PL215523B1

PL215523B1 - Mining rail locomotive

Info

Publication number: PL215523B1
Application number: PL385949A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Drwiega; Sebastian Janas; Krzysztof Kulesza; Arkadiusz Sobolewski
Original assignee: Inst Techniki Gorniczej Komag
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2013-12-31
Also published as: PL385949A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest górnicza lokomotywa szynowa posiadająca zestawy kołowe zintegrowane z przekładniami zespołów napędowych.The subject of the invention is a mining rail locomotive having wheel sets integrated with gears of drive units.

Znane powszechnie lokomotywy szynowe wyposażone są w zespoły napędowe, w których obroty silnika przekazywane są poprzez przekładnię, zazwyczaj kątową na wał zestawu kołowego. W znanych rozwiązaniach korpus przekładni jest względem wału ułożyskowany i uszczelniony. Ze względu na średnicę wału zestawu kołowego, zastosowane łożyska są znacznie większe, niż wynikałoby to z przenoszonych obciążeń, głównie ciężaru własnego przekładni. Zawieszenie zasadniczej bryły lokomotywy na takim zespole wymaga zastosowania kolejnych łożysk na końcach wału, po zewnętrznych stronach kół jezdnych w tak zwanych maźnicach, czyli kadłubach dla łożysk, w których to obracają się czopy osi zestawów kołowych. Hamowanie zespołów napędowych odbywa się natomiast za pośrednictwem hamulców typu klockowego, działających bezpośrednio na koła jezdne. Przedstawiona powyżej lokomotywa znana jest na przykład z książki J. Antoniaka pt. „Urządzenia i systemy transportu podziemnego w kopalniach”, wyd. „Śląsk”, rok 1990, str. 494-514.Commonly known rail locomotives are equipped with drive units in which engine revolutions are transmitted through a gear, usually angular, to the wheel set shaft. In the known solutions, the gear body is mounted and sealed against the shaft. Due to the diameter of the wheelset shaft, the bearings used are much larger than it would appear from the transferred loads, mainly the own weight of the gear. Suspension of the main body of the locomotive on such an assembly requires the use of further bearings at the ends of the shaft, on the outer sides of the road wheels in the so-called axle boxes, i.e. bearing hulls, in which the wheel set axle journals rotate. Braking of driving units is performed by means of block-type brakes, acting directly on the road wheels. The locomotive presented above is known, for example, from the book by J. Antoniak entitled "Underground transport devices and systems in mines", ed. "Silesia", 1990, pp. 494-514.

Znany jest również, z polskiego zgłoszenia wynalazku P 374 789, wózek napędowy lokomotywy szynowej, w którym zastosowano podłużne zespoły napędowe, napędzające po dwa koła przypisane tej samej szynie. Rozwiązanie to, w połączeniu z napędem hydraulicznym, pozwala na wyeliminowanie poślizgów kół na zakrętach. Zastosowane w przedstawionym rozwiązaniu przekładnie przenoszą ciężar lokomotywy na wały kół jezdnych poprzez te same łożyska, które ustalają położenie wału w przekładni. Hamowanie zespołu odbywa się za pośrednictwem hamulców wielopłytkowych zabudowanych na jednym z wałów koła jezdnego, a moment hamowania jest przenoszony na drugie koło jezdne poprzez koła zębate przekładni - te same, które służą do przekazania momentu napędowego od silnika.There is also known, from the Polish patent application P 374 789, a rail locomotive drive carriage, in which longitudinal drive units are used, driving two wheels assigned to the same rail. This solution, in conjunction with the hydraulic drive, allows you to eliminate wheel slippage when cornering. The gears used in the presented solution transfer the weight of the locomotive to the shafts of road wheels through the same bearings, which fix the position of the shaft in the gear. The braking of the set is carried out by means of multi-disc brakes installed on one of the road wheel shafts, and the braking torque is transferred to the other road wheel through the gears of the transmission - the same ones that are used to transmit the driving torque from the engine.

Rozwiązanie zastosowane w lokomotywie klasycznej jest niekorzystne w przypadku awarii zespołu napędowego. Wtedy demontaż zespołu napędowego z przekładnią wymaga demontażu wału kardana i maźnic.The solution used in a classic locomotive is unfavorable in the event of a failure of the drive unit. Then the disassembly of the drive unit with the gear requires disassembly of the cardan shaft and axle boxes.

