Меню

Карданный привод генератора пассажирского вагона



ПРИВОДЫ ГЕНЕРАТОРОВ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Назначение и классификация

Все пассажирские вагоны локомотивной тяги оснащаются индивидуальной системой электроснабжения, к которой относятся генератор с приводом от оси колесной пары и аккумуляторные батареи. Электропитание вагона на стоянках осуществляется от блока аккумуляторных батарей, а во время движения — от генератора, приводимого во вращение от колесной пары. Приводы увеличивают частоту вращения якоря (ротора) в 3-4 раза по сравнению с частотой вращения колесной пары.
Приводы подвагонных генераторов должны обеспечивать: надежную работу, требуемую мощность в заданном скоростном режиме; иметь небольшую собственную массу и надежные предохранительные устройства, исключающие падение деталей на путь.
По расположению приводы бывают от торца или средней части оси колесной пары. Обычно приводы от торца оси применяются для генераторов малой мощности (5-8 кВт), а от средней части оси — большой мощности (38,4 кВт).
Применяются следующие типы приводов:

  • ременные (плоско­ременные, текстропно-редукторно-карданные, текстропно-карданные),
  • редукторно-карданные (от торца оси, от средней части оси).

Применение того или иного привода зависит от мощности и типа генератора, скорости движения поезда и года постройки вагона.

Плоскоременный привод

Плоскоремепый привод применяется на вагонах рефрижераторного подвижного состава и пассажирских вагонах прежних лет постройки, оборудованных генераторами мощностью 3,5-5,5 кВт. Привод этого типа (рис.1) состоит из: двух шкивов 4 и 2, плоского ремня 3. Ведущий шкив 4 устанавливается на оси колесной пары, ведомый 2 меньшего диаметра на валу генератора. Ведущий шкив состоит из двух половин, которые стягиваются на оси четырьмя болтами. Между осью и шкивом устанавливают прокладки. Оба шкива имеют реборды, которые препятствуют соскакиванию ремней во время движения поезда. Рабочая поверхность шкивов имеет бочкообразную форму, уменьшающую растягивание ремней при прохождении вагоном кривых участков пути.

Рис.1 Плоскоременный привод генератора РД-2Д:
1 — генератор; 2 — ведомый шкив; 3 — плоский ремень; 4 — ведущий шкив; 5, 7 — кронштейны; 6 — вал; 8 — натяжное устройство; 9 — рычажная гайка; 10 — пружина; 11 — проушина генератора

Плоский трехслойный ремень изготавливается из прорезиненной ткани шириной 110-125 мм. Длина ремня зависит от типа генератора 4,5-4,75 м. Концы ремня (рис.2) 1 соединяются с помощью накладок 2, серег 4 и шпилек 3. На вагонах зарубежной постройки с помощью планок 5 и болтов 6.

Рис. 2. Крепление концов плоского ремня:
1 — плоский ремень; 2 — накладка; 3 — шпилька; 4 — серьга; 5 — планка; 6 — болты
183

Генератор подвешивается к раме кузова вагона с помощью вала 6 (см. рис. 1), проходящего через проушины 11 генератора и специальный кронштейн 5. Для натяжения ремней при движении поезда имеется натяжное устройство, состоящее из пружины 10, натяжного устройства 8, рычажной гайки 9 и кронштейна
К достоинствам плоскоременного привода относятся простота конструкции, небольшие затраты на изготовление, а к недостаткам — ограниченная передаваемая мощность, быстрый износ и проскальзывание ремней, сложная регулировка натяжения ремня.

Источник

ТЕКСТРОПНО-КАРДАННЫЙ ПРИВОД (ТК-2)

На пассажирских вагонах постройки 1963-1964 гг. Калининским вагоностроительным заводом устанавливались другие типы приводов (безредукторные). Такие приводы были двух разновидностей: от торца и от средней части оси. Эксплуатация таких приводов показала, что в связи с недостаточным передаточным отношением (1,78 — 2,4) генератор включается только при скорости движения свыше 85 км/ч.
С 1994 г. на пассажирских вагонах применяются текстропно-карданные приводы (ТК-2), обеспечивающие передачу мощности при скоростях от 40 до 160 км/ч. Передаточное отношение 2,7.

