МАГИСТРАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЗ

Настоящая полезная модель относится к железнодорожному машиностроению, в частности к расположению оборудования на локомотивах, предназначенных для эксплуатации на железнодорожных магистралях с шириной колеи 1520 мм.
o
o
Из предшествующего уровня техники известен магистральный тепловоз односекционный однокабинный в габарите 03Т по ГОСТ 9238, длиной по осям автосцепок 17555 мм, двумя трехосными бесчелюстными тележками с осевой формулой C-C (3o-3o) с электрическими тяговыми электродвигателями, содержащий капотный тип кузова, главную несущую раму с автосцепками, путеочистители неплужного типа, топливный бак с размещенными в нем аккумуляторными батареями, последовательно смонтированными на главной несущей раме и закрытых капотами: кабину машиниста, расположенную в торцевой части кузова, высоковольтную камеру, выпрямительную установку, центробежный мотор-вентилятор охлаждения передних тяговых электродвигателей, дизель-генератор, холодильную камеру со смонтированным в ней центробежным мотор-вентилятором охлаждения задних тяговых электродвигателей и тормозным мотор-компрессором [ОАО ХК «Лугансктепловоз»: Луганские тепловозы 1956-2006: Каталог-справочник / А.Ф. Буянов, Е.И. Ломакин, В.Г. Шулич, В.Р. Степанов. Луганск 2006. - 12; 278-284; 311-324; 339-345; 354-359; 366-372 с: ил., табл.].
Недостатком данной компоновки тепловоза является низкая ремонтопригодность из-за недостаточных компоновочных возможностей, следствием которых являются затрудненный доступ к узлам и деталям, подлежащих осмотру, регулировке или замене, сложность разборки и сборки узлов, значительное число групп оборудования, подлежащих демонтажу/монтажу при замене оборудования из смежных групп при ремонтах и вызванное этим увеличение времени вынужденного простоя. Также к недостаткам данной компоновки относится низкая эксплуатационная эффективность тепловоза, вызванная малым объемом песочных бункеров вследствие их размещения на тележках, связанное с этим сокращение пробега тепловоза между заправками песком при интенсивном использовании песка для защиты от боксования колесных пар, отсутствием возможности увеличения песочных бункеров на тележках, невозможностью размещения стартерных аккумуляторных батарей на главной несущей раме и их размещение в топливном баке, приводящим к снижению объема топливного бака и ограничению пробега тепловоза между экипировкой топливом на расстояние не более 500 км. К недостаткам также относится применение путеочистителей неплужного типа, имеющих низкую эффективность удаления снега с верхнего строения пути, следствием которого является ограничение скорости движения тепловоза и закупоривание снегом труб системы пескоподачи.
o
o
o
o
o
o
o
o
Наиболее близким к заявленному решению является тепловоз односекционный однокабинный в габарите 1-Т по ГОСТ 9238, длиной по осям автосцепок 21500 мм, двумя четырехосными бесчелюстными тележками с осевой формулой B+B-B+B (2+2-2+2) с электрическими тяговыми электродвигателями, содержащий капотный тип кузова, главную несущую раму с автосцепками, путеочистителями неплужного типа, топливным баком, последовательно смонтированными на главной несущей раме и закрытых капотами: охлаждающим устройством, дизель-генератором, вентиляторной установкой централизованного воздухоснабжения, выпрямительной установкой, высоковольтной камерой, кабиной машиниста, аккумуляторным помещением [Тепловоз ТЭМ7/ А.В. Балашов, И.И. Зеленов, Ю.М. Козлов, и др.; Под ред. Г.С. Меликджанова. - М.: Транспорт, 1989. - 295 с: ил., табл.]. Данный тепловоз выбран за прототип.
