ТЕМА 7.4 УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ПОДВЕСКИ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ80

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДВЕШИВАНИЯ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

1.1 Виды подвешивания тяговых электродвигателей

На грузовых электровозах, конструкционная скорость которых 100—110 км/ч, обычно применяют опорно-осевое подвешивание двигателей, при ко­тором двигатель одной стороной через моторно-осевые подшипники жестко опирается на ось колесной пары, а другой упруго связан с рамой тележки. При опорно-осевом подвешивании вращающий момент на колесную пару передается через тяговую зубчатую пере­дачу, состоящую из шестерни, насаженной непосредственно на вал тягового двигателя, и зубчатого колеса, находящегося на колесной паре. На грузовых электровозах обычно применяют двусторонние передачи, т. е. шестерни насаживают на оба конца вала двигателя. Недостаток опорно-осевого подвешивания заключается в том, что удары, воспринимаемые колесной парой, жестко передаются на двигатель через моторно-осевые подшипники и зубчатое зацепле­ние; кроме того, так как часть массы двигателя (примерно полови­на) передается жестко на колесную пару, то значительно увеличи­ваются масса неподрессоренных частей и динамические нагрузки на путь. Однако опорно-осевое подвешивание получило широкое распространение вследствие простой конструкции тяговой передачи.
На пассажирских электровозах, конструкционные скорости ко­торых 120 км/ч и выше, используют рамное подвешивание двига­телей, при котором двигатель жестко крепят к раме тележки, т. е. он является полностью подрессоренным. Тяговая передача при рам­ном подвешивании двигателя состоит из зубчатой передачи и ме­ханизма, воспринимающего относительный перемещения между двигателем и колесной парой. Тяговые передачи пассажирских электровозов односторонние.
При односторонней передаче ось колесной пары подвергается действию крутящего момента; при двусторонней — средняя часть оси практически разгружена от передачи вращающего момента. Однако для равномерного распределения вращающего момента двигателя при двусторонней передаче необходимо принимать спе­циальные меры; применять упругие передачи или передачи с косым зубом. Выравнивание нагрузок при косозубых передачах, имеющих разнонаправленный скос зубьев, происходит следующим образом. Если сначала в зацеплении находится передача с одной стороны двигателя, то появляется горизонтальная сила, которая сдвигает тяговый двигатель в сторону до вступления в зацепление передачи другой стороны. Это поперечное перемещение двигателя продол­жается до тех пор, пока горизонтальные силы обеих сторон не ста­нут равными, т. е. пока не наступит выравнивания передаваемых вращающих моментов каждой стороны.

1.2 Устройство опорно-осевого подвешивания ВЛ80

На электровозах ВЛ80 используется опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей, т.е. каждый ТЭД одной стороной опира­ется через два моторно-осевых подшипника на ось колесной пары, а другой стороной подвешен к раме тележки через резиновые шайбы.
Моторно-осевые подшипники (рис. 1) — служат для опоры ТЭД на ось колесной пары и выполнены с постоянным уровнем смазки. Для МОП на остове ТЭД отлиты два кронштейна, к которым четырьмя болтами крепятся шапки МОП, отлитые из стали. Внутренняя поверхность крон­штейнов и шапок растачивается под установку вкладышей МОП.
Вкладыши МОП состоят из двух половин, в виде полуцилиндров с буртами, отлитых из латуни марки ЛКС80-3-3, причем наружный вкла­дыш имеет окно для подачи смазки. Для фиксации вкладышей от пере­мещения в осевом направлении с одной стороны они имеют бурты, а для предотвращения их проворота в кронштейне ТЭД установлена шпонка на стыке между половинами вкладышей. Внутренняя поверх­ность вкладышей заливается слоем баббита Б16. Баббит внутри вкла­дышей растачивается по диаметру шейки оси колесной пары с зазором 0,25- 0,5 мм, затем баббит вкладышей пришабривается по шейке оси колесной пары (0 205,45+0’09 мм). Для обеспечения регулиров­ки натяга посадки вкладышей в моторно-осевых подшипниках между их шапками и остовом ТЭД установлены стальные про­кладки толщиной 0,35 мм, которые по мере износа наружного ди­аметра вкладышей снимают.

