Високоскоростен локомотив с твърдозъбо зъбно колело с фланци — DIN клас 6 за тягови задвижвания

Високоскоростен влаков локомотив с твърдозъба спирална предавка с фланци — Общ преглед

Тяговата скоростна кутия на високоскоростно железопътно превозно средство е изправена пред инженерни изисквания, с които никоя друга категория въртящи се машини не може да се сравни: скорости на осите на люлеене от 50–120 m/s, продължителна работа с пълно натоварване в продължение на часове на милиони километри, ограничения на вибрациите и шума, които пряко влияят върху комфорта на пътниците, и изисквания за сертифициране на безопасността, които налагат пълно проследяване на материалите и процесите на всяка предавка. високоскоростен влак твърда странична част на зъба спирална предавка От Корея Ever-Power Worm Gear Co., Ltd е произведена специално за тази задача, използвайки легирана стомана 17CrNiMo6 - клас EN 10084, определен от европейските и корейските производители на високоскоростно железопътно оборудване - чрез пълна последователност от коване, цементация и шлифоване на зъбите до точност клас 6 по DIN 3962.

The reference configuration — Mn=4, Z=132, helix angle β=18°, pressure angle 20° — gives a pitch diameter of 528mm. This places it in the size range of a high-speed locomotive wheel gearbox primary gear or an EMU bogie gear, where the gear must transfer motor power to the axle at reduction ratios of 3:1 to 6:1 while running continuously at wheel speeds corresponding to 200–350 km/h line speed. The 18° helix angle is a deliberate choice for railway traction: large enough to provide significant overlap contact ratio improvement over spur gears (which are never used in traction gearboxes), but moderate enough that axial thrust loads remain manageable with the angular-contact bearings standard in railway axlebox assemblies. Korea Ever-Power's винтова предавка с твърда зъбна страна Производството за железопътни приложения включва пълно проследяване на материалите, доклади от размерна инспекция и сертификати за магнитно-прашкова инспекция - всички необходими за програмите за квалификация на железопътния транспорт.

Технически спецификации

Основни данни за предавката — Референтна конфигурация

Производствени възможности — Вътрешни зъбни колела и вътрешни шлицове

Производствени възможности — Външни зъбни колела и външни шлицове

Защо 17CrNiMo6 е железопътният стандарт за стомана за тягови зъбни колела

17CrNiMo6 (EN 10084) е никел-хром-молибденова цементираща сплав, използвана почти повсеместно в европейските и корейските високоскоростни железопътни тягови скоростни кутии. Съставът ѝ придава три свойства, които алтернативните материали не могат да постигнат едновременно:

• ◈ Дълбока закаляемост: Хромът (1.50–1.80%) и молибденът (0.25–0.35%) заедно гарантират, че карбуризираният корпус се трансформира в мартензит равномерно по цялата повърхност на зъбния ръб на зъбно колело с диаметър на стъпката 528 мм по време на закаляване — без меки участъци в корпуса, които биха създали локализирано точково образуване при високите контактни напрежения при сцепление.
• ◈ Издръжливост при температури под нулата: Съдържанието на никел (1.40–1.70%) поддържа жилавостта на счупване до приблизително -40°C. Железопътните тягови скоростни кутии са изложени на екстремни външни температури — влаковете, движещи се в корейските зимни условия при температури под -20°C, изискват материали за зъбните колела, които не стават крехки в основата на зъба под ударните натоварвания от релсовите съединения и стрелки.
• ◈ Устойчивост на термична умора: Добавянето на молибден стабилизира структурата на темперирания мартензит срещу омекване по време на многократно термично циклиране от спирачни натоварвания на тяговия двигател. Това свойство е от решаващо значение за тяговите предавки, които претърпяват бързи промени в натоварването по време на регенеративни спирачни последователности с висока скорост.

Твърд зъбен борд срещу мек зъбен борд — сравнение на железопътни тягови съоръжения

В скоростните кутии за железопътна тяга, изборът между зъбни колела с твърда повърхност на зъбите (карбонизирана) и мека повърхност на зъбите (нормализирана или закалена и отпусната) не е компромис с разходите, а е изискване за експлоатационен живот и безопасност. Следното сравнение обяснява защо. винтообразни зъбни колела с твърда страна на зъба са задължителни за основните тягови задачи във високоскоростните железопътни линии.