Недостатками данного тепловоза являются низкая ремонтопригодность из-за недостаточных компоновочных возможностей, следствием которых являются затрудненный доступ к узлам и деталям, подлежащих осмотру, регулировке или замене, сложность разборки и сборки узлов, значительное число групп оборудования, подлежащих демонтажу/монтажу при замене оборудования из смежных групп при ремонтах и вызванное этим увеличение времени вынужденного простоя. Сниженная эксплуатационная эффективность прототипа обусловлена расположением кабины машиниста между высоковольтной камерой и аккумуляторным помещением, следствием чего является уменьшение углов визуального обзора железнодорожного пути из кабины машиниста, отсутствием компоновочных возможностей, позволяющих увеличить объем песочных бункеров для увеличения пробега тепловоза между заправками песком и времени его работы. Также к недостаткам относится применение путеочистителей неплужного типа, имеющих низкую эффективность удаления снега с верхнего строения пути, следствием чего является ограничение скорости движения тепловоза и закупоривание снегом труб системы пескоподачи.
Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение ремонтопригодности тепловоза за счет облегчения доступа к узлам и деталям, подлежащих осмотру, регулировке или замене, упрощение разборки и сборки узлов, исключения необходимости демонтажа/монтажа смежных групп оборудования при замене оборудования, при ремонтах, сокращение времени вынужденного простоя тепловоза, повышение эксплуатационной эффективности тепловоза.
Технический результат достигается тем, в известном тепловозе с капотным кузовом, которая содержит главную раму с автосцепками и топливным баком, установленную на две четырехосные бесчелюстные тележки с тяговыми электродвигателями, а кузов содержит охлаждающее устройство, дизель-генератор, вентиляторную установку централизованного воздухоснабжения, выпрямительную установку, высоковольтную камеру, кабину машиниста, аккумуляторное помещение, путеочистители, песочные бункеры, новым является то, что кузов выполнен модульно-капотным, путеочистители выполнены плужными, кабина машиниста, высоковольтная камера, электродинамический тормоз, аккумуляторная батарея выполнены в виде съемных модулей. Модуль высоковольтной камеры дополнительно содержит модульный тамбур и санитарно-бытовой модуль. Модуль тамбура размещен между модулем кабины машиниста и модулем высоковольтной камеры. Кроме того, модуль тамбура содержит выходы на боковые площадки главной рамы и соединен проходом с модулем кабины машиниста. Торцевые стенки высоковольтной камеры содержат технологические окна для соединительных устройств к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям тепловоза. Модуль дизель-генератора выполнен из четырех модульных кабин. По обе стороны от модуля кабины расположены площадки, на которых установлены передние песочные бункеры, выполненные съемными. Также передние песочные бункеры выполнены с возможностью изменения объема песка. Модуль вспомогательного кузова содержит фильтры очистки нагнетаемого наружного воздуха и задние песочные бункеры, выполненные встроенными. Песочные бункеры расположены симметрично относительно продольной оси тепловоза. Модуль электродинамического тормоза содержит съемную крышу с люком. Новым по сравнению с прототипом является и последовательность расположения модулей: модуль кабины машиниста установлен на одном из торцов тепловоза, за модулем кабины машиниста расположен модуль высоковольтной камеры, над которым размещен модуль электродинамического тормоза, далее модуль аккумуляторной батареи, модуль дизель-генератора и вспомогательный модуль. Новым по сравнению с прототипом является и то, что тепловоз содержит микропроцессорную систему управления и систему спутниковой навигации.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью существенных признаков, является улучшение ремонтопригодности, благодаря модульно-капотному типу кузова, и заключающимся в обеспечении облегченного доступа к узлам и деталям, подлежащих осмотру, регулировке или замене, упрощению разборки и сборки узлов, исключению необходимости демонтажа/монтажа смежных групп оборудования при замене оборудования при ремонтах, сокращению времени вынужденного простоя тепловоза, повышению эксплуатационной эффективности тепловоза, удобства восстановления взаимодействия узлов и деталей, нарушенного в процессе эксплуатации, проверки качества смазки узлов и агрегатов, быстрого определения причин отказов оборудования и их устранения, а также повышение эксплуатационной эффективности магистрального тепловоза за счет торцевого расположения кабины машиниста, обеспечивающего увеличение углов визуального обзора из кабины машиниста, возможности технического обслуживания электрооборудования высоковольтной камеры в суровых климатических условиях без заезда тепловоза в отапливаемое помещение благодаря наличию модульного тамбура, применению съемных песочных бункеров с изменяемым объемом песка для увеличения пробега тепловоза между экипировками песком при различной интенсивности использования песка для защиты от боксования колесных пар тепловоза, повышения эффективности удаления снега с верхнего строения пути примененным плужным путеочистителем, увеличенного пробега тепловоза между экипировкой топливом на расстояние до 700 км благодаря увеличению объема топливного бака за счет размещения аккумуляторных батарей в отдельном модуле-капоте. Расположение за модулем кабины машиниста модуля высоковольтной камеры выполнено для снижения длины электрических кабелей. Размещение модуля аккумуляторной батареи за модулем высоковольтной камеры обусловлено требованием снижения падения напряжения в электрических цепях тепловоза.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых:
на фиг. 1 - магистральный тепловоз, вид общий;
на фиг. 2 - магистральный тепловоз, вид сверху.
