РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПРИВОДНЫМ УСТРОЙСТВОМ
RAILWAY DRIVEN VEHICLE

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с кузовом, которое опирается на первый колесный блок и расположенный на расстоянии от него в продольном направлении кузова второй колесный блок, и электрическому приводному устройству, которое приводит в действие первый и второй колесные блоки, причем приводное устройство содержит, по меньшей мере, первый трансформаторный блок и приданный ему первый токовыпрямительный блок, расположенные в кузове.
Известно, что у обычных рельсовых транспортных средств оба колесных блока (колесные пары или тележки) приводятся в действие посредством приводного устройства, тогда как компоненты распределены в или на кузове. Так, например, у рельсовых транспортных средств серии BR 445 («Дойче Бан АГ») на заднем конце кузова посередине расположен один общий трансформатор для обеих ведущих тележек. Кроме того, у рельсовых транспортных средств серии RABe 514 (федеральные железные дороги Швейцарии) предусмотрено устройство с двумя трансформаторами на одном конце кузова и устройством из двух выпрямителей тока на другом конце кузова. У рельсовых транспортных средств серии TER 2 NG/X 40 («Альстом СА», Франция) предусмотрено устройство с одним или двумя трансформаторами на одном конце кузова и токовыпрямительным модулем под крышей на другом конце кузова.
Недостаток всех этих известных рельсовых транспортных средств заключается в том, что требуются сравнительно большие затраты на кабельную разводку, т.е. электрическое соединение, между трансформаторами и выпрямителями тока, а также между выпрямителями тока и приводящими колесные блоки в действие тяговыми двигателями.
Кроме того, частично возникает неблагоприятное распределение масс в рельсовом транспортном средстве, которое, при необходимости, можно компенсировать за счет соответствующей балансировки с помощью дополнительного балласта. Из-за этого рельсовое транспортное средство, во-первых, становится тяжелее и дороже, а во-вторых, при определенных обстоятельствах ограничена также его провозная способность.
В частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств с расположением компонентов приводного устройства в зоне крыши возникает к тому же уменьшение количества мест для сидения за счет обусловленной компонентами в зоне крыши, менее оптимальной конструкции лестниц.
Кроме того, у рельсовых транспортных средств с расположенными посередине и поперек трансформаторами (см., например, упомянутую серию BR 445) ограничены поток и комфорт пассажиров.
В основе изобретения лежит задача создания рельсового транспортного средства описанного выше рода, в котором отсутствуют отмеченные недостатки или присутствуют, по меньшей мере, в заметно меньшей степени и, в частности, при простом и рентабельном изготовлении обеспечивается высокая провозная способность и высокий комфорт пассажиров.
Эта задача решена согласно изобретению посредством рельсового транспортного средства, охарактеризованного признаками п.1 формулы изобретения.
Изобретение основано на том, что при простом и рентабельном изготовлении высокие провозная способность и высокий комфорт пассажиров рельсового транспортного средства достигаются в том случае, если первый трансформаторный блок и первый токовыпрямительный блок функционально и пространственно сопряжены с первым колесным блоком, а приводное устройство содержит второй трансформаторный блок и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок, функционально и пространственно сопряженные со вторым колесным блоком.
За счет функционального и пространственного сопряжения трансформаторного и токовыпрямительного блоков с соответствующим, приводимым в действие колесным блоком можно реализовать особенно простое и недорогое электрическое соединение сопряженных друг с другом компонентов с помощью коротких линий, в частности линий высокой мощности. Кроме того, за счет попарного пространственного сопряжения трансформаторных и токовыпрямительных блоков с приводимым в действие колесным блоком можно достичь оптимального сбалансированного распределения масс в рельсовом транспортном средстве без необходимости дополнительного балласта для балансировки. Трансформаторный и соответствующий токовыпрямительный блоки могут быть расположены без проблем так, что они сравнительно мало нарушают провозную способность, комфорт и, в частности, поток пассажиров.
Трансформаторный и взаимодействующий с ним токовыпрямительный блоки могут быть расположены в кузове, в принципе, любым подходящим образом. Преимущественно предусмотрено, что кузов имеет первую и вторую продольные стороны, первый трансформаторный блок расположен в зоне первой продольной стороны, а первый токовыпрямительный блок - в зоне второй продольной стороны кузова, тогда как второй трансформаторный блок расположен в зоне второй продольной стороны, а второй токовыпрямительный блок - в зоне первой продольной стороны кузова. За счет этого диагонально противоположного или перекрестного расположения трансформаторных и токовыпрямительных блоков можно очень простым образом достичь оптимального равномерного распределения масс в рельсовом транспортном средстве.
Преимущественно, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок расположены в отдельных помещениях кузова, благодаря чему достигается большая свобода в оформлении его внутренней отделки, в частности проходов, лестниц, пандусов, мест для сидения и т.д. За счет этого можно достичь повышения комфорта пассажиров и улучшения их потока в рельсовом транспортном средстве.
Предпочтительно с токовыпрямительным блоком пространственно сопряжено дополнительное оборудование, в частности дополнительное электрооборудование, причем дополнительное оборудование расположено преимущественно в помещении токовыпрямительного блока. Этим достигается особенно предпочтительное распределение масс в рельсовом транспортном средстве. Так, токовыпрямительный блок имеет, как правило, меньшую массу, чем трансформаторный блок. Эту разницу можно, по меньшей мере, в значительной степени компенсировать дополнительным оборудованием.
Трансформаторные блоки и сопряженные с ними токовыпрямительные блоки могут быть расположены, в принципе, в любом подходящем месте в зоне соответствующего, приводимого в действие колесного блока. Предпочтительно, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок расположены в конце кузова. Это предпочтительно, в частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств, поскольку за счет этого возможно оптимальное расположение подходов к обоим этажам.