Рисунок 1 — Моторно-осевой под­шипник:

1 — шпонка; 2 — внут­ренний вкладыш; 3 — наружный вкладыш; 4 — регулировочные прокладки; 5 — отверстие для закладки кос; 6 — камера-резерву­ар; 7 — масломерный щуп; 8 — трубка-ниппель; 9 — трубка для заправки подшипника маслом; 10 — камера постоянного уров­ня смазки; 11 — шапка МОП; 12, 14 — пробки; 13 — камера для кос; 75 — болт для крепле­ния шапки МОП к остову ТЭД; 16 — остов ТЭД; 17 — ось колес­ной пары; д — конусное отвер­стие для вставки заправочного шланга; А,Б — контрольные ри­ски уровня масла (минимальный уровень 30 мм)

Рисунок 2 – Вкладыши МОП (без баббитовой заливки)

Шапка МОП отлита из стали Ст25Л1, и крепится к остову ТЭД при помощи замка и четырех болтов М36х2. В качестве смаз­ки используется масло индустриальное И-40, или масло осевое в количестве 4,8 кг в одну шапку. Добавление смазки осуществляется на ТО-2 через каждые 6 суток.
Для смазки оси и вкладышей моторно-осевых подшипников шапки имеют внутри три камеры: камеру для кос, камеру постоянного уровня смазки и камеру-резервуар для хранения смазки.
В камеру для кос сверху через отверстие с крышкой закладываются три косы, сплетенные из шерстяных нитей длинной 800 мм, пропитан­ные в течение суток в смазке и сложенные вдвое на деревянную ло­патку. Эти косы через окно в наружном вкладыше моторно-осевого подшипника соприкасаются с осью колесной пары.
При заправке наконечник шланга входит в заправочное отвер­стие д и смазка под давлением (около 3 кгс/см2) поступает в камеру-резервуар, а через верх ниппеля (трубочки) поступает также в камеру постоянного уровня, заполняя ее до тех пор, пока уровень смазки в ней не перекроет внизу отверстие ниппеля. Таким образом в камере постоянного уровня все время будет поддерживаться атмосферное дав­ление (путем сообщения этой камеры с атмосферой через отверстие в заправочной трубке 9), а сверху в камере-резервуаре будет разряже­ние. В результате разности давлений будет отсутствовать перетека­ние смазки из камеры-резервуара в камеру постоянного уровня через заправочное отверстие до тех пор, пока уровень смазки в камере по­стоянного уровня не понизится ниже отверстия ниппеля.
Масло из камеры постоянного уровня через косы и вырез во вкла­дыше подается к оси колесной пары. При вращении оси оно захваты­вается из промасленных кос и покрывает всю рабочую поверхность баббитовой заливки. Высота уровня масла в камере постоянного уров­ня зависит от высоты ниппеля, соединяющего ее с камерой-резервуа­ром. При движении электровоза уровень масла в камере постоянного уровня будет понижаться вследствие расхода его на смазывание. Как только уровень масла в камере постоянного уровня станет ниже кон­ца ниппеля, то воздух, находящийся в этой камере, через ниппель нач­нет поступать вверх в камеру-резервуар, в результате чего часть смаз­ки из камеры-резервуара через нижнее заправочное отверстие д будет перетекать в камеру постоянного уровня для смазки шерстяных кос; это перетекание будет происходить до тех пор, пока не закроется смаз­кой нижнее отверстие ниппеля на высоте 50-5-60 мм. Таким образом, уровень смазки в камере постоянного уровня будет постоянным.
Подвеска ТЭД к раме тележки (рис. 3) — выполнена следую­щим образом:

• с одной стороны к остову ТЭД шестью болтами М42 прикреплен крон­штейн с отверстием, отлитый из стали 12ГТЛ, с ребрами для жесткости, шесть болтов, крепящих этот кронштейн попарно, стопорят пластиной;
• в средней части к шкворневому брусу рамы тележки снизу прива­рен цилиндр (коробка шаровой связи), с боков которого отлито по два кронштейна для крепления двух ТЭД. К этим двум кронштей­нам валиком 0 70 мм прикреплена подвеска, откованная из стали 45 в виде болта с верхней головкой и отверстием под валик.

Рисунок 3 — Подвешивание тягового двигателя:
1 — ось колесной пары; 2 — остов тягового двигателя; 3 — кронштейн остова ТЭД; 4 — гайка (М60); 5 — стальная шайба; 6 — резиновые шайбы; 7 — подвеска; 8 — валик подве­ски; 9 — коробка шаровой связи шкворня; 10 — предохранительный крон­штейн; 11 — кожух зубчатой передачи; 12 — шестерня ТЭД; 13 — зубчатое колесо