В связи с тем, что общий вид магистрального тепловоза на фиг. 1, 2 плохо читается при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить лист горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.
Магистральный тепловоз (фиг. 1 - фиг. 2) содержит кузов, выполненный модульно-капотным. Кузов установлен на главную несущую раму 1 с автосцепками, путеочистителями 2.1, 2.2 плужного типа и лестницами 3 с поручнями. Рама, на которой смонтирован топливный бак 4, установлена на двух четырехосных тележках 5.1, 5.2. Последовательно смонтированные на главной несущей раме: торцевая кабина 6 машиниста, симметрично расположенные относительно оси тепловоза за кабиной машиниста на боковых площадках рамы два передних съемных песочных бункера 7.1, 7.2, модуль 8 высоковольтной камеры с модульным тамбуром 9 и санитарно-бытовым модулем 10, модуль 11 аккумуляторной батареи, модуль 12 электродинамического тормоза, модуль 13 дизель-генератора, состоящий из четырех модульных кабин 13.1, 13.2, 13.3 и 13.4, модуль 14 вспомогательного кузова с фильтрами очистки забираемого наружного воздуха и встроенными задними песочными бункерами 15.1, 15.2.
Несущая рама 1 сварной конструкции воспринимает продольные, тяговые, ударные, растягивающие и сжимающие динамические усилия от тележек, а также вертикальные усилия от веса, установленных на раме модулей-капотов с оборудованием.
Автосцепка СА-3 и поглощающий аппарат ПМКП-110 расположены на главной раме. Подвеска корпуса автосцепки выполнена упругой.
Путеочистители 2.1, 2.2 плужного типа содержат направляющие и регулировочную планку с изменяемой высотой положения относительно головки рельса для удаления препятствий и снега, расположенных на верхнем строении пути.
Лестница 3 с поручнями содержит подножки, препятствующие скольжению. Поручни и подножки лестницы рассчитаны на действие сил, обеспечивающих безопасность персонала при нахождении на лестнице.
Конструкция тележек 5.1, 5.2 обеспечивает плавность хода, требования динамического воздействия на путь и прочности элементов тележек.
Топливный бак 4 устанановлен под рамой тепловоза. Бак представляет собой сварную емкость с экипировочным запасом топлива 6000 кг, содержащую электронный датчик уровня топлива.
Кабина 6 машиниста представляет собой функционально законченный модуль, подключаемый к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям локомотива через соединительные устройства.
Кабина машиниста содержит пульты управления с контрольно-измерительными приборами, аппаратами и манометрами прямого действия, предназначенными для управления тепловозом и его системами, контроля над работой дизель-генераторной установки и тормозного оборудования.
За кабиной машиниста на боковых площадках рамы симметрично относительно оси тепловоза расположены два передних съемных песочных бункера 7.1, 7.2. Каждый песочный бункер содержит емкость для хранения песка, имеющую сверху технологическое окно для заправки песком и люк с уплотнителем для герметичного закрытия технологического окна, а также отсек для хранения накаточных башмаков с технологической дверцей, расположенной на внешней стороне песочного бункера.