Особенно хороший пассажиропоток обеспечивается в том случае, если, по меньшей мере, один из трансформаторных блоков и сопряженный с ним токовыпрямительный блок отделены предназначенным для пассажиров проходом кузова. В частности, у двухэтажных рельсовых транспортных средств благодаря этому расположению возникают лишь очень небольшие ограничения для расположения подходов к салону кузова.
Изобретение может применяться в любых типах кузовов. Особенно предпочтительно, как было отмечено, если кузов выполнен двухэтажным.
Другие предпочтительные варианты выполнения охарактеризованы признаками зависимых пунктов формулы. Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
- фиг.1: схематичный вид сбоку предпочтительного варианта выполнения рельсового транспортного средства согласно изобретению;
- фиг.2: разрез по линии II-II на фиг.1.
На фиг.1 и 2 схематично показано рельсовое транспортное средство 101. Оно содержит двухэтажный кузов 102, который в зоне своих обоих концов опирается на два колесных блока в виде ведущих тележек 103.1, 103.2.
Колесные пары тележек 103.1, 103.2 приводятся в действие электрическим приводным устройством 104. Оно содержит для этого помимо тяговых двигателей (для наглядности не показаны) тележек 103.1, 103.2 первый трансформаторный блок 105.1 и сопряженный с ним первый токовыпрямительный блок 106.1, которые пространственно и функционально сопряжены с тележкой 103.1, т.е. снабжают энергией ее тяговые двигатели.
Трансформаторный блок 105.1 и сопряженный с ним токовыпрямительный блок 106.1 расположены на одном конце кузова 102 в двух его отсеках 102.1, 102.2, выполненных в виде отдельных шкафов. При этом оба отсека отделены друг от друга средним проходом 107.1, по которому пассажирам, при необходимости, возможен переход в соседний вагон рельсового транспортного средства.
Отсеки 102.1, 102.2 имеют, в основном, одинаковую величину. Поскольку токовыпрямительный блок 106.1 занимает меньше конструктивного пространства, чем трансформаторный блок 105.1, в отсеке 102.2 расположено дополнительное оборудование 104.1.
Приводное устройство 104 содержит также второй трансформаторный блок 105.2 и сопряженный с ним второй токовыпрямительный блок 106.2, которые пространственно и функционально сопряжены со второй тележкой 103.2, т.е. снабжают энергией ее тяговые двигатели.
Трансформаторный блок 105.2 и сопряженный с ним токовыпрямительный блок 106.2 расположены на другом конце кузова 102 в двух его отсеках 102.3, 102.4, выполненных в виде отдельных шкафов. При этом оба отсека отделены друг от друга средним проходом 107.2, по которому пассажирам, при необходимости, возможен переход в соседний вагон рельсового транспортного средства.
Отсеки 102.3, 102.4 имеют, в основном, одинаковую величину, при этом в отсеке 102.4 может быть расположено дополнительное оборудование 104.2.
За счет функционального и пространственного сопряжения трансформаторного блока 105.1, 105.2 и токовыпрямительного блока 106.1, 106.2 к соответствующему, приводимому в действие колесному блоку 103.1, 103.2 можно достичь особенно простого и недорогого электрического соединения сопряженных друг с другом компонентов 105.1, 106.1, 105.2, 106.2 с помощью коротких линий.
Кроме того, за счет попарного пространственного сопряжения трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 с приводимыми в действие колесными блоками 103.1, 103.2 достигается оптимальное сбалансированное распределение масс в рельсовом транспортном средстве без необходимости дополнительного балласта для балансировки.
Размещение трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 в боковых отсеках 102.1-102.4 является компактным и обеспечивает сравнительно высокую гибкость при оформлении салона 102.5 кузова 102. В частности, достигается бóльшая свобода в оформлении его внутренней отделки, в частности расположения лестниц 108.1, 108.2 на оба этажа. Провозная способность, комфорт и, в частности, поток пассажиров за счет этого нарушаются относительно мало.
Трансформаторный блок 105.1 расположен в зоне продольной стороны 102.6 кузова 102, а токовыпрямительный блок 106.1 - в зоне его продольной стороны 102.7. В противоположность этому трансформаторный блок 105.2 расположен в зоне продольной стороны 102.7 кузова 102, а токовыпрямительный блок 106.2 - в зоне его продольной стороны 102.6. За счет этого диагонально противоположного или перекрестного расположения трансформаторных блоков 105.1, 105.2 и токовыпрямительных блоков 106.1, 106.2 особенно простым образом достигается оптимальное равномерное распределение масс в рельсовом транспортном средстве 101. Так, уже за счет этого расположения возникают соотношения уравновешенных моментов вокруг продольной и поперечной осей кузова 102.
Дальнейшее уравновешивание моментов в отношении скручивания кузова 102 достигается за счет дополнительного оборудования 104.1, 104.2, которое может, по меньшей мере, в значительной степени уравновесить разность масс между более легким токовыпрямительным блоком 106.1, 106.2 и более тяжелым трансформаторным блоком 105.1, 105.2.
Изобретение описано выше исключительно на примере двухэтажного рельсового транспортного средства. Однако следует учесть, что оно может найти применение также в одноэтажных рельсовых транспортных средствах. Кроме того, понятно, что изобретение может найти применение независимо от вида энергоподвода к рельсовому транспортному средству, т.е. в случае рельсовых транспортных средств на электрической тяге (питание через контактный провод и т.п.) или рельсовых транспортных средств с комбинированным приводом (например, дизель-электрический привод).