Рисунок 4 – Вид подвески ТЭД к раме

При сборке тележки на кронштейн остова ТЭД сверху в гнездо устанавливают резиновую и стальную шайбу. Затем с помощью крана или домкрата ТЭД поворачивается вверх на оси колесной пары на моторно-осевых подшипниках. При этом подвеска прохо­дит через отверстия в верхней стальной и резиновой шайбах и в кронштейне. Затем снизу в гнездо кронштейна устанавливается нижняя резиновая и стальная шайбы, и на резьбу на конце подвески накручивается корончатая гайка М60 со шплинтом. При этом с помощью крана или домкрата обе резиновые шайбы сжимаются на 26 мм (в сумме) с усилием 3 тс. Таким образом, половина веса ТЭД (2,2 т) передается на кронштейн, через нижнюю резиновую—на сталь­ную шайбу, затем на гайку и через резьбу М60 на подвеску и далее через валик на два кронштейна шкворневого бруса рамы тележки. От выпадания валик подвески стопорится двумя планками с торцов.
На случай обрыва подвески на остове ТЭД сверху отлиты два предохранительных кронштейна. К каждому из них двумя болта­ми крепятся угольники, которые с зазором 30+40 мм находятся над шкворневым брусом рамы тележки.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

Вместе с работой мы вышлем вам чертеж на формате А1, выполненных в программе Компас. Вот скан чертежа:

ПОДВЕШИВАНИЕ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

Назначение —подвешивание служит для размещения тяговых двигателей в тележке и для смягчения ударов, приходящихся на них. Оно подразделяется на опорно-осевое (Рис.66) и опорно-рамное (Рис.67). Первое применяется на грузовых электровозах, второе — на пассажирских.

При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники на ось колесной пары, а другим — через подвеску, травер-

Рис. 66. Траверсное опорно-осевое подвешивание. сную или маятни-

ковую — 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.

Недостатком данного подвешивания является удаленность тягового двигателя от колесной пары, что усложняет передачу его вращающего мо- Рис. 67. Опорно-рамное подвешивание. мента 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.

Опорно-осевая подвеска ТЭД.

При опорно-осевом подвешивании, ТЭД устанавливаются на двух опорах, одной из которых служит ось колесной пары, а другой опорой служит кронштейн на среднем (шкворневом) брусе рамы тележки.

На колесную пару тяговый двигатель опирается при помощи моторно-осевых подшипников. Для этого на остове выполнено два прилива к которым крепятся буксы моторно-осевых подшипников, образующих горловины.

Для обеспечения централи (расстояния между осью вала якоря и осью колесной пары), горловины под МОП растачиваются одновременно с горловинами под подшипниковые щиты, поэтому буксы МОП не являются взаимозаменяемыми. Буксы МОП крепятся к ТЭД при помощи 4-х болтов.

Вращение колесной пары осуществляется в специальных вкладышах, выполненных из латуни. Внутренняя часть вкладышей залита баббитом и расточена под диаметр опорной поверхности колесной пары – шеек МОП.

С другой стороны остов имеет кронштейн, которым он опирается на упругое устройство, состоящее из подвески, верхнего и нижнего стальных дисков и двух резиновых шайб, между которых устанавливается кронштейн ТЭД.

В нижней части стержня упругое устройство стянуто гайкой. Для предотвращения откручивания, гайка стопорится шплинтом, пропущенным сквозь стержень подвески и пазы гайки.

К кронштейну среднего бруса подвеска крепится при помощи валика, установленного в проушинах кронштейна. Для предотвращения от выпадения валика, отверстия проушин перекрываются двумя планками, одна из которых приварена, а другая крепится двумя болтами М16. Болты стопорятся планкой, края которой загнуты по граням головок болтов.

Подвеска двигателя воспринимает статические, динамические нагрузки, а также реактивную силу от вращающего момента ТЭД, обеспечивает смягчение ударов, приходящихся на двигатель, а также компенсирует изменение положения двигателя относительно рамы тележки в ходе движения электровоза.

Опорно-осевое подвешивание обеспечивает разбег ТЭД на оси колесной пары.

Опорно-осевое подвешивание обеспечивает наиболее простую по конструкции передачу вращающего момента от двигателя к колесной паре при помощи шестерней установленной на валу ТЭД и зубчатых колес напрессованных на ступицах колесных центров КП, простую конструкцию кожухов.

В тоже время, при таком подвешивании ТЭД, неподрессоренная масса электровоза, непосредственно воспринимающая динамические нагрузки при движении электровоза является максимальной – помимо колесной пары, неподрессоренной оказывается часть двигателя опирающаяся непосредственно на ось КП (около 0,5 массы ТЭД). А, следовательно, двигатель работает в наиболее сложных условиях. Тяговые двигатели при опорно-осевом подвешивании рассчитывают на работу в условиях вибраций, многократных и одиночных ударов с ускорениями 150 м/с 2 в вертикальном и таким же ускорением в одном из горизонтальных направлений, так что суммарное ускорение составляет 212 м/с 2 .