Модернизация узла подвески тягового двигателя электровоза 2ЭС6

Объект исследования: узел подвески тягового двигателя электровоза.

Результаты, полученные лично автором: выполнен обзор опорно-осевого привода электровоза 2ЭС6, определены его достоинства и недостатки, а также разработан вариант модернизации данного привода.

Опорно-осевой привод электровоза 2ЭС6 завода УЗЖМ группы «Синара» (рис. 1) представляет собой модернизированный вариант тягового привода электровозов серии ВЛ80 отечественных железных дорог с двусторонней косозубой передачей, основные отличия состоят в применении МОП качения и подвески с двумя сферическими резинометаллическими шарнирами. Основным достоинством такого привода является простота изготовления и ремонта. Основным недостатком такого привода являются высокие величины необрессоренных масс привода при коллекторных ТЭД, а также высокие динамические нагрузки, действующие на ТЭД от пути и тяговой передачи, приводящие к росту расходов на ремонт и обслуживание ТЭД. Динамические моменты, возникающие при прохождении неровностей пути, являются одной из причин возникновения волнообразного износа рельсов, что также ведет к росту расходов на ремонт подвижного состава и пути.

Рис.1. Тяговый привод электровоза 2ЭС6:

1- колесная пара; 2 - ТЭД; 3 – зубчатая передача; 4 – кожух зубчатой передачи;

5 – моторно-осевой подшипник; 6 – рама тележки; 7 – тяга подвески;

8 – шарнир подвески

К конструктивным недостаткам узлов тягового привода электровоза 2ЭС6 относится прежде всего отсутствие в конструкции привода упругих звеньев для амортизации динамических нагрузок. Тяга подвески ТЭД имеет только сферические резинометаллические шарниры, обладающие высокой радиальной жесткостью, которые не амортизируют возмущения с частотой колебаний необрессоренных масс на упругом основании пути. Это может приводить к высоким нагрузкам на подвеску, тяговую передачу, и МОП привода, и быть причиной их выхода из строя, особенно в условиях низких температур в районах с тяжелыми климатическими условиями, вследствие промерзания балласта и повышения жесткости подрельсового основания. Кроме того, тяга не может быть расположена в месте, оптимальном с точки зрения минимизации необрессоренных масс привода. В эксплуатации отмечены случаи обрыва подвески ТЭД.

Возможным путем модернизации данного привода является замена одного из шарниров подвески набором плоских резинометаллических элементов, обеспечивающих податливость, достаточную для снижения динамических нагрузок от пути, либо применение траверсного подвешивания с плоскими резинометаллическими элементамиДля улучшения характеристик привода предлагается в первую очередь изменить конструкцию подвески ТЭД, введя упругие элементы, например, так, как это показано на рис.2.

Предлагаемый узел подвешивания тягового содержит подшипниковые опоры 1 для опирания на ось колесной пары 2 и поводок 3, концами посредством сайлент-блоков 4 связанный с корпусом двигателя 5 и рамой тележки 6. При этом один из сайлент-блоков 4 непосредственно связан с корпусом двигателя 5, а другой из сайлент-блоков 4 непосредственно связан с рычагом 7, который связан с рамой тележки 6 посредством шарнира 8 и резиновых амортизаторов 9.

При перемещении корпуса двигателя 5 относительно рамы тележки 6 поводок 3 перемещается за счет вращения и перекоса сайлент-блоков 4. При этом продольные динамические усилия, возникающие в поводке 3 при проезде неровностей пути, амортизируются за счет поворота рычага 7 вокруг оси шарнира 8 и податливости резиновых амортизаторов 9. Благодаря расположению резиновых амортизаторов 9 внизу рамы тележки 6 возможна проверка их исправности путем внешнего осмотра без демонтажа частей.

Рис. 2. Вариант модернизации подвески:

1 - подшипниковые опоры; 2 - колесной пары; 3 – поводок; 4 - сайлент-блоки,
5 - статор двигателя; 6 - рама тележки; 7 – рычаг; 8 – шарнир;

9 - резиновые амортизаторы

Технико-экономический эффект предлагаемой подвески заключается в том, что амортизация продольных динамических усилий в поводке, ведущая к снижению нагрузок на узлы колесно-моторного блока, и удобство внешнего осмотра частей подвески снижают затраты при эксплуатации локомотива. Наличие промежуточного рычага позволяет расположить резиновые амортизаторы в месте тележки, удобном для осмотра их состояния.

Материал поступил в редколлегию 25.04.2017

УДК 629.4

А.Д. Ионкина

Научный руководитель: доцент кафедры «Подвижной состав железных дорог», к.т.н. М.В. Мануева