Kolej     |     Tramwaje     |     Metro     |     Mapa sieci trakcyjnej     |     Symulator tramwaju NGT6

Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Fotorelacje     |     Książka Gości    


Tramwaje

Powrót

Zespoły napędowe w tramwajach:

Napęd we współczesnych tramwajach realizują elektryczne silniki trakcyjne zabudowane w wózkach napędnych. Pod względem przeniesienia napędu na koła rozróżnia się cztery rodzaje zespołów napędowych: z indywidualnym napędem osi, z grupowym napędem osi, z indywidualnym napędem koła oraz z grupowym napędem kół.
W starego typu tramwajach stosowane są silniki trakcyjne prądu stałego. W nowoczesnych tramwajach wykorzystuje się asynchroniczne (indukcyjne) silniki prądu przemiennego trójfazowego.

Kliknij aby powiększyć   
Silnik trakcyjny prądu stałego - LTa 220 (tramwaj 105N)


 
Silnik trakcyjny prądu zmiennego MLU 3443 (tramwaj NGT6)



Moment obrotowy z silnika trakcyjnego przenoszony jest na koła przez przekładnie i ew. mechanizmy napędowe.


1) Zespoły napędowe z indywidualnym napędem osi to takie, w których jeden silnik trakcyjny napędza jeden zestaw kołowy wózka.

a) Zespół napędowy z silnikiem zawieszonym "za nos"



Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z silnikiem zawieszonym "za nos"
(opis na powiększeniu)


Rozwiązanie to jest najstarszym układem zespołu napędowego tramwaju elektrycznego. Silnik trakcyjny zabudowany jest poprzecznie do osi wzdłużnej pojazdu.
Moment obrotowy przenoszony jest z silnika na jednostopniową przekładnię, a z niej na os zestawu kołowego.
Silnik zawieszony jest w układzie "za nos", czyli z tyłu podwieszony do ramy wózka, a z przodu opera się poprzez łożyska ślizgowe na osi zestawu kołowego przez co jest on tylko w połowie usprężynowany. Połowa masy silnika oparta jest na osi przez co szkodliwe wibracje przenoszone są z kół na silnik i odwrotnie.
Tego typu zespoły napędowe stosowane są np. w tramwajach typu: N, SN1, SN2, KSW.



b) Zespół napędowy z podłużnym zamocowaniem silnika i przeniesieniem napędu z użyciem wału Cardana



Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z podłużnym zamocowaniem
silnika i przeniesieniem napędu z użyciem wałów Cardana
(opis na powiększeniu)


Powyższe rozwiązanie wywodzi się z konstrukcji zespołów napędowych amerykańskich tramwajów PCC z początku XX wieku.
Silniki trakcyjne zamontowane są wewnątrz ramy wózka równolegle do osi wzdłużnej pojazdów.
Moment obrotowy przenoszony jest z silnika na wał pędny Cardana, a z niego poprzez przekładnię osiową kątową na oś zestawów kołowego.
Omawiane zespoły napędowe zastosowane są w tramwajach takich jak np: 105N, 102N, 13N, 111N, 805N, TATRA, PCC, 116Na, 2014WrAs, 2015WrAs, 405N.



c) Zespół napędowy z poprzecznym zamocowaniem silnika i przeniesieniem napędu z użyciem wału drążonego



Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z poprzecznym
zamocowaniem silnika i zastosowaniem wału drążonego
(opis na powiększeniu)


W tym rozwiązaniu silnik zamocowany jest w ramie wózka poprzecznie do osi wzdłużnej pojazdu i stanowi jeden zespół konstrukcyjny z dwustopniową przekładnią osiową.
Moment obrotowy z silnika przenoszony jest na przekładnię, a z niej na wał drążony, którego środkiem przebiega oś zestawu kołowego. Moment obrotowy z wału drążonego przenoszony jest na oś zestawu kołowego poprzez sprzęgła podatne połączone wałem sprzęgłowym zwanym też wałem przegubowym.
Dzięki zastosowaniu sprzęgieł podatnych i wału drążonego wibracje z zespołu napędowego nie są przenoszone na zestaw kołowy. Tak samo wibracje z zestawu kołowego powstałe na skutek jazdy nie są przenoszone na zespół napędowy.

