БЛОК ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЗА

Полезная модель относится к силовому электрооборудованию для железнодорожного транспортного средства, а именно, к силовым блокам реостатного (электродинамического) тормоза.
Блок электродинамического тормоза (далее - блок ЭДТ) применяется в грузовых тепловозах для выполнения следующих функций:
- использования в качестве нагрузки в режиме электродинамического торможения;
- использования в качестве собственного реостата, при реостатных испытаниях тепловоза;
- питания мотор-вентиляторов системы охлаждения блока ЭДТ в режиме электродинамического торможения.
Из документа CN 104716591 А, 17.06.2015 известна конструкция высоковольтной камеры локомотива, установленная в крыше, содержащая узлы крепления, электроизоляционные панели и систему охлаждения с воздуховодами.
Однако, данная высоковольтная камера не содержит блок ЭДТ и, соответственно, установленных в нем рядов резисторов.
Из документа UA 23384, 31.08.1998 известен блок ЭДТ, содержащий тормозные резисторы и систему вентиляции.
Однако в известном решении не предусмотрена установка резисторов рядами с поворотом на 180° в вертикальной плоскости каждого последующего в ряду резистора относительно предыдущего, что приводит к ухудшению их охлаждения.
Наиболее близким аналогом предложенного блока ЭДТ является известная из документа CN 201142527 Y, 29.10.2008 аппаратная камера тепловоза, выполненная в стальном каркасе и содержащая тормозной резистор, установленный под крышей камеры, систему охлаждения.
Недостатком данной конструкции является установка тормозных резисторов вместе с другим оборудованием, что ухудшает охлаждение блока резисторов и отвод конденсата. Кроме того, не предусмотрена установка резисторов рядами с поворотом на 180° в вертикальной плоскости каждого последующего в ряду резистора относительно предыдущего, что приводит также к ухудшению их охлаждения.
Таким образом, задачей полезной модели является создание блока ЭДТ для железнодорожного транспортного средства, имеющего улучшенное охлаждение, а также выполненного в виде отдельного законченного устройства.
Задача решается предложенным блоком ЭДТ железнодорожного транспортного средства, который представляет собой конструкцию в виде каркаса в форме правильного параллелепипеда, устанавливаемого внутрь крыши тепловоза с помощью крепежных элементов. Во внутреннем объеме каркаса содержатся воздуховоды в двух группах в верхнем и нижнем ярусах каркаса. Внутри каркаса рядами установлены резисторы, каждый из которых закреплен на направляющих, установленных на вертикальных стойках каркаса. Причем резисторы, установленные в каждом последующем ряду развернуты относительно установленных в предыдущем ряду на 180° в вертикальной плоскости, тем самым обеспечивая лучшее охлаждение потоком принудительной вентиляции. На задней стенке установлены