DIN клас 6 Прецизност и NVH за пътнически железопътни линии

In passenger rail, gear noise affects passenger satisfaction scores and, in many countries, regulatory compliance with interior noise level requirements. The traction gearbox contributes a measurable fraction of total car interior noise at line speed — even after bogie and floor transmission paths are accounted for. DIN 3962 class 6 defines tight tolerance bands on tooth profile deviation, lead deviation, pitch accumulation, and total radial composite error. At this accuracy level, the transmission error excitation at the mesh frequency is suppressed to a point where gear mesh harmonic tones are typically 10–15 dB below the floor of the overall car interior noise spectrum at 300 km/h. Achieving DIN class 6 on a 528mm pitch diameter gear in carburized 17CrNiMo6 requires tooth grinding after heat treatment using a machine capable of maintaining the required positional accuracy on a large, heavy workpiece — Korea Ever-Power's German HÖFLER grinding machines are specified for exactly this type of precision large-gear production.

Повърхността на зъбния ръб с Ra 0.6, получена чрез финишно шлифоване, изпълнява две функции освен намаляване на шума: поддържа стабилен смазочен филм при високи скорости на стъпката на зъба (теорията на EHL филма изисква гладка повърхност, за да се предотврати разрушаване в зоната на неравностите) и създава остатъчен модел на компресионно напрежение върху повърхността на зъба, който удължава живота на контактна умора. Зъбно обработена повърхност с Ra 3.2 върху същото тяло на зъбното колело би показала значително по-висока концентрация на контактно напрежение при неравностите на повърхността и значително по-кратък експлоатационен живот без корозия.

Основни предимства на производителността за приложения в железопътната тяга

Сценарии на приложение в железопътните тягови системи

Високоскоростна локомотивна тягова скоростна кутия

При високоскоростен локомотив всяка задвижвана ос се задвижва от тягов двигател чрез едностепенна или двустепенна спирална редукторна скоростна кутия, монтирана на рамката на талигата. Първичната предавка в тази конфигурация поема пълния изходен въртящ момент на двигателя - обикновено 10 000–30 000 Nm на талига, в зависимост от класа на локомотива - и го предава на оста на колелото при предавателно число от 4:1 до 6:1. Скоростите по линията на стъпката в тази услуга достигат 80–120 m/s при скорост на линията над 300 km/h. Референтната предавка Mn=4, Z=132, β=18° осигурява както устойчивост на контактна умора, така и ниска грешка при предаване, които тази функция изисква. За железопътни оператори, които търсят спирално нарязано зъбно колело replacement components, Korea Ever-Power's reverse engineering service accepts worn gears from scheduled overhauls as the basis for a matched replacement order.

Скоростни кутии с електрически моторни агрегати (EMU) с задвижване на колелата

Системите за сцепление на електрическите колела (ЕМК) разпределят мощността между множество оси на влаков състав, като всяка моторизирана ос носи скоростна кутия, окачена на талига. Скоростната кутия в тази конфигурация трябва да поема въртенето на талигата спрямо тялото на влака (обикновено ±5°) чрез гъвкава връзка, докато самото зъбно зацепване работи под непрекъснато циклично натоварване от сцепление и спиране. Ъгълът на спиралата от 18° балансира аксиалната сила спрямо контактното съотношение: по-малките ъгли на спиралата биха намалили NVH характеристиките; по-големите ъгли биха генерирали аксиални сили, които усложняват конструкцията на гъвкавата връзка. При β=18°, получената аксиална сила е приблизително 33% от тангенциалната сила - управляемо ниво за стандартните ъглови контактни лагери в конструкцията на скоростната кутия на талигата на ЕМК. За техническа консултация относно спирална предавка за приложения за железопътна тяга, свържете се с Korea Ever-Power чрез производител на спирални зъбни колела началната страница.