Kliknij, aby powiększyć
Uproszczony schemat sprzęgła podatnego osi
(opis na powiększeniu)



Silnik trakcyjny z przekładnią są zamocowane do ramy wózka - są całkowicie usprężynowane. Wał drążony z kolei jest ułożyskowany w skrzyni przekładniowej. Na wale drążonym osadzone jest końcowe koło zębate przekładni.
Ten typ zespołu napędowego zastosowany jest w tramwajach między innymi takich jak: NGd99, 116Nd, NGT6, NGT8, 2014N, 118N.



d) Zespół napędowy z poprzecznym zamocowaniem silnika
z zastosowaniem sprzęgła membranowego pomiędzy silnikiem i przekładnią




Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z poprzecznym
zamocowaniem silnika z zastosowaniem sprzęgła membranowego
pomiędzy silnikiem i przekładnią
(opis na powiększeniu)


W powyższym rozwiązaniu silnik zamocowany jest całkowicie w ramie wózka poprzecznie do osi wzdłużnej pojazdu.
Na osi zestawu kołowego ułożyskowana jest dwustopniowa przekładnia podwieszona po stronie silnika do ramy wózka. Pomiędzy silnikiem, a przekładnią zamontowane jest sprzęgło membranowe, charakteryzujące się dużą sztywnością skrętną i elastycznością poprzeczną.
W tym rozwiązaniu silnik jest całkowicie uprężynowany natomiast przekładnia tylko w połowie, gdyż połowa jej masy spoczywa na osi zestawu kołowego.
Omówiony rodzaj zespołu napędowego zastosowany jest na przykład w tramwajach typu: 16T i 19T.



e) Zespół napędowy z podłużnym zamocowaniem silnika
na zewnątrz ramy wózka i zastosowaniem przekładni z walem drążonym i sprzęgłami podatnymi




Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z podłużnym
zamocowaniem silnika na zewnątrz ramy wózka
i zastosowaniem przekładni ze sprzęgłami podatnymi
(opis na powiększeniu)


W omawianym rozwiązaniu zespołu napędowego, silnik trakcyjny zamocowany jest równolegle do osi wzdłużnej pojazdu po zewnętrznej stronie ramy wózka. Do silnika zamocowana jest przekładnia osiowa, kątowa, która stanowi z silnikiem jeden zespół konstrukcyjny - całkowicie usprężynowany.
Przekładnia posiada w swojej budowie krótki wał drążony. Z jednej strony wał jest połączony przez sprzęgło z kołem zębatym przekładni. Z drugiej strony wał połączony jest przez analogiczne sprzęgło z osią zestawu kołowego. Moment obrotowy z przekładni przenoszony jest przez sprzęgło na wał drążony, z którego przez równoległe, równobieżne sprzęgło moment przenoszony jest na oś zestawu kołowego. W omawianym rozwiązaniu zastosowane są sprzęgła podatne z pakietami elementów gumowych klinowych.
Poprzez zabudowanie zespołu napędowego po zewnętrznej stronie ramy wózka, możliwe jest stosowanie go w pojazdach całkowicie niskopodłogowych. Z kolei zastosowanie w tym układzie klasycznego zestawu kołowego (z osią) korzystnie wpływa na parametry jedne i eksploatację tramwaju (zużycie powierzchni tocznych i obrzeży kół) kosztem delikatnych wzniosów podłogi (pochylni) nad wózkami.
Tego typu zespoły napędowe zastosowane są w tramwajach takich jak na przykład: 120N, 121N, 122N, 120Na, 126N, S15.



f) Zespół napędowy z podłużnym zamocowaniem silnika
na zewnątrz ramy wózka bez klasycznej osi zestawu kołowego,
z zastosowaniem wałów napędowych międzyprzekładniowych




Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z podłużnym
zamocowaniem silnika na zewnątrz ramy wózka
bez klasycznej osi zestawu kołowego,
z zastosowaniem wałów napędowych międzyprzekładniowych
(opis na powiększeniu)


Przedstawione powyżej rozwiązanie to skomplikowany zespół napędowy zastosowany w tramwajach produkowanych przez chorwacki KONCAR dla miasta Zagrzeb.
Silnik trakcyjny zamocowany jest po zewnętrznej stronie ramy wózka, aby zapewnić niską podłogę na całej długości wagonu.
Moment obrotowy z silnika przenoszony jest przez wał pędny Cardana na zintegrowany zespół przekładniowy, składający się z przekładni, która napędza jedno koło oraz przekładni, która napędza wałek przekładni napędowej koła przeciwnego. Ten wałek międzyprzekładniowy jest odpowiednikiem osi zestawu kołowego. Poprzez brak klasycznej osi podłoga w pojeździe jest całkowicie płaska, natomiast układ napędowy bardzo skomplikowany.




2) Zespoły napędowe z grupowym napędem osi to takie, w których jeden silnik trakcyjny napędza dwa zestawy kołowe. Tego typu zespoły napędowe stosowane były w tramwajach produkowanych na przykład w Niemczech i w Austrii w XX wieku.



