Основные положения. В основу тягового привода 2-го класса пассажирских электровозов фирмы «Шкода» ЧС-1; 2; 4; 6; 7; 8 входит карданная передача с редуктором и карданной муфтой

В основу тягового привода 2-го класса пассажирских электровозов фирмы «Шкода» ЧС-1; 2; 4; 6; 7; 8 входит карданная передача с редуктором и карданной муфтой продольной компенсации (рисунок 1).

 

 

Рисунок 1 – Карданная тяговая передача электровоза ЧС-2:

1 – двигатель; 2 – торсионный вал; 3 – кулачок муфты;4 – игольчатый подшипник; 5 – шлицевой цилиндр; 6 – ведущий поводок карданного вала; 7 – ведомый поводок шестерни; 8 – втулка зубчатого колеса; 9 – опорный подшипник редуктора; 10 – ось колесной пары; 11 – вал шестерни; 12,13 – тела качения-иглы; 14 – подшипник шестерни; 15 – кожух

 

Тяговый электродвигатель одним концом закреплен на поперечной балке тележки, а другим подвешен к съемной балке, перекинутой над колесами от одной боковины тележки к другой.

ТЭД закреплен на раме тележки и полностью подрессорен. Это положительно сказывается на его работе, т. к. значительно снижаются воздействия на двигатель, возникающие при прохождении колесной парой неровностей пути, а также воздействие электровоза на рельсовый путь. Тяговый двигатель при движении электровоза перемещается относительно колесной пары. В результате шестерня, напрессованная на его вал, и зубчатое колесо будут несоосными. Поэтому при рамном подвешивании тягового двигателя невозможно применить жесткое соединение шестерни с зубчатым колесом, как при опорно-осевом подвешивании.

Передача вращающего момента от вала двигателя к колесной паре с помощью карданной муфты обеспечивает компенсацию несоосности валов якоря и зубчатого колеса, возникающей при угловых и линейных перемещениях рамы тележки относительно колесных пар.

Для увеличения предельной частоты вращения муфты предусмотрено увеличение длины ее промежуточного вала посредством размещения его в полом вале якоря ТЭД.

Карданная муфта продольной компенсации фирмы «Шкода» представляет собой классический карданный вал с двумя шарнирами Гука (рисунок 2), выполненное в виде шарнирных кулачковых муфт. Осевая подвижность двигателя относительно редуктора обеспечивается шлицевым валом, который с целью снижения нагрузки на шлицы и уменьшения их износа выполнен в виде шлицевого цилиндра 5 большого диаметра (см. рисунок 1). Цилиндр, одна из кулачковых муфт и промежуточный торсионный вал размещены во внутренней полости якоря так называемой бутылочной конструкции. Другая кулачковая муфта связывает торсионный вал 2 с валом малой шестерни 11, который вращается в подшипниках 14, установленных в кожухе 15. В кожухе, кроме малой шестерни, размещено и большое зубчатое колесо, насаженное на ось колесной пары 10, а сам кожух с одной стороны подвешен пружиной к раме тележки с помощью кронштейна и подвески, а с другой опирается на ось 10 через подшипник 9, установленный на втулке 8 большого зубчатого колеса.

 

 

Рисунок 2 – Схема шарнира Гука: 1 – вилка; 2 – кольцо-крестовина; 3 – шарнир

 

Полный вал якоря ТЭД вращается в подшипниках, запрессованных в подшипниковых щитах. Полный вал со стороны коллектора соединен с цилиндром при помощи зубьев, входящих в шлицы цилиндра. К этому цилиндру привернуты два игольчатых подшипника (кулачка), в которые входят расположенные под углом 180° пальцы крестовины, представляющие собой кольцо с четырьмя расположенными под углом 90° пальцами. На два других пальца, расположенных под углом 90° к первым, надеты такие же подшипники (кулачки), но укрепленные болтом к поводку карданного вала. На другом конце карданного вала со стороны зубчатого колеса устройство аналогично.

Со шлицевого цилиндра 5 вращающий момент передается на шарнирную муфту со стороны якорного подшипника. Через крестовину и шарнирные цапфы 3 с игольчатыми подшипниками момент передается на поводок 6 карданного вала 2 и поводок 7 шестерни. Поводки расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединяются с шарнирными цапфами болтами.

Вся полость, образованная полым валом, ограждающими шайбами и цилиндром, заполнена маслом, смазывающим трущиеся поверхности шлицев цилиндра и игольчатых подшипников.

Недостатками карданной муфты являются: наличие тяжело нагруженных подвижных соединений с поверхностным трением, в том числе трением скольжения (шлицы цилиндра), необходимость ухода, смазывания, периодического восстановления или замены изношенных деталей. Укороченный промежуточный карданный торсионный вал имеет длину 665 мм. В связи с тем, что в шарнирных муфтах использованы игольчатые подшипники, во избежание местной выработки их цапф, т. е. для обеспечения непрерывной обкатки игл на рабочих поверхностях цапф, ось якоря смещена на 8 мм по вертикали и на 15 мм по горизонтали относительно оси шестерни.

Известно, что приемлемые углы поворота шарниров по долговечности составляют не более 0,05 рад. Следовательно, и величина угла наклона карданного вала α_н должна соответствовать надежной работе. Благодаря конструктивным размерам это условие выполняется в карданной передаче ЧС-2, в отличие от карданных передач с коротким торсионным валом (ЭР1).

Из практики эксплуатации электровозов ЧС-2 известно, что шлицевой цилиндр во время движения осуществляет осевые перемещения до 60 мм.