К модулю кабины машиниста вплотную смонтирован модуль 8 высоковольтной камеры. Модуль высоковольтной камеры содержит высоковольтную аппаратуру для коммутации электрических цепей тепловоза, шкаф управления с низковольтной аппаратурой и контрольными приборами, а также модульный тамбур 9 с санитарно-бытовым модулем 10, содержащим унитаз, умывальник, водяной бак, контейнер для мусора, пожарный извещатель, средства освещения, вентиляции и отопления, вспомогательное оборудование тепловоза (на фиг. 1 не изображены).
К модулю высоковольтной камеры вплотную смонтирован модуль 11 аккумуляторной батареи, содержащий стартерную аккумуляторную батарею, предназначенную для запуска дизеля, питания цепей управления, освещения и вспомогательной нагрузки при неработающем дизель-генераторе.
На крыше модуля 8 высоковольтной камеры смонтирован модуль 12 электродинамического тормоза, содержащий резистивные элементы и мотор-вентиляторы для их обдува при электрическом торможении.
Рядом с модулем высоковольтной камеры смонтирован модуль 13 дизель-генератора, содержащий четыре модульных кабины. Первая кабина 13.1 содержит центробежный вентилятор для охлаждения пяти тяговых электродвигателей, во второй кабине 13.2 размещен синхронный генератор с диодной сборкой, предназначенной для выпрямления трехфазного тока генератора, третья кабина 13.3 содержит четырехтактный дизель с системами топливной, масляной, охлаждения теплоносителей, выпуска отработавших газов и пожаротушения, четвертая кабина 13.4 содержит вспомогательные машины и механизмы, приводной от коленчатого вала дизеля поршневой тормозной компрессор с системой регулирования давления для снабжения пневматической системы, охлаждающее устройство, содержащее горизонтально расположенные радиаторные секции, вентилятор с механическим приводом от фланца тормозного компрессора для охлаждения радиаторных секций, приводной от фланца редуктора вентилятора охлаждения радиаторов центробежный вентилятор для охлаждения трех тяговых электродвигателей.
К четвертой кабине модуля дизель-генератора вплотную смонтирован модуль 14 вспомогательного кузова, содержащий решетчатые воздухозаборники, воздушные фильтры для охлаждения тяговых электродвигателей, два задних несъемных песочных бункера 15.1, 15.2 с технологическими люками, расположенными на крыше модуля.
Герметизация стыков между модулями-капотами выполняется с помощью стыковых поясов с резиновыми уплотнителями (на фиг. 1 не изображены).
Заявленную полезную модель осуществляют следующим образом. При изготовлении магистрального тепловоза изготавливают главную раму 1. Основными силовыми элементами рамы являются две продольные балки, состоящие из двутавра, усиленного верхним и нижним накладными поясами. Концы хребтовых балок связаны между собой сварными стяжными ящиками, в которые вставлены автосцепка и поглощающий аппарат. Хребтовые балки и обносные швеллеры в поперечном направлении соединяют перегородками и настильными листами, имеющими вырезы различной формы для воздуховодов охлаждения тяговых электродвигателей, кондуитов электрических цепей и трубопроводов пневматической системы. Все соединения деталей и узлов главной рамы сварные.
Каждую четырехосную тележку 5.1, 5.2 изготавливают из двух двухосных тележек, промежуточной рамы с шкворневым устройством, маятниковой подвески, двух механизмов передачи силы тяги, второй ступени рессорного подвешивания, шкворневого устройства. Двухосные тележки объединяют в четырехосную при помощи промежуточной рамы, четырех маятниковых подвесок и двух механизмов передачи силы тяги. Двухосные тележки изготавливают из сварной рамы, которую соединяют тяговыми буксовыми поводками с буксой колесно-моторного блока, рычажной передачей тормоза с двусторонним нажатием тормозных колодок на колесо, двух тормозных цилиндров, предохранительных устройств, рессорного подвешивания, путевых индукторов системы сигнализации. Раму двухосной тележки сваривают из двух боковин коробчатого сечения, соединенных между собой поперечной и двумя концевыми балками. Снизу к поперечной балке приваривают литой кронштейн для подвески тяговых электродвигателей. На поперечной балке устанавливают подвеску электродвигателя. Конструкция двухосных тележек одинаковая. Единственное их отличие заключается в том, что на двухосных тележках, расположенных ближе к торцам тепловоза, крепят сваркой кронштейны путевых индукторов и кронштейны для соединения с рычагом автосцепки.
