ЭЛЕКТРОВОЗ ГРУЗОВОЙ МАГИСТРАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к расположению оборудования в кузове электровоза.
Известен электровоз ЧС7 (см. Карасев И.И., Ратомский Л.П. «Машинисту об электровозе ЧС7», Москва, «Транспорт», 1994, с.17, а также Альбом чертежей. Механическая часть электровоза типа ЧС7 №15-210-82Е6, 1987). Известный электровоз состоит из двух идентичных секции, каждая из которых содержит кузов, две двухосные тележки с тяговыми электродвигателями, мотор-вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей, установленные на каждую тележку, две форкамеры, расположенные в объеме съемных крыш кузова. По бокам каждой форкамеры установлены вертикальные лабиринтные жалюзи. Под жалюзи установлен тканевый фильтр. В днище форкамеры, по центру, выполнен патрубок для подсоединения мотор-вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей. Мотор-вентилятор установлен в кузове электровоза на основание, расположенное на продольной оси электровоза. Каналы подачи воздуха от мотор-вентилятора подходят к тяговым электродвигателям.
Недостатками известного электровоза является то, что, во-первых, мотор-вентиляторы расположены по продольной оси кузова, что существенно затрудняет доступ к оборудованию во время ревизии и ремонта, усложняет размещение оборудования при компоновке и ограничивает возможность в сравнительно небольшом объеме, ограниченном габаритом подвижного состава, размещения более мощного оборудования.
Во-вторых, тканевые фильтры подвержены различного рода механическим повреждениям, например, камни, снег, наледь и пр. Кроме того фильтры забиваются пылью и не выполняют основную свою функцию. В результате эксплуатирующие организации несут материальные затраты на демонтаж изношенных фильтров и монтаж новых. Это также ведет к простою электровозов.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является электровоз 2ЭС6 (патент на полезную модель №80150 от 01.10.2008). Известный электровоз состоит из двух идентичных секций, каждая из которых содержит кузов, две двухосные тележки с тяговыми электродвигателями, две форкамеры, расположенные в объеме съемных крыш кузова, два мотор-вентилятора охлаждения тяговых двигателей электровоза с системами распределительных воздуховодов. Каждая форкамера представляет собой пространственно-каркасную силовую конструкцию, обшитую листом, при этом некоторые балки нижней части каркаса размещены снаружи под днищем форкамеры. В каждой форкамере установлены на боковых стенках лабиринтные жалюзи, которые осуществляют функцию предварительной очистки воздуха от части капельной атмосферной влаги, части частиц снега и крупных механических частиц. За ними расположены мультициклонные фильтры, выполняющие тонкую очистку, которые удаляют оставшиеся загрязнения воздуха. Для установки мультициклонных фильтров в форкамере выполнены вертикально расположенные перегородки. Для отвода отделенных из воздуха загрязнений на днище форкамер установлено по дополнительному центробежному вентилятору, а также система воздуховодов, расположенная в кузове электровоза. Для подсоединения мотор-вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей к форкамерам на днищах форкамер выполнены патрубки. В связи с тем, что мультициклонные фильтры, расположенные в зоне этих патрубков, частично перекрывают "живое сечение" патрубков, днище в зоне патрубков выполнено двухуровневым. Это позволяет не снижать КПД системы вентиляции. Для усиления форкамер, в связи с расположением центробежных вентиляторов отвода осаждений, на днище часть балок силового каркаса расположена под днищами форкамер.
Недостатками известного электровоза является сложность конструкции и ограниченность пространства для размещения оборудования, особенно имеющего оболочковую защиту типа шкафов. Сложность конструкции обусловлена необходимостью установки в электровозе специальной системы удаления загрязнений из мультициклонных фильтров, состоящей из центробежных вентиляторов и системы воздуховодов. Система удаления загрязнений значительно ограничивает объем пространства для размещения оборудования. Также уменьшает это пространство повышенные габаритные размеры форкамер по высоте, обусловленные необходимостью вертикальной установки мультициклонных фильтров, размещением некоторых балок каркаса под днищем и двухуровневой конструкцией днища в месте расположения патрубков для подключения мотор-вентиляторов охлаждения тяговых двигателей электровоза.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленной полезной модели, является улучшение использования объема форкамер и внутреннего объема кузова без снижения качества очищаемого воздуха и КПД системы вентиляции тяговых электродвигателей, а также упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что в электровозе грузовом магистральном, состоящий из двух или более идентичных секций, каждая из которых содержит кузов, две тележки с тяговыми электродвигателями, две форкамеры, расположенные в объеме съемных крыш кузова, причем каждая форкамера содержит силовой каркас с обшивкой, внешние лабиринтные жалюзи, фильтры очистки воздуха и систему удаления осаждений и соединена мотор-вентилятором охлаждения тяговых двигателей, а мотор-вентиляторы охлаждения тяговых двигателей смонтированы у противоположных боковых стенок кузова и соединены с каналами подачи воздуха через патрубки в днище форкамеры, каждая форкамера оснащена механическим центробежным отделителем осаждений, выполняющими функцию жалюзи, фильтров очистки воздуха и системы удаления осаждений, и расположенными снаружи на наклонных участках бортов форкамеры, одна из форкамер содержит два механических центробежных отделителя осаждений, а другая четыре, расположенных попарно по бортам, при этом форкамера с четырьмя механическими центробежными отделителями осаждений разделена продольной перегородкой на два равных отсека, а один из отсеков имеет дополнительную поперечную перегородку, разделяющую отсек и одну из пар механических центробежных отделителей осаждений на два подотсека, причем подотсеки имеют по патрубку, один из которых соединен с вентилятором наддува кузова электровоза, а другой со вспомогательным трансформатором электровоза, при этом каждая форкамера выполнена с силовым каркасом, целиком расположенным внутри обшивки форкамеры, и днищами крышеобразной формы.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 - изображен электровоз грузовой магистральный, общий вид;
На фиг.2 - изображен электровоз грузовой магистральный, вид А;
На фиг.3 - изображено сечение Б-Б;
На фиг.4 - изображено сечение В-В.