Текстропно-карданный привод (ТК-2) состоит из (рис.1): ведущего шкива 7, пяти клиновых ремней 2, ведомого шкива 5, натяжного устройства 4, предохранительных скоб карданного вала 5, карданного вала 6, предохранительных скоб генератора 7, генератора 8, подвесок генератора 9. Привод ТК-2 отличается от ТРКП тем, что:

  • ведущий шкив привода ТК-2 по диаметру больше ведущего шкива ТРКП;
  • ведомый шкив привода ТК-2 меньше ведомого шкива ТРКП;
  • Вместо редуктора применен промежуточный вал (рис.2);
  • Количество ремней пять, вместо четырех у ТРКП
Читайте также:  Свист в районе генератора опель астра

Рис.1. Текстропно-карданный привод (ТК-2):
1 — ведущий шкив; 2 — клиновые ремни; 3 — ведомыый шкив; 4 — натяжное устройство;
5 — предохранительные скобы карданного вала; 6 — карданный вал; 7 — предохранительные скобы генератора; 8 — генератор; 9 — подвеска генератора

Узел ведущего шкива

В узел ведущего шкива (рис.2) входят следующие детали: ведущий шкив 1, зубчатая гайка 3 со шпонкой 2, крестовина 4, два зубчатых сегмента 5, два клина б, крепительная крышка с лабиринтным уплотнением 7. Зубчатые сегменты входят в зацепление с гайкой и крепятся вместе с крестовиной к торцу оси болтами. Болты стопорятся стопорной планкой. Под болты крепится крышкой восемью болтами. Для предотвращения отворачивания под болты устанавливаются пружинные шайбы.
С помощью комплекта из пяти приводных клиновых ремней передаётся вращение от ведущего к ведомому шкиву.

Рис.2 Узел ведущего шкива

Узел ведомого шкива

Узел ведомого шкива (рис.3) состоит из корпуса сварной конструкции, в котором расположен вал с опорами качения. На валу расположен ведомый шкив 4 с резьбовыми отверстиями для крепления съёмника. Шкив крепится гайкой 2 со шплинтом 1. Опоры вала — радиальные подшипники. Подшипниковые узлы закрыты крышками с маслёнками. Вал уплотняется четырьмя войлочными кольцами 5. На конце вала на конической поверхности крепится фланец 14, который служит для соединения вала с карданным валом. Подшипниковые узлы корпуса наполнены смазкой. Узел ведомого шкива подвешен к раме тележки на валике шарнирной подвески.
Предохранительный болт 19 узла ведомого шкива расположен рядом с шарнирной подвеской в кронштейне. Он входит в пазы узла ведомого шкива и стопорится корончатой гайкой со шплинтом.

Рис.3. Узел ведомого шкива

Натяжное устройство

В комплект натяжного устройства (рис.4) клиноремённой передачи входит пружина, шарнирная опора пружины, шайба, рычажная гайка, фланец с металло-керамическими втулками, натяжной винт.
Карданный вал, соединяющий фланец промежуточного вала и вала генератора аналогичен карданному валу текстропно-редукторно-карданного привода (ТРКП).

Рис. 4. Натяжное устройство

Предохранительные устройства узлов привода служит для страховки в случае разрушения силовых несущих конструкций. Они включают в себя предохранительный болт узла ведомого шкива, предохранительные скобы карданного вала и генератора.
Предохранительные скобы генератора крепятся к проушинам кронштейна рамы подвески генератора, гайками и шплинтами.
Скобы предохранения карданного вала крепятся к проушинам концевой балки рамы тележки четырьмя болтами с гайками и шплинтами.

Источник

РЕДУКТОРНО — КАРДАННЫЙ ПРИВОД ОТ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ОСИ

Редукторно-карданные приводы от средней части оси устанавливают на тележках пассажирских вагонов, оборудованных установками кондиционирования воздуха. Редуктор такого привода монтируют на средней части оси, вращение от которой через пару конических шестерен передается карданному валу, муфте сцепления и якорю генератора.

Для предохранения от падения на путь редуктора и карданного вала установлены кронштейны со скобами и подвесной поддон. Генератор под вагоном подвешен к сварной раме, которая крепится к раме кузова при помощи болтов с резиновыми кольцами.

Рис. 1 — редуктор; 2- карданный вал; 3 — предохранительные устройства;
4 — фрикционная муфта; 5 — генератор

Привод с редуктором EUK-160-1M монтируют на тележках КВЗ-ЦНИИ при максимальной мощности генератора 38,4 кВт. В корпусе редуктора монтируется полый вал 9 вместе с ведущей конической шестерней 10, которая укреплена на фланце вала. Собранный вал надевают на среднюю часть оси и укрепляют двумя резиновыми кольцами 6. Кольца прижимаются к разъемным корпусам 5 через неразъемные кольца. Разъемные корпуса и резиновые кольца скреплены между собой болтами с корончатыми гайками, а с фланцами приводных колец 7 полого вала они соединены при помощи восьми болтов и двух направляющих штифтов. Приводные кольца 7 закреплены на полом валу посредством тугой посадки в горячем состоянии и зафиксированы призматическими шпонками.

