一种机车牵引电动机支承轴承结构的内孔的轮廓或断面，此处这种断面保持上面负载区的目前中心负载，但向内将下面负载区移动到更一般的中心位置上。按照本发明专利技术，用于支承轴承的内孔的断面不仅考虑到由于机车重量而造成的转向架轴弯曲，而且还考虑电动机通过轴承间隙倾斜、及由ＰＥ支承轴承和相邻的车轴齿轮上的重型径向负载的车轴上的联动作用。内孔这样配置，以便上表面是水平的，而在向内方向上向下成一角度倾斜，所述倾斜基于一与３个不对准因素有关的函数。在优选实施例中，内孔中间部分限定为一锥体的截锥形部分，所述锥体的截锥部分具有一顶垂线，顶垂线具有斜度和顶角，上述斜度基本上与水平线成１×Ｍ１。而上述顶角基本上是反正切２×Ｍ１，此处Ｍ１是与车轴上机车负载有关的不对准因素的值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术针对铁路机车牵引电动机，尤其是，针对摩擦式支承轴承，摩擦式电动机通过上述牵引支承轴承支承在铁路转向架的轴上，所述轴安装在机车的下侧，和尤其是，针对定制牵引电动机支承轴承内孔的几何形状或内孔断面的方法，以便优化在重负载条件下与机车轴颈的对准，并因此增加轴承负载能力和重负载条件下的轴承寿命。支承轴承与转向架轴颈之间的合适对准对保持良好的轴承性能是重要的，因为它提供轴颈与轴承之间的最大接触，以便这样保持最小的单位负载(lbs/in2)。这使轴承能承载较重的径向负载或者用更大的可靠性承载同样的径向负载。这适用于小齿轮端(PE)轴承和换向器端(CE)轴承二者，不过由于在该位置处的轻径向负载，所以它不象在CE位置处那样重要。另外，通常做法是对小齿轮端和换向器端二者使用同一类型支承轴承。这样，因为较大的径向负载在小齿轮端存在，所以这种支承轴承必须如此设计，以便在小齿轮端处耐更大的磨耗。因此，用于在小齿轮端或换向器端使用的支承轴承的这种流行的部分可互换性的要求导致轴承适用于上述两个位置，但哪个位置也不是最佳。因此，目前做法是，对于装备有滑动摩擦轴承的机车牵引电动机，在重负载的PE位置和较少负载的CE位置二者处使用等同的支承轴承。这样，当对机车转向架轴的支承轴承提供新型内孔时，理想情况是对在PE位置处存在的不对准条件优化轴承内孔，并用下述一种方式做到这点，所述方式是即使对那个较小负载的轴承位置不优化，也能在CE位置处继续使用。支承轴承不对准的主要原因是由于机车重量而产生的弯曲，而这个因素仅在理论上是易于使支承轴承的上面负载区朝向内方向移动离开支承轴承内孔的中心位置，而同时也使支承轴承的下面负载区朝向外位置移动离开内孔的中心位置。然而，在实际使用中，业已发现，这种情况在PE处实际上不发生；相反，业已发现，上面负载区一般保持位于中心，而下面负载区朝支承轴承的向外端移动离开中心。问题是必需理解为什么会发生这种情况，然后研究开发与发现一致的内孔轮廓或断面，以便有附加的弯曲转矩，同时使各负载区从预期的位置移动，上述内孔轮廓将保持现有上面负载区的理想位置，而同时将下面负载区移动到中心位置中。在美国专利No.4940002(包括在本文中作为参考文献)中，公开了一种摩擦式支承轴承，所述摩擦式支承轴承在第一型式中具有歪斜或倾斜的内孔设计，所述歪斜或倾斜的内孔设计在重负载条件期间定位其中转向架轴颈。这种现有技术内孔设计考虑到由侧向间隔开的径向力所产生的转向架轴的转矩和弯曲负载，上述径向上间隔开的力来自机车在车轴的端部处作用在轴颈箱轴承上的重量和轨道作用在通过车轴安装的车轮上的反作用力，上述车轴的弯曲直接造成车轴部分贯穿带支承轴承内孔的牵引电动机摩擦式支承轴承的不对准。这种不对准造成支承轴承在其邻近车轴的传动齿轮的小齿轮端上的过大负载和磨耗。然而，尽管这种现有技术内孔设计可能有助于减轻在支承轴承小齿轮端上某种过大的负载集中，但它没有完全解决上述问题，在美国专利No.4940002的第二种型式中，公开了将内孔成形为可变动或改变的锥形部分，此处实际上有4个分开应用的锥形部分。在该第二型式中，提供了内孔的上面中心部分，所述内孔的上面中心部分当在垂直剖视图看时基本上是水平线或水平面，而同时内孔的下面或底部中心部分稍微倾斜。在附图说明图1中示出一种典型的现有技术牵引电动机支承轴承的负载，所述负载具有标准的圆筒形内孔，而没有上述美国专利No.4940002的改进的内孔断面。对于牵引电动机支承轴承10的最佳总体性能和寿命，用于负载转向架轴的负载区应当定心。这样做是为了使通过油绳窗口12进入轴承内部的润滑剂润滑所有的接触表面积，上述油绳润滑器通过窗口接触车轴的轴颈。