.com/book/80005