Читайте также:  Генератор для американских тягачей

Осевые и радиальные нагрузки, действующие на шестерню, воспринимаются подшипниками 8. Внутренние кольца подшипников ставятся на горячей посадке, а наружные — зажаты между упорами монтажных стаканов дистанционными кольцами и крышками с приводными кольцами 7. Зазор в зацеплении шестерен регулируется кольцами 11. Малая ведомая шестерня 3 изготовлена вместе с валом, установленным в подшипниках. Наружное кольцо подшипника запрессовано в отверстии прилива редуктора, а внутреннее — установлено на хвостовике шестерни и застопорено пружинными коль­цами. Наружные кольца подшипников зажаты буртами монтажного стакана, дистанционной втулкой, упорными кольцами, шайбами и крышкой 1. Внутренние кольца этих подшипников посажены горя­чим способом. Кольцо заднего подшипника упирается в шестерню через маслоотбойную шайбу, а переднего — в гайку. На шлицевой хвостовик шестерни посажена ступица втулки 2, которая упирается в лабиринтное кольцо. Уплотнение вала обеспечивается резиновым кольцом. Собранный блок малой шестерни после установки в корпус скрепляют с ним девятью болтами. Зазор зацепления шестерен регулируют полукольцами.
Корпус редуктора 4 закрыт крышкой, которая прикреплена к нему болтами. Масло в редуктор заливается через верхнее отверстие, а сливается через отверстие внизу. Разбрызгиваемая смазка стекает в накопители и каналы, расположенные в корпусе и других деталях редуктора, откуда попадает в подшипники, а затем обратно в картер. Для совмещения маслоподающих и сливных отверстий в крышках ставят контрольные штифты, а снаружи на корпусе наносят риски. Для сброса излишнего давления в картере на верхней крышке установлен сапун. На корпусе редуктора с противоположной стороны блока малой шестерни укреплены предохранительный кронштейн и опора.
Карданный вал предназначен для передачи вращения от колес­ной пары на вал подвагонного генератора. Вилки 1 и 4 шарнирно связаны между собой крестовиной 3, имеющей четыре шипа, взаимно расположенных под углом 90°. Шипы входят в игольчатые подшипники, корпуса 22 которых запрессованы в от­верстие вилок и застопорены пружинными кольцами 2. Иглы 21 удерживаются в стакане упорной шайбой, опирающейся на проб­ковый самоподжимный сальник 20. Обойма сальника 19 упирается в буртик шипа крестовины.

Игольчатые подшипники смазываются от пресс-масленки 23, которая закрывается резиновым колпаком. Центрирование вала при его соединении обеспечивается кольцевыми выточками, которые расположены на торцах вилок. Вилка 4 одного шарнира приварена к трубе 6, а труба — к шлицевому наконечнику 11. Шлицевое соединение смазывается от масленки 9. Сальники 14 и 75 не допускают вытекания смазки. Сальники закрывают колпачком 17. Шлицевое соединение редуктора защищено металлическим чехлом 10, к которому прижато войлочное кольцо 18. Для того чтобы избежать биения вала, перед установкой на вагоны он подвергается балансировке. На обоих концах трубы приварены пластины 5, а на хвостовике переднего (со стороны редуктора) шарнира и шлицевой втулке вала выбиты стрелки. При сборке стрелки должны быть совмещены, для чего один из шлицов наконечника срезан, а во втулку ввернут винт 12. Здесь же установлена профильная шайба 15, ограничительное кольцо 16, установочный винт 12.
Фрикционная муфта сцепления отключает вал генератора от карданного вала при малых скоростях движения и на стоянках, что дает возможность вращать генератор от асинхронного двигателя. Муфта подключает карданный вал привода к валу генератора при скорости движения 40 км/ч. Кроме того, муфта сцепления является эластичным и предохранительным элементом привода, автоматически отключающим вал генератора от карданного вала при резком торможении поезда и неисправности привода.