Również utrudniony demontaż cechuje rozwiązanie znane ze zgłoszenia P 374 789, ponieważ przekładnie są tam powiązane za pomocą tulei, umożliwiających ich wzajemną podłużną (względem osi toru) wahliwość.The solution known from the application P 374 789 is also difficult to disassemble, because the gears are connected there by sleeves that enable their mutual longitudinal (relative to the track axis) oscillation.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że lokomotywa szynowa ma samonośne zespoły napędowe, których walcowe jednostopniowe przekładnie, zintegrowane z wałami zestawów kołowych są wyposażone w wysięgowe ramiona z łożyskami, osadzonymi na wale zestawu kołowego w pobliżu wewnętrznej strony kół jezdnych, które to łożyska są jednocześnie łożyskami nośnymi podstawowej bryły lokomotywy.The essence of the solution according to the invention consists in the fact that the rail locomotive has self-supporting drive units, whose cylindrical single-stage gears, integrated with the shafts of wheelsets, are equipped with extension arms with bearings mounted on the wheel set shaft near the inside of the road wheels, which bearings are at the same time, the supporting bearings of the locomotive's basic body.

Korpusy samonośnych zespołów napędowych są wyposażone w gniazda, korzystnie cztery w każdym korpusie, na których to wspiera się rama, za pośrednictwem elementów elastyczno-sprężystych. Dwa sąsiadujące ze sobą samonośne zespoły napędowe oraz wsparta na nich rama tworzą wózek jezdny lokomotywy szynowej.The casings of the self-supporting drive units are provided with seats, preferably four in each body, on which the frame is supported by means of elastic-resilient elements. Two adjacent self-supporting drive units and a frame supported on them form a traveling carriage of a rail locomotive.

Przedmiot wynalazku ukazano w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia lokomotywę szynową w widoku z boku a fig. 2 zespół napędowy w przekroju płaszczyzną poziomą.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a rail locomotive in a side view, and Fig. 2 shows a drive unit in a cross-section on a horizontal plane.

Lokomotywa szynowa wyposażona jest w zespoły napędowe, z których każdy składa się z zestawu kołowego w postaci dwu kół jezdnych 5 osadzonych na wale 4, jednostopniowej przekładni zębatej 1, silnika napędowego 6, korzystnie hydraulicznego oraz hamulca wielopłytkowego 7. Wał 4 jest ułożyskowany w przekładni 1 za pomocą dwu łożysk 3, osadzonych na wale 4 zestawu kołowego w pobliżu wewnętrznej strony kół jezdnych 5 i połączony z kołem zębatym 9 na wale 4 zestawu kołowego. Łożyska 3 umieszczone są w otaczających wał 4 wysięgowych ramionach 2 przekładni 1 Współpracujący z kołem zębatym 9 zębnik 8 przekładni połączony jest z jednej strony z silnikiem 6, a z drugiej strony z hamulcem wielopłytkowym 7. Korpus 13 przekładni zębatej 1 wyposażony jest w gniazda 10, korzystnie cztery, na których za pośrednictwem elementów elastyczno-sprężystych 11, na przykład sprężyn, wspiera się konstrukcja ramy nośnej 12. Istotną cechą rozwiązania jest to, że zastosowane w przekładni łożyska 3 są równocześnie łożyskami nośnymi lokomotywy. Zespoły napędowe lokomotywy są samonośne, ponieważ bezpośrednio na nich montuje się elementy elastyczno-sprężyste 11 przenoszące za pośrednictwem ramy nośnej 12 ciężar pozostałej części lokomotywy. Zespoły napędowe skompletowane są parami w obrębie wspólnej ramy nośnej 12, dla której stanowią wielopunktowe podparcia, mają możliwość poprzecznej wahliwości. Dwa sąsiadujące ze sobą sam oPL 215 523 B1 nośne zespoły napędowe oraz wsparta na nich rama nośna 12 tworzą wózek jezdny 14 lokomotywy szynowej.The rail locomotive is equipped with drive units, each of which consists of a wheelset in the form of two road wheels 5 mounted on the shaft 4, a single-stage gear transmission 1, a drive motor 6, preferably hydraulic, and a multi-disc brake 7. The shaft 4 is mounted in the transmission 1 by means of two bearings 3, mounted on the shaft 4 of the wheelset near the inner side of the road wheels 5 and connected to the gear 9 on the shaft 4 of the wheelset. The bearings 3 are placed in the surrounding shaft 4 of the extension arms 2 of the gear 1 The pinion 8 of the gear cooperating with the toothed wheel 9 is connected on the one hand with the motor 6 and on the other hand with the multi-disc brake 7. The gear housing 13 is equipped with sockets 10, preferably four, on which the structure of the support frame 12 is supported by means of elastic-resilient elements 11, for example springs. An important feature of the solution is that the bearings 3 used in the transmission are also the locomotive's support bearings. The drive units of the locomotive are self-supporting, as elastic-elastic elements 11 are mounted directly on them, transferring the weight of the rest of the locomotive via the support frame 12. The drive units are completed in pairs within a common support frame 12, for which they are multi-point supports, they can be pivoted transversely. Two adjacent driving units themselves and the supporting frame 12 supported thereon form the bogie 14 of the rail locomotive.