На каждую ось двухосной тележки устанавливают унифицированные тяговые электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Подвеска тяговых электродвигателей опорно-осевая с подшипниками скольжения. Подачу охлаждающего воздуха осуществляют через люк в верхней части корпуса со стороны коллектора, а выброс воздуха с противоположной стороны якоря - через окна в подшипниковом щите.
Путеочистители 2.1, 2.2 плужного типа изготавливают из двух симметричных направляющих с радиальным изгибом стальных листов, соединенных сваркой плугом, а также стальной планки. Планку регулируют по высоте относительно головки рельса на трех геометрических уровнях и фиксируют на путеочистителе с помощью болтовых соединений. На передней части путеочистителя с помощью сварки крепят кронштейны для подвески гибких рукавов пневматической системы тепловоза.
Топливный бак 4, представляющий собой сварную емкость, устанавливают под рамой тепловоза. Несущими листами с помощью болтовых соединений бак крепят к кронштейнам рамы и фиксируют коническими штифтами. Бак оборудуют заливными горловинами с сетчатыми фильтрами. Внутри бак разделен четырьмя внутренними продольными перегородками с отверстиями, две из которых являются несущими листами, и двумя поперечными перегородками. Снизу к баку приварен отстойник с клапаном слива и пробками.
Кабину 6 изготавливают из силового каркаса с элементами для установки на раму тепловоза с учетом грузоподъемности на полную комплектацию кабины.
Крепление кабины на раме тепловоза осуществляют с помощью болтового соединения и резинометаллических амортизаторов. Каркас кабины обшивают металлическими листами с внутренним и внешним защитным покрытием от контакта с атмосферным воздухом. На лобовой части кабины предусматривают: проем для установки светодиодного прожектора, проемы для установки стеклоочистителей, проемы для установки передних лобовых окон, места для установки буферных фонарей. На задней части кабины предусматривают: проемы для установки стеклоочистителей, проемы для установки задних окон. Конструкция кабины и ее расположение обеспечивают максимальную обзорность железнодорожного пути, видимость низких и высоких светофоров системы железнодорожной сигнализации, видимость внешней поездной обстановки и аварийных сигналов при работе машиниста в положении сидя и стоя. Конструкция кабины предусматривает поручни и подножки для подъема с верхнего строения пути и обслуживания лобовой части кабины машиниста, установленные по условиям вписывания в габарит подвижного состава.
2
Окна в лобовой и задней стенках кабины и неподвижные боковые окна кабины оборудуют высокопрочными стеклами с электрическим обогревом и автоматическими регуляторами температуры, исключающими перегрев. При этом удельная мощность электрического обогрева остекления не менее 0,1 Вт/см. Боковые окна кабины оборудуют наружными ветровыми поворотными предохранительными щитками из безопасного закаленного или органического стекла (эркерами), установленными спереди по ходу движения. При этом обеспечивают возможность поворота эркера вокруг своей оси в секторе от 0 до 180° с фиксацией в положениях 0°, 45°, 90°, 135°, 180°. Лобовые стекла оборудуют солнцезащитными теневыми шторами-светофильтрами рулонного типа с чехлом, работающими по направляющим, регулируемыми по высоте, и закрывающими не менее 2/3 от верхней кромки окна. Солнцезащитные шторы оборудуют электроприводом с питающим напряжением 24 В постоянного тока. Снаружи кабины управления со стороны машиниста и помощника машиниста устанавливают по два зеркала обратного вида, имеющих электрический обогрев.
В модуле кабины размещают основной и вспомогательный пульты управления с аппаратами и оборудованием, предназначенным для задания машинистом в систему управления тепловоза команд управления:
- направлением и скоростью движения;
- электрическими тормозами локомотива;
- пневматическими тормозами поезда и локомотива;
- режимами работы силового и вспомогательного оборудования;
- системой микроклимата;
- коммутационными аппаратами низковольтных цепей кабины;
- звуковыми сигналами.