В связи с тем, что вид (фиг.1, 2, 3, 4) заявленной полезной модели плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить листы горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.
Каждая секция электровоза грузового магистрального (фиг.1-фиг.4) содержит кузов 1, две тележки с тяговыми электродвигателями 2.1 и 2.2, две форкамеры 3.1 и 3.2, механические центробежные отделители осаждений 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6, мотор-вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей 5.1 и 5.2, каналы подачи воздуха к тяговым электродвигателям 6.1 и 6.2, оборудование электровоза 7, в том числе вентилятор наддува кузова 8, вспомогательный трансформатор 9, низковольтный канал 10 и внутрикузовное освещение 11. В свою очередь форкамеры 3.1 и 3.2 имеет в своем составе силовые каркасы 12.1 и 12.2, обшивки 13.1 и 13.2, патрубки 14.1 и 14.2, соответственно. Обшивка 13.1 включают в себя борта 15.1, 15.2 и днище 16.1, а обшивка 13.2-борта 15.3, 15.4 и днище 16.2. При этом форкамера 3.2 включает в себя отсеки 17 и 18, подотсеки 19 и 20, продольную перегородку 21, поперечную перегородку 22, патрубки 23 и 24.
Заявленную полезную модель осуществляют следующим образом: для каждой секции электровоза устанавливают кузов 1 на две тележки с тяговыми электродвигателями 2.1 и 2.2. Мотор-вентиляторы охлаждения тяговых двигателей 5.1 и 5.2 монтируют на основаниях у противоположных боковых стенок кузова 1. Форкамеры 3.1 и 3.2 выполняют с силовыми каркасами 12.1 и 12.2, целиком расположенными внутри соответствующих форкамер. Силовые каркасы 12.1 и 12.2 закрывают снаружи обшивкой 13.1 и 13.2, соответственно. Борта 15.1, 15.2, 15.3 и 15.4 форкамер выполняют наклонными под углом (36-40)° к вертикали. Днища 16.1 и 16.2 форкамер выполняют крышеобразной формы с наклоном от середины к боковым стенкам под углом (4-6)° к горизонтали. Снизу к днищам 16.1 и 16.2 закрепляют патрубки 14.1 и 14.1, соответственно. На бортах 15.1 и 15.2 форкамеры 3.1 устанавливают механические центробежные отделители осаждений 4.1 и 4.2, а на бортах 15.3 и 15.4 форкамеры 3.2 - механические центробежные отделители осаждений 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6. Механические центробежные отделители осаждений выполняют функции жалюзи, фильров очистки воздуха и системы удаления осаждений. Наклонное положение механических центробежных отделителей осаждений под углом (36-40)° к вертикали позволяет значительно уменьшить габарит форкамер по вертикали. Для исключения взаимного влияния подключаемого к форкамере 3.2 оборудования при различных режимах работы и обеспечения независимости и стабильности их работы в форкамере 3.2 формируют отсеки 17, 18 и подотсеки 19, 20 путем установки продольной перегородки 21 и поперечной перегородки 22. К подотсекам 19 и 20 присоединяют патрубки 23 и 24, соответственно. Каналы подачи воздуха к тяговым электродвигателям 6.1 и 6.2 прокладывают под полом кузова. Оборудование 7 размещают у стенок кузова 1, формируя совместно с мотор-вентиляторами 5.1 и 5.2 центральный проход для обслуживания оборудования. Далее на кузов 1 устанавливают форкамеры 3.1 и 3.2 и закрепляют их откидными болтами. Патрубки 14.1 и 14.2 с помощью гибких муфт подсоединяют к мотор-вентиляторам охлаждения тяговых электродвигателей 5.1 и 5.2, соответственно. К патрубку 23 подсоединяют с помощью муфт вентилятор наддува кузова 8, а к патрубку 24 - вспомогательный трансформатор 9. В углу крышеобразного днища размещают низковольтный канал 10 и внутрикузовное освещение 11. Заявляемая полезная модель "Электровоз грузовой магистральный" соответствует условию патентоспособности "Промышленная применимость", поскольку она прошла промышленные испытания, о чем свидетельствует Акт приемочной комиссии по приемке результатов ОКР: «Разработка и изготовление электровоза грузового постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми двигателями», утвержденный старшим вице-президентом ОАО «РЖД» В.А. Гапановичем (см. Приложение 1).