Zespoły napędowe według wynalazku można wykorzystać w lokomotywie jednobryłowej, wówczas będą miały zastosowanie dwa zespoły napędowe w obrębie jednego wózka jezdnego 14, lub w lokomotywie trójbryłowej, gdzie będą miały zastosowanie dwa wózki jezdne 14, każdy z dwoma zespołami napędowymi. W odróżnieniu od rozwiązań klasycznych, gdzie stosowane są odrębne układy klockowych hamulców, zespół jest wyposażony w hamulec wielopłytkowy 7 zintegrowany z przekładnią 1 poprzez osadzenie go na wspólnym wale z silnikiem 6.The drive units according to the invention can be used in a single-box locomotive, then two drive units will be used within one bogie 14, or in a three-box locomotive where two bogies 14 will be used, each with two driving units. Contrary to classic solutions, where separate block brake systems are used, the unit is equipped with a multi-disc brake 7 integrated with the gear 1 by mounting it on a common shaft with the motor 6.

Zespół napędowy posiada nieskomplikowaną budowę, a przez to mniejsze koszty wykonania i łatwość serwisowania. W przypadku awarii zespołu napędowego zabudowanego w lokomotywie, może on być w całości zdemontowany i zastąpiony sprawnym zespołem, ponieważ z pozostałą częścią lokomotywy jest związany jedynie przewodami hydraulicznymi i elementami zabezpieczającymi wypadnięcie zespołów z wózka, gdy ten jest na przykład podnoszony podczas transportu, montażu czy demontażu. Do wybudowy zespołu napędowego potrzebny jest warsztat wyposażony w urządzenia do podnoszenia i przemieszczania demontowanych podzespołów.The drive unit has an uncomplicated structure, thus lower production costs and ease of servicing. In the event of a breakdown of the drive unit installed in the locomotive, it can be completely disassembled and replaced with an operational unit, because it is bound to the rest of the locomotive only with hydraulic lines and elements securing the units falling out of the trolley, when it is lifted during transport, assembly or disassembly. . To build the drive unit, you need a workshop equipped with devices for lifting and moving the dismantled components.

Claims

1. Mining rail locomotive with wheel sets integrated with the gears of drive units located transversely to the axis of the runway, characterized by the fact that it has self-supporting drive units, whose cylindrical single-stage gears (1), integrated with the shafts (4) of the wheelsets, are equipped with extension arms (2) with bearings (3) mounted on the shaft (4) of the wheelset near the inside of the road wheels (5), which bearings (3) are also the supporting bearings of the locomotive's basic body.

2. Mining rail locomotive according to claim A carrier frame (12) according to claim 1, characterized in that the bodies (13) of the self-supporting driving units are provided with seats (10), preferably four in each body, on which the support frame (12) is supported by elastic-resilient elements (11), two adjacent with each other, self-supporting drive units and the supporting frame (12) supported on them form the trolley (14) of the rail locomotive.