Тяговый редуктор (рис. 3.87) предназначен для передачи вращающего момента тяги или ЭДТ от зубчатой муфты (узел описывается далее) на колесную пару с одновременным его преобразованием в соответствии с передаточным числом редуктора. Передаточное число — это отношение диаметра большого зубчатого колеса (БЗК) к диаметру малой шестерни (МШ). Передаточное число 3,033 говорит о том, что при передаче вращения от ТЭД на колесную пару скорость вращения колесной пары становится в 3,033 раза ниже, чем ротора ТЭД, но момент соответственно увеличивается в 3,033 раза.

Передача выполнена косозубой для снижения шумности. Корпус редуктора опирается на два симметричных конических роликоподшипника и фиксируется на них двумя лабиринтными кольцами 6 посредством болтовых креплений. Подшипниковыми щитами являются сами половинки корпуса редуктора.

БЗК является цельнометаллическим элементом, напрессованным на ось колесной пары (рис. 3.88).

Рис. 3.87. Тяговый редуктор в разрезе

Рис. 3.87. Тяговый редуктор в разрезе: 1 — корпус редуктора; 2 — БЗК; 3 — болт сочленения; 4 — конический опорный подшипник корпуса редуктора; 5 — подступичная часть оси под БЗК; 6 — лабиринтное кольцо; 7 — МШ; 8 — задние упорный и радиально упорный подшипники вала МШ; 9 — передний радиальный подшипник вала МШ; 10 — зубчатый барабан — фланец зубчатой муфты

Рис. 3.88. Зубчатое колесо на оси колесной пары

Рис. 3.88. Зубчатое колесо на оси колесной пары

БЗК и МШ (рис. 3.89) являются монолитными элементами, передача на которых выполнена нарезкой по новейшей технологии.

Рис. 3.89. Малая шестерня

Рис. 3.89. Малая шестерня

Вал малой шестерни вращается в трех подшипниках: в радиальном цилиндрическом со стороны ТЭД, в радиальном цилиндрическом и в радиально-упорном шариковом со стороны колеса. Осевой разбег малой шестерни ограничивает шариковый подшипник МШ, имеющий возможность регулировки осевого зазора. Со стороны ТЭД стоит подшипниковый щит с установленным в него радиальным подшипником (позиция 9 на рис. 3.87) и закрытым крышкой. Со стороны колеса подшипники (позиция 8 на рис. 3.87) установлены в корпус редуктора и закрыты крышкой. Наружное кольцо радиально-упорного шарикового подшипника в осевом направлении зафиксировано задней крышкой, а разрезное внутреннее кольцо прикреплено к торцу вала МШ опорной шайбой с болтовым соединением. Передний подшипниковый щит и задняя крышка фиксируются в корпусе редуктора болтовыми соединениями. Все узлы редуктора смазываются одной жидкой трансмиссионной смазкой.

Технические характеристики тягового редуктора

Момент короткого замыкания (максимально передаваемый)................ 12 400 Н-м
Нормальный угол зацепления........................................... 20°
Угол наклона зуба на начальной/основной окружности................... 20/18,74724°
Число зубьев......................................................... 30/91
В числителе указано значение для МШ, в знаменателе БЗК (МШ/БЗК).
Передаточное отношение............................................... 3,033
Межосевое расстояние................................................. 390 мм
Нормальный модуль/торцовый модуль.................................... 6,00000/6,38507 мм
Коэффициент смещения исходного контура (номинальное значение)........ 0,3389—0,2975
Ширина колеса (половина стрелы в DSV)................................ 69,000/65,000 мм
Диаметр паллоидной окружности........................................ 193,388/586,612 мм
Диаметр начальной окружности......................................... 191,552/581,041 мм
Диаметр окружности выступов.......................................... 208,500/594,700 мм
Диаметр окружности впадин............................................ 178,614/567,553 мм
Качество точности зубьев (по DIN3961/63, август 1978 г.)............. Е
Коэффициент высоты головки зуба (исходный контур).................... 1,400
Коэффициент скругления головки зуба.................................. 0,400
Номинальная мощность в зацеплении зубьев............................. 2128,630 кВт
Номинальный крутящий момент для зацепления зубьев.................... 3495,00/10601,50 Н-м
Номинальное число оборотов........................................... 5816,000/1917,363 об/мин
(что соответствует скорости движения 339,5 км/ч при максимальном диаметре колесной пары 940 мм)
Номинальное окружное усилие/скорость на паллоидной окружности........ 36144,9 Н/58,890 м/с
Мощность потерь/осевое усилие........................................ 5770,6 Вт/13281,8 Н
Материал МШ.......................................................... сталь 18CRNIMO7-6 (закаленная)
Материал БЗК......................................................... сталь 18CRNIMO7-6 (закаленная)

Корпус редуктора является металлической несущей нагрузки конструкцией, состоящей из верхней и нижней половинок. Узел малой шестерни встроен полностью в нижнюю половинку, которая и несет все нагрузки. Это в свою очередь существенно снижает предпосылки для разрывов по сочленению. Трансмиссионным маслом редуктора смазывается как сама косозубая передача, так и все подшипники малой шестерни и опоры редуктора на ось. Уровень масла в редукторе контролируется на ТО через красное стеклянное окошко 7 на нижней части корпуса (рис. 3.90). Фланец-барабан зубчатой муфты 1 напрессован на конический выступ вала малой шестерни.