Конструкцию пультов изготавливают с учетом требований:
- блочно-модульного исполнения;
- ремонтопригодности;
- доступа для осмотра и закрепления контактных соединений, сборочных единиц и деталей или для регулировки и настройки;
- доступа ко всем составным частям для осмотра, ремонта и одностороннего обслуживания;
- возможности замены блоков без демонтажа других составных частей или при ограниченном демонтаже при помощи стандартного слесарного инструмента;
- взаимозаменяемости однотипных сборочных единиц;
-наличия элементов крепления вводимых кабелей и возможности их разделки;
- обеспечения возможности машинисту вести переговоры по радиосвязи со своего рабочего места.
Кабину оборудуют двумя унифицированными креслами, демпфирующими вибрацию и снижающими амплитуду толчков на рабочем месте машиниста и помощника машиниста при проследовании стыков рельс. Расположение в кабине пультов и кресел обеспечивает время экстренного покидания рабочего места не более 3 с.
Комплект размещаемого оборудования обеспечивает работу одного тепловоза, а также работу по системе многих единиц в составе четырех тепловозов в режимах тяги и электрического торможения с управлением одной локомотивной бригадой из любой кабины машиниста головной или хвостовой секции. В кабине предусматривают:
- места для установки пультов управления средствами радиосвязи для машиниста и помощника;
- места (гнезда) для размещения аптечки и индивидуальных средств защиты;
- место для размещения огнетушителя;
- место для хранения комплектов сигнальных принадлежностей и документов;
- место для хранения инструментов;
- место для размещения двух термосов;
- пепельницы.
В кабине размещают бытовое оборудование: холодильник, СВЧ-печь с питанием номинальным напряжением 220 В переменного тока.
Кабину оборудуют системой микроклимата с функциями обогрева, охлаждения и вентиляции с автоматическим поддержанием заданных параметров и возможностью ручного регулирования. При длительном отстое тепловоза на открытом воздухе и отрицательных температурах наружного воздуха система микроклимата осуществляет дежурный обогрев кабины с обеспечением температуры в ней не менее 5°C, а при длительном отстое в теплое время года - дежурное охлаждение с обеспечением температуры в кабине не более 35 C.
Рабочее освещение в кабине выполняют светильниками общего освещения. Схема рабочего освещения кабины предусматривает включение режима «яркий свет», обеспечивающего номинальную освещенность, и режима «тусклый свет», обеспечивающего от 10 до 15% от фактической максимальной освещенности в режиме «яркий свет». Светильники в кабине располагают так, чтобы прямой и отраженный от зеркальных поверхностей световой поток ламп не попадал в глаза машиниста и его помощника при управлении локомотивом с рабочих мест в положении сидя и стоя. Кабина представляет собой функционально законченный модуль, подключаемый к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям тепловоза через соединители, выведенные на внешние стенки кабины, а также кабели, проложенные в высоковольтной камере.
3
Песочные бункеры 7.1, 7.2 изготавливают со сварным силовым каркасом из металлических уголков, обшитым стальными листами. В верхней части каждого бункера располагают заправочный люк с резиновым уплотнителем. Песочные бункеры крепят к главной раме тепловоза и модулю 8 высоковольтной камеры с помощью болтовых соединений. У основания песочницы и в главной раме тепловоза выполняют окна для пескопровода. Песок из песочных бункеров посредством металлических труб пескопровода самотеком поступает к пневматической форсунке первой по ходу движения тепловоза колесной пары первой тележки и с ее помощью подается под колеса. Суммарный объем песочных бункеров не менее 0,6 м.
Конструкцию высоковольтной камеры со встроенным в нее модульным тамбуром 9 с санитарно-бытовым модулем 10 выполняют функционально законченным модулем и крепят к главной раме тепловоза с помощью болтового соединения или сварки.