此外，两个负载区应如有一点可能的话，包含在油绳的总轴向尺寸内，以便再次保证最佳可能的润滑作用。图1中所示的例子是用于牵引电动机中的滑动摩擦支承轴承，上述牵引电动机具有8”标称直径的车轴，具有大约60000-70000磅的车轴负载和标准轨距的轮距。上述各参数的这种组合在PE轴承的中间长度部分处具有一车轴轴承斜度为约0.001英寸/英寸。每个PE牵引电动机支承轴承10都具有两个负载区，即上面负载荷区14和下面负载荷区16，并且由于普遍使用的25°齿轮齿压力角，所以这些负载区14和16往往是距垂直线最大约25°。在PE轴承的窗口一半中可以看到两种负载接触模式，同时上面负载模式是在润滑剂进入窗口的上方，而下面负载模式是在润滑剂进入窗口的下方。这些接触模式的轴向位置尤其有意义，因为它是理解在轴颈和支承轴承之间存在的不对准的关键。在图1中可以看出，上面负载接触模式完全集中在轴承长度中，而下面负载接触模式向外朝轴承凸缘18方向位移。理想的是，上面和下面负载模式二者都应集中在窗口的中间长度中，以便通过窗口接触轴颈的油绳润滑器提供最佳可能的润滑作用。另外，两种负载接触模式或者如果有一点可能的话都应包含在油绳润滑器的总轴向尺寸或范围内，以便再次保证最佳可能的润滑作用。如在图1中可以看出的，只有上面负载区集中。尽管所用的现有技术圆筒形内孔轴承显示了上面负载区14集中，但下面负载区16的情况不是这样，下面负载区16是朝向外端或轴承凸缘方向歪斜。两个负载区14，16实际上在PE轴承的窗口一半中可见，同时上面负载区是在窗口的上方，而下面负载区是在窗口的下方。上面说明和显示的负载模式已在通用汽车公司的电动机部(EMD)牵引电动机上观察到，如在上述美国专利No.4940002中所公开的，具有8”直径的车轴和标准轨距的轮距。上述美国专利No.4940002中所公开的两种型式，没有一种在解决下面负载区16的不对准时都是有效的。这是因为美国专利No.4940002的内孔断面仅考虑了与机车重量有关的车轴弯曲转矩。然而，按照本专利技术，可以发现，造成车轴弯曲和伴随的负载轴承不对准的其它负载和转矩也存在，迄今为止，上述其它负载和转矩未考虑到牵引电动机支承轴承内孔断面。专利技术概述本专利技术的主要目的是提供一种改进的内部轮廓或断面，所述内部轮廓或断面用于机车牵引电动机的摩擦式支承轴承，更有弹性地考虑转向架车轴的所有弯曲动量，牵引电动机一部分安装在上述转向架车轴上，以便减少或消除支承轴承内孔和转向架车轴之间的不对准，并因此减少或消除支承轴承的上面和下面负载区的不对准。本专利技术的另一个主要目的是保持目前使用的支承轴承所显示的机车牵引电动机的摩擦式支承轴承上面负载区的一般集中的位置，而同时更好的将下面负载区对准到中心或更中心的位置上。本专利技术的另一个主要目的是这样达到用于机车牵引电动机的摩擦式支承轴承的内孔轮廓或断面，以便这种断面在某些情况下，也可以用于换向器端(CE)摩擦式支承轴承的内孔，而同时不严重影响CE支承轴承的性能，因而可以使用和存放一种标准的牵引电动机摩擦式支承轴承，用于牵引电动机支承结构的PE端或CE端。本专利技术的另一个主要目的是这样达到用于机车牵引电动机的摩擦式支承轴承的内孔轮廓或断面，以便其断面考虑与引起轴的弯曲有关的转矩力，上述转向架轴的弯曲包括由于下列原因所引起的车轴弯曲，所述车轴弯曲不仅由于机车重量，而且由于电动机通过轴承间隙而倾斜得到的那些，及车轴上的联动作用引起，上述车轴上的联动作用由在其PE端处与牵引电动本文档来自技高网...
【技术保护点】
机车牵引电动机支承轴承，具有一用于将牵引电动机安装到转向架轴颈上的内孔，所述内孔具有上表面部分和下表面部分，每个上述上表面部分和下表面部分都限定其中间部分；上述上表面部分的中间部分基本上是水平的，而上述下表面部分的中间部分在向外方向上有一向下的斜度，其中改进包括： 上述下表面部分的中间部分的向下斜度有一数值，所述数值基于至少较低承载不对准因素的值： 机车重量Ｍ１，电动机倾斜和歪斜Ｍ２，和转向架轴上联动作用Ｍ３。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P比恩，RB福斯特，JE麦克林，
申请(专利权)人：LV投资公司马格纳斯分公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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