Рис. 3.90. Тяговый редуктор

Рис. 3.90. Тяговый редуктор: 1 — половинная часть зубчатой муфты; 2 — упругий резинометаллический элемент подвески корпуса редуктора к С-образному кронштейну; 3 — сапун; 4 — технологические заглушки (для долива масла); 5, 6 — маслосливные технологические заглушки; 7 — окно для просмотра фактического уровня масла в редукторе; 8 — температурный датчик подшипников вала МШ; 9 — температурный датчик опорных подшипников корпуса редуктора; 10 — сочленяющие болты; 11 — болты крепления лабиринтных колец к корпусу редуктора; 12 — нижняя половинка корпуса редуктора; 13 — верхняя половинка корпуса редуктора

К кронштейну рамы тележки 5 (рис. 3.91) при помощи болтов М24х75 с моментом затяжки 590 Н-м закреплен С-образный упор 1 подвески редуктора. К нижнему и верхнему выступу С-образного упора двумя парами болтов закреплены два упругих резинометаллических амортизатора подвески редуктора 3. С другой стороны каждый амортизатор также закрепляется двумя парами болтов к корпусу редуктора. Амортизаторы 3 геометрически расположены над и под узлом малой шестерни и допускают перемещение корпуса редуктора относительно рамы тележки при работе рессорного подвешивания 1-й ступени. На случай разрушения С-образного упора или амортизатора существует аварийный улавливатель редуктора 6, который закрепляется болтами М20х75 с моментом затяжки 600 Н-м к корпусу редуктора, а со стороны рамы тележки имеет соответствующий зазор.

Рис. 3.91. Узел подвески редуктора

Рис. 3.91. Узел подвески редуктора: 1 — С-образный упор; 2 — корпус редуктора (верхняя половинка); 3 — верхний резинометаллический амортизатор подвешивания редуктора; 4 — зубчатая муфта; 5 — кронштейн рамы тележки под С-образный упор; 6 — аварийный улавливатель редуктора

На рис. 3.92 изображена подвеска редуктора на ЭВС «Сапсан» в сочленении с тяговым двигателем.

Рис. 3.92. Подвеска редуктора (вид сверху)

Рис. 3.92. Подвеска редуктора (вид сверху): 1 — С-образный упор; 2 — корпус редуктора (верхняя половинка); 3 — верхний резинометаллический амортизатор подвешивания редуктора; 4 — зубчатая муфта; 5 — кронштейн рамы тележки под С-образный упор; 6 — болтовое крепление верхнего амортизатора 3 к С-образному упору 1; 7 — болтовое крепление С-образного упора к раме тележки; 8 — коромысло клапана регулировки давления в пневморессорах (устройство выравнивания полов); 9 — коромысло подсоединения регулируемого рычага клапана регулировки давления в пневморессорах к раме тележки

На рис. 3.93 показан узел малой шестерни выкаченной колесной пары с С-образным упором, демонтированным с тележки вместе с редуктором. В левой части видно гнездо нижней половинки корпуса редуктора, к которому подсоединяется аварийный улавливатель (на рис. 3.93 он отсутствует).

Рис. 3.93. Узел малой шестерни

Рис. 3.93. Узел малой шестерни

На рис. 3.94 изображен нижний упругий амортизатор подвески редуктора.

Рис. 3.94. Нижний упругий амортизатор подвески редуктора

Рис. 3.94. Нижний упругий амортизатор подвески редуктора: 1 — С-образный упор; 2 — нижняя половинка корпуса редуктора; 3 — нижний резинометаллический амортизатор подвески корпуса редуктора; 4 — зубчатая муфта; 5 — болтовые соединения амортизатора 3 к корпусу редуктора 2 и к С-образному упору 1; 6 — болтовое соединение С-образного упора 1 к раме тележки; 7 — болты задней крышки вала малой шестерни

Рис. 3.95 не является чертежом тягового привода и имеет лишь приблизительное соотношение размеров. Здесь показан тяговый привод в разрезе по осям следующих валов: по оси колесной пары, по оси вала малой шестерни и вала ротора ТЭД. На левом буксовом узле расположен датчик вращения колесной пары, на правом буксовом узле — ЗУ с датчиком вращения колесной пары. Конструкция ТЭД описывается в гл. «Электрические машины».

Рис. 3.95. Колесная пара, буксы, редуктор, клещевые механизмы, муфта и ТЭД в разрезе по валам

Рис. 3.95. Колесная пара, буксы, редуктор, клещевые механизмы, муфта и ТЭД в разрезе по валам

Как видно из рис. 3.96, основное отличие тягового привода ЭВС «Сапсан» от тягового привода ЭВС ICE, являющегося прототипом, — это конструкция муфты. Муфты ICE и «Сапсан» — инверсные по своей конструкции. В муфте ICE зубчатые стаканы напрессованы на валы ТЭД и МШ, а зубчатые барабаны находятся на них в свободном зацеплении и соединены между собой болтовым стыковочным соединением. Конструкция муфты «Сапсан» подробно описана далее.

Рис. 3.96. Тяговый привод конструкции ICE

Рис. 3.96. Тяговый привод конструкции ICE

 

Вспомогательное пневматическое оборудование

2023 © Максим Веселов. Все права защищены. Сетевое издание «Машинист электропоезда», зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-83739 от 12.08.2022 г.

Ограниченная ответственность. Материалы, размещенные на этом Интернет-сайте взяты из открытых источников и размещены на безвозмездной основе. Копирование информации из одного открытого источника в другой не является нарушением авторских и смежных прав.