4.3.6.Рессорное подвешивание
Рессорные подвешивания необходимы для передачи вертикальной нагрузки от рамы на колесные пары и для смягчения ударных нагрузок от пути на локомотив.
Рессорные подвешивания бывают:
одноступенчатое – когда упругие элементы находятся только между колесными парами и рамой тележки, а кузов жестко опирается на тележку;
двухступенчатое – когда упругие элементы находятся как между колесной парой и рамой тележки, так между тележкой и кузовом.
Вторая ступень рессорного подвешивания – это не что иное, как упругие опоры кузова, рассмотренные ранее.
Упругие элементы могут быть пружинными, рессорами, а также резиновые и пневматические. Кроме того рессорное подвешивание может быть:
Сбалансированное - для того, чтобы выровнять нагрузки колесных пар на рельсы, имеются балансиры, которые объединяют рессоры над колесными парами. С ростом усилия на одну, часть ее передается на другую.
Независимое, когда каждое колесо имеет индивидуальные упругие элементы. Такое подвешивание используется на новых локомотивах, а для выравнивания нагрузок по осям применяется специальное противоразгрузочное устройство (ПРУ), состоящее из пневматического цилиндра, рычага и ролика.
4.4.Тяговый электродвигатель
4.4.1.Общие сведения. Основные узлы
Электрические машины, предназначенные для работы на локомотивах, называются тяговыми электрическими машинами, которые, в свою очередь, подразделяются на тяговые двигатели и вспомогательные машины.
К вспомогательным машинам относят мотор-компрессор (МК), мотор-вентилятор (МВ), мотор-генератор (МГ), фазорасщепитель (ФР) и др.
Вспомогательные машины имеют в принципе те же узлы, что и тяговые двигатели, но меньшего размера, поэтому их конструкцию рассматривать не будем.
Тяговый двигатель предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети у электровозов и от генераторов у тепловозов в механическую, которая затем передается с вала двигателя на колесную пару. Тяговый двигатель работает в тяжелых условиях:
Воспринимает ударные нагрузки от пути;
Ограничены его габариты при большой мощности;
Работает под высоким напряжением (1500 В);
Большой перепад внешней температуры, особенно в условиях Сибири (лето – зима, день – ночь)
Устройство тягового двигателя приведено на рисунке.
1-остов; 2-якорь; 3-вал якоря; 4-моторно-осевой подшипник; 5-букса (шапка); 6-дополнительный полюс; 7-главный полюс; 8-носики; 9-люк вентиляционный.
Электрическая схема тягового двигателя
Rп – пусковой реостат
Я – обмотка якоря
ОДП – обмотка дополнительного полюса
ОГП – обмотка главного полюса
КО – компенсационная обмотка
Через все обмотки от контактной сети проходит электрический ток (Iд)
Двигатель состоит из двух крупных узлов: остова и якоря.
4.4.1.1.Остов
Представляет собой металлический каркас, одновременно служащий магнитопроводом, в котором имеются:
два подшипниковых щита, в которые закрепляется вал якоря посредством роликовых моторно-якорных подшипников;
две буксы (шапки), для крепления на оси через моторно-осевые подшипники (МОП);
приливы (носики) для шарнирной подвески с резиновыми шайбами или пружиной, для опоры на раму тележки;
щеточный аппарат состоящий из траверсы с поворотным механизмом и шести кронштейнов с щеткодержателями и щетками;
люки.
Остов имеет три люка. Два верхних: один для вентиляции (воздух идет от мотор-вентилятора), второй верхний люк и нижний служат для осмотра и ремонта коллекторно-щеточного узла в процессе эксплуатации и закрываются крышками.
Внутри остова находятся полюсы: четыре главных и четыре дополнительных – на старых локомотивах; шесть главных и шесть дополнительных – на новых локомотивах.
Полюсы состоят из сердечника и катушки и к остову прикручиваются болтами (3 шт.). Главные полюса соединены последовательно и представляют собой обмотку возбуждения (ОГП). Сердечник главного полюса шихтованный, состоит из множества пластин, каждая из которых изолирована друг от друга лаком – для того, чтобы ликвидировать вихревые токи, для избегания перегрева.
Главные полюса создают рабочий магнитный поток, в который попадает обмотка якоря. Дополнительные полюса также создают магнитный поток, как и любая катушка, и соединены всегда последовательно с обмоткой якоря, и этот магнитный поток направлен встречно реактивной ЭДС. Таким образом ликвидируется искрение под щетками и улучшается так называемая коммутация электрической машины. Компенсационная обмотка «врезана» в сердечник главного полюса.
К остову подходят четыре провода (кабеля): два с противоколлекторной стороны: вход (К) и выход (КК), то есть к обмотке главных полюсов. Со стороны коллектора, то есть к обмотке якоря и дополнительным полюсам подходят два провода: вход (Я) и выход (ЯЯ).