- Zespół napędowy z grupowym napędem osi



Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z grupowym
napędem zestawów kołowych
(opis na powiększeniu)


W tym rozwiązaniu silnik trakcyjny i przekładnie stanowią jeden zespół konstrukcyjny oraz są jednocześnie elementem konstrukcyjnym wózka.
Moment obrotowy przenoszony jest z silnika trakcyjnego na przekładnie osiowe kątowe, a z nich poprzez sprzęgła podatne na osie zestawów kołowych. W przekładniach osiowych zastosowany jest krótki wał drążony, którego środkiem przebiega oś połączona z nim wspomnianymi sprzęgłami podatnymi.
Omówiony rodzaj zespołów napędowych zastosowany jest w wysokopodłogowych tramwajach produkcji niemieckiej i austriackiej z XX wieku takich jak na przykład: E1, E6, GT6, EU8N, GT8S, GT8, N8S.





3) Zespoły napędowe z indywidualnym napędem kół to takie, w których jeden silnik trakcyjny napędza jedno koło. Na dzień dzisiejszy ten typ napędu jest mało rozpowszechniony. Można go spotkać na przykład w tramwajach 15T "ForCity" czeskiej SKODY oraz wagonach Incentro AT 6/5L dawnego ADTranz. W tramwajach czeskich dzięki wprowadzeniu takiego zespołu napędowego udało się po raz pierwszy wyprodukować pojazd z napędowymi wózkami Jacobsa, w tramwaju całkowicie niskopodłogowym.



Kliknij, aby powiększyć   
Zespół napędowy z indywidualnym
napędem koła poprzez silnik synchroniczny
z przekładnią planetarną (SKODA 15T)


W tym rozwiązaniu synchroniczny silnik trakcyjny napędza bezpośrednio jedno koło.




Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć  
Zespół napędowy z indywidualnym
napędem koła poprzez silnik asynchroniczny
z zastosowaniem przekładni
(ADTranz - Incentro AT 5/6L)


W tym rozwiązaniu synchroniczny silnik trakcyjny napędza jedno koło poprzez przekładnię. Naprzeciwległe kadłuby łożysk (maźnice), są połączone tzw. osią wykorbioną. Oś wykorbiona to nieruchoma belka poprzeczna, łącząca naprzeciwległe kadłuby łożysk osiowych - koła nie są połączone osią obrotową, lecz każde z nich jest niezależnie zamontowane przez łożysko w kadłubie łożyska. Jest to tzw. układ z kołami luźnymi (niezależnymi).





4) Zespoły napędowe z grupowym napędem kół to takie, w których jeden silnik trakcyjny napędza dwa koła jezdne.



Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć   Kliknij, aby powiększyć
Zespół napędowy z grupowym
napędem kół (opis na powiększeniu)


W powyższym rozwiązaniu silnik trakcyjny ma na obu końcach zamocowane przekładnie osiowe kątowe, które stanowią z nim jeden zespół konstrukcyjny zamocowany do ramy wózka, bo jej zewnętrznej stronie (całkowicie usprężynowany). Moment obrotowy przenoszony jest z silnika na przekładnie zintegrowane z krótkimi wałami drążonymi i sprzęgłami podatnymi z pakietami gumowych elementów klinowych, poprzez które moment obrotowy przenoszony jest na osie kół.
W omawianym rozwiązaniu koła jezdne są niezależne - nie ma zastosowanej klasycznej osi - w wyniku czego podłoga w tramwaju jest niska na całej długości wagonu i przebiega na jednym poziomie (bez pochylni).
Ze względu na brak klasycznej osi łączącej koła (klasyczny zestaw kołowy), w sterowaniu napędem konieczne jest stosowanie dyferencjału elektronicznego czyli precyzyjnej regulacji prędkości obrotowej silników, tak by podczas jazdy po łukach koła obracały się z właściwą prędkością, odpowiadającą przebywanej drodze odpowiednio po szynie wewnętrznej i zewnętrznej łuku.
Powyższe zespoły napędowe zastosowane są na przykład w tramwajach serii Combino SIEMENSa, czy też wagonach rumuńskiej firmy ASTRA produkowanych na licencji SIEMENSa.



Powyżej przedstawione przykłady zespołów napędowych to wybrane i najbardziej popularne rozwiązania. Opis ten stanowi ich podstawową charakterystykę. W celu bliższego poznania budowy poszczególnych z nich zachęcam do zapoznania się z opisami poszczególnych typów tramwajów - zobacz...

Polecam również zapoznanie się ze szczegółowym opisem rozwiązań technicznych taboru kolejowego w tym też układów napędowych - zobacz...




Do początku strony



Powrót





Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Książka Gości    

©2004-2021 TRANSPORT SZYNOWY
www.transportszynowy.pl