Муфта сцепления имеет два диска: диск трения, который жестко закреплен на валу генератора с помощью шпонки и корончатой гайки, и нажимной диск, связанный с карданным валом и имеющий резиновую прокладку с фрикционной накладкой. Внутренний механизм муфты вращается в двух шарикоподшипниках, для смазки которых служат два ниппеля с шариковым клапаном. На нажимной диск действуют шесть нажимных и шесть возвратных пружин. Возвратные пружины служат для выключения сцепления.
Работа муфты сцепления основана на действии центробежной силы, возникающей при вращении кулачков, и противодействующей силы нажимных и возвратных пружин. Когда муфта не вращается, давление пружин на нажимной диск уравновешено давлением возвратных пружин, передающемся через упоры кулачков. В этом случае между фрикционным кольцом нажимного диска и диском трения образуется зазор 1 мм; таким образом, вал генератора отключается и может свободно вращаться от асинхронного двигателя. При движении вагона карданный вал вращает механизм муфты, при этом кулачки под действием центробежной силы расходятся, сжимая возвратные пружины.
Когда усилие нажимных пружин превысит усилие возвратных, нажимной диск с фрикционными накладками продвинется в сторону диска трения и начнет прижиматься к нему, передавая вращающий момент от карданного вала валу генератора.

Читайте также:  Замена генератора ленд ровер спорт

С 1978 г. на вагонах постройки Германии с генератором переменного тока DGG-4435 применяется привод типа WBA-32/2 который состоит из редуктора 3, карданного вала 4 и предохранительной эластичной муфты 6. Генератор 10 крепится к раме 12 и имеет предохранительные скобы. Подвесная рама 5 предохраняет карданный вал от падения на путь при повреждениях.

Рис. Привод типа WBA-32/2

Редуктор устроен и монтируется на вагоне в основном также, как и редуктор типа EUK-160-1M.

1 – корпус редуктора; 2 – предохранительный кронштейн; 3 – конический роликоподшипник; 4 – ведущая большая шестерня; 5 – упорные кольца; 6 – смотровая крышка; 7 – ведомая малая шестерня; 8 – роликоподшипник № 32314; 9 – шарикоподшипник № 176314; 10 – хвостовик-вал; 11 – монтажный стакан; 12 – лабиринтная крышка; 13,18,30 – болт с шестигранной головкой; 14 – корончатая гайка; 15 – ступица шлицевая; 16 – стопорная шайба; 18 – прижимная шайба; 19, 21 – лабиринтное кольцо; 20 – букса фланца; 22 – фланец; 23 – призматическая шпонка; 24 – разъём корпуса; 25 – резиновое кольцо; 26 – прижимное кольцо; 27 – стяжной болт; 28 – опора; 29 – резиновые вкладыши; 31 – резиновая манжета; 32 – стержень опоры момента; 33 – крышка

Рис. – Редуктор WBA 32/2 в разрезе

Ведомая шестерня 7, выполненная заодно с хвостовиком-валом 10, опирается на два цилиндрических роликоподшипника 8 №32314 и один шариковый 9 радиально упорный № 176314. Корпус редуктора 1 облегчён, и смотровая крышка 6 уменьшена. Стержень опоры момента 32 имеет плоскую шаровую поверхность и соответствующие резиновые вкладыши 29.

Серьезный недостаток существующих приводов с шарнирной подвеской генератора — зависимость тяговой способности от направления движения вагона. Только в приводах ТРКП это различие обусловлено шарнирной подвеской редуктора. При работе генератора под нагрузкой из-за разницы вращающих моментов на входном и выходном валах в редукторе возникает реактивный момент, который увеличивает натяжение при верхней ведущей ветви передачи и уменьшает его при нижней.

Для уменьшения влияния этого реактивного момента на натяжение передачи разработано натяжное устройство с дополнительной пружиной повышенной жесткости, которая включается. В работу при воздействии реактивного момента в сторону уменьшения натяжения передачи. Внедрение этого устройства позволило стабилизировать величину натяжения при нижней ведущей ветви, однако достигнуть требуемой мощности не удалось. Кроме этого, усложнение конструкции привода привело к увеличению затрат на его ремонт и обслуживание. Крепление ведущего шкива на шейке оси сдерживает внедрение унифицированной оси для всего подвижного состава.

Таким образом, эксплуатирующиеся в настоящее время приводы вагонных генераторов, отличаясь большим конструктивным разнообразием, и полной мере не отвечают требованиям, предъявляемым к ним. Исследования показывают, что наиболее перспективен привод от средней части оси с разъемными или клиновыми ремнями и размещением генератора на раме тележки.

Источник