Высоковольтная камера содержит силовой каркас, обшитый металлическими листами с внутренним и внешним защитным покрытием от контакта с атмосферным воздухом. Внутренняя обшивка высоковольтной камеры включает в себя настил пола с люками, желобами и направляющими для электромонтажа, потолок, две боковые стенки и торцевые стенки. В задней стенке модуля кабины и передней торцевой стенке высоковольтной камеры образованы технологические окна для соединительных устройств к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям локомотива и проемы для монтажа дверного блока. Вход в кабину машиниста осуществляют через тамбур высоковольтной камеры, который имеет настил пола с люками и желобами для электромонтажа, две двери на боковые площадки главной рамы тепловоза, обеспечивающие безопасный вход и выход. Модуль высоковольтной камеры также имеет технологические двери для двустороннего обслуживания оборудования с боковых площадок тепловоза.
Тамбур 9 содержит силовой каркас, обшитый металлическими листами с внутренним и внешним защитным покрытием от контакта с атмосферным воздухом, место для установки огнетушителя, ручной тормоз со штурвалом. В тамбуре размещают шкаф для хранения одежды и личных вещей. Конструкция тамбура обеспечивает эффективную защиту локомотивной бригады от воздействия опасных и вредных производственных факторов, таких как предельно допустимые концентрации вредных химических веществ и пыли в воздушной среде, а также не позволяет превышать допустимый уровень загрязнения воздушной среды тамбура продуктами деструкции полимерных и синтетических конструкционных и отделочных материалов. Крепление тамбура к силовому каркасу модуля высоковольтной камеры осуществляют с помощью болтового соединения или сварки.
Санитарно-бытовой модуль 10, содержит:
- умывальник;
- водяной бак;
- контейнер для мусора;
- средства освещения;
- средства отопления с использованием водяного контура охлаждения дизеля;
- вспомогательное оборудование локомотива.
Размещение санитарно-бытового модуля в тамбуре обеспечивает ширину свободного прохода в кабину машиниста не менее 500 мм в соответствии с требованиями норм безопасности.
Высоковольтную камеру оборудуют системой светильников общего рабочего освещения с номинальным напряжением 75 В постоянного тока и установкой комбинированного пожарного извещателя с выходом его в систему пожарной сигнализации, шкафом управления с автоматическими защитными выключателями и блоками системы микропроцессорного управления, контрольно-измерительными приборами, коммутационными электрическими аппаратами, блоками системы управления, резисторами ступеней ослабления магнитного потока тяговых электродвигателей, компонентами системы пожаротушения и пр.
Модуль 11 аккумуляторной батареи собирают из силового каркаса, который крепят к главной раме тепловоза с помощью болтового соединения или сварки. В торцевых стенках модуля выполняют технологические окна для соединительных устройств к электрическим, жидкостным и пневматическим цепям локомотива. Силовой каркас модуля содержит закрепленные на нем с помощью сварки металлические стеллажи для размещения стартерных аккумуляторных батарей, средства освещения, пожарный извещатель. Для обеспечения ремонтопригодности в модуле аккумуляторной батареи выполняют верхний крышевой люк, позволяющий демонтировать и извлекать аккумуляторные батареи, а также распашные дверцы, обеспечивающие двусторонний доступ для технического обслуживания аккумуляторных батарей в эксплуатации.
Заряд аккумуляторной батареи осуществляют от вспомогательного генератора постоянного тока с уровнем номинального напряжения 75 В.
Модуль 12 электродинамического тормоза размещают на крыше высоковольтной камеры, и крепят с помощью болтового соединения. Конструкция модуля электродинамического тормоза содержит основание, прикрепленное к крыше высоковольтной камеры с помощью болтового соединения, боковые и торцевые стенки, съемную крышу с люками для обеспечения обслуживания оборудования, размещаемого в модуле, воздухозаборные жалюзи. Внешнюю оболочку модуля электродинамического тормоза изготавливают из металлических листов, аналогичных тем, которыми обшит силовой каркас кабины машиниста и тамбура. Модуль электродинамического тормоза имеет трап на крыше для прохода персонала и обслуживания крышевого оборудования тепловоза. В модуле размещают комплект резисторов с двумя электрическими вентиляторами охлаждения, оборудованных датчиками скорости вращения вентиляторов. Электрическое подключение и стыковку комплекта оборудования модуля с электрооборудованием высоковольтной камеры обеспечивают подводом комплекта кабелей к коммутационным элементам и к шкафу управления, расположенном в высоковольтной камере.