Задвижвания за тяга на градското метро и леката железница

Превозните средства на метрото и леката железница (LRT) работят с по-ниски максимални скорости от междуградските високоскоростни влакове (HSR) — обикновено 80–140 км/ч — но изпитват по-чести цикли на ускорение и спиране от влаковете на дълги разстояния. Кумулативният брой цикли на натоварване за 30-годишен живот на превозното средство е сравним с или надвишава този на високоскоростен локомотив. Зъбните колела с твърда повърхност на зъбите от 17CrNiMo6 осигуряват необходимата издръжливост на умора за това дълготрайно натоварване. Компактната конструкция на талигите на метрото изисква и стегната геометрия на зъбните колела — зъбно колело от клас 6 по DIN постига качеството на контактната схема, което позволява на конструкторите да работят с ограниченията на модула на зъбите и ширината на повърхността, необходими за побиране в рамките на обвивката на рамката на талигата.

Проследимост, документация и система за качество

Railway gear qualification programs require documentation depth that exceeds what is standard in general industrial supply chains. Korea Ever-Power's standard documentation package for railway traction gears includes:

• ✔ Сертификат за суровина: EN 10084 17CrNiMo6 номер на плавка за мелница, пълен химичен анализ, резултати от изпитвания на механични свойства (граница на провлачване, якост на опън, якост на удар по Шарпи при -40°C), идентификация на материала, свързана с код за проследяване на зъбното колело.
• ✔ Фалшифициране на документация: Запис от ковашка преса, нормализиране на параметрите на термичния цикъл, резултат от ултразвуков контрол за вътрешни прекъсвания.
• ✔ Запис на термична обработка: Цикъл на карбуризираща атмосфера, дата и температура на закаляване, параметри на отпускане, измерване на дълбочината на корпуса (съгласно EN ISO 6508), твърдост на корпуса и сърцевината съгласно план за вземане на проби.
• ✔ Доклад от центъра за измерване на зъбни колела: Отклонение на профила, отклонение от стъпката, натрупване на стъпка, биене — всички съгласно DIN 3962 клас 6 диапазони на допуск, измерени от анализатор на зъбни колела и отчетени числено.
• ✔ Сертификат за магнитно-прашкова инспекция: 100% флуоресцентен MPI върху всички наземни повърхности, идентификация на оператора, потвърждение за липса на индикация.
• ✔ Трайна маркировка за проследяване: Всяка предавка носи уникален идентификационен код, свързващ всички горепосочени записи за целите на одита за поддръжка през целия експлоатационен живот.

Видове екипировка от Корея Ever-Power

Освен железопътните тягови зъбни колела, Korea Ever-Power произвежда пълна гама от типове зъбни колела за промишлени и транспортни задвижващи системи. Ако вашето приложение изисква различна конфигурация на зъбните колела или допълнителни компоненти, следните са в рамките на нашите производствени възможности:

• ⬡ Цилиндрично зъбно колело: За спомагателни задвижвания с по-ниска скорост на железопътни превозни средства и оборудване за поддръжка на подвижен състав, където шумовите характеристики са по-малко критични, отколкото при тягови услуги.
• ⬡ Конична предавка: Правоъглови задвижвания за спомагателни системи — компресорни задвижвания, задвижвания на алтернатори и механизми за амортисьори на талигата, където осите на валовете не са успоредни.
• ⬡ Червячна предавка: Компактни задвижвания с високо предавателно число за задвижващи механизми на амортисьори за ОВК и механизми за плъзгащи се врати на железопътни превозни средства. червячна предавка Серията покрива необходимите предавки с опции за самозаключване.
• ⬡ Двойна спирална предавка: За мощни индустриални задвижвания с паралелни валове, където елиминирането на аксиалния натиск намалява сложността на лагерите. Вижте двойна спирална предавка серия за спецификации.
• ⬡ Вътрешен венец зъбно колело: За епициклични скоростни кутии и планетарни редуктори, използвани в компактни тягови двигатели и спомагателни силови агрегати на железопътни превозни средства.

За работилници по поддръжка на железопътни линии и промишлени потребители, изискващи цялостно затворено задвижване, а не свободни зъбни колела, сглобени спирална скоростна кутия Предлагат се редуктори. Свържете се с Korea Ever-Power, като предоставите подробности за вашето приложение – тип превозно средство, въртящ момент на двигателя, предавателно число, работна скорост и изисквания за документация – за техническо предложение.

Често задавани въпроси

---

---

---

---

---

Отзиви от клиенти

---

---

---

---