Модуль дизель-генератора 13 представляет собой функционально законченный модуль, состоящий из четырех модульных кабин, содержит общую раму модуля (на фиг.1 не изображена) и силовой каркас, на которых устанавливают четыре модульных кабины дизель-генератора. В кабину 13.1 устанавливают главный вентилятор охлаждения электрического оборудования с блоком фильтров главного вентилятора охлаждения электрического оборудования, привод главного вентилятора охлаждения электрических машин от вала отбора мощности дизель-генератора. В кабину 13.2 устанавливают тяговый синхронный генератор, блок диодных сборок. В кабину 13.3 монтируют дизельный двигатель, систему удаления выхлопных газов, возбудитель, вспомогательный генератор, масляный фильтр и масляный охладитель. В кабину 13.4 устанавливают воздушный фильтр дизельного двигателя, воздушный компрессор, вспомогательный вентилятор охлаждения электрического оборудования, блок фильтров вспомогательного вентилятора охлаждения электрического оборудования, вытяжной вентилятор, радиатор, вентилятор радиатора, редуктор вентилятора радиатора, жалюзи и водяной бак.
При изготовлении верхняя и нижняя обшивки рамы модуля дизель-генератора образуют полость между двумя хребтовыми балками, в которую главным вентилятором охлаждения электрического оборудования нагнетается воздух. В нижней обшивке рамы выполняют выходные отверстия, которые соединяются при установке модуля с воздуховодами главной рамы тепловоза для подачи охлаждающего воздуха на тяговые электродвигатели №1-5. Из этой же полости воздух поступает к тяговому генератору, диодным сборкам, вспомогательному генератору, отсеку управления и возбудителю. Воздух на охлаждение тяговых электродвигателей подают от вспомогательного вентилятора электрического оборудования по отдельному воздуховоду. Для очистки воздуха, подаваемого главным и вспомогательным вентиляторами охлаждения электрического оборудования, используют пакет инерционных воздушных фильтров. Загрязненный воздух отводится от дизель-генераторной установки по трубам.
Дизель четырехтактный, двенадцатицилиндровый, V-образный, с углом развала 45°, с газотурбинным наддувом, с электронной системой впрыска топлива.
Тяговый синхронный генератор с одним подшипниковым щитом и фланцевым креплением к приводному двигателю. Охлаждение генератора воздушное с принудительной вентиляцией. Выходное переменное напряжение генератора выпрямляют с помощью блока диодных сборок.
Диодные сборки подключают по схеме выпрямительного моста. Блок диодных сборок охлаждают отфильтрованным воздухом, подаваемым от главного вентилятора охлаждения электрического оборудования.
Для автоматического управления, контроля и защиты компонентов дизель-генератора и электрического оборудования применяют микропроцессорную систему управления. Микропроцессорная система управляет мощностью дизель-генераторной установки в соответствии с положением контроллера машиниста. В системе управления применяют принцип постепенного увеличения мощности для плавного регулирования момента тяговых электродвигателей и защиты от боксования колесных пар тепловоза.
Модуль вспомогательного кузова 14 представляет собой функционально законченный модуль, который содержит силовой каркас с фильтрами очистки нагнетаемого наружного воздуха и два задних, симметрично расположенных относительно оси тепловоза, встроенных песочных бункера 15.1, 15.2 с неизменяемым объемом.
У основания песочниц и в главной раме тепловоза выполняют окна для пескопровода. Песок из песочных бункеров посредством металлических труб пескопровода самотеком поступает к пневматической форсунке первой по ходу движения тепловоза колесной пары второй тележки и с ее помощью подается под колеса. Заправочный люк каждой песочницы монтируют на крыше модуля.
Модуль вспомогательного кузова крепят к главной раме тепловоза с помощью болтового соединения или сварки.
Тепловоз оборудуют двухдиапазонными радиостанциями технологической радиосвязи 2 и 160 МГц. На крыше тепловоза устанавливают антенны (дециметрового, метрового и гектометрового диапазонов, антенны системы спутниковой навигации).
Заявленная полезная модель «Магистральный тепловоз» соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку успешно прошла испытания в качестве опытного образца ТЭ8, результаты которых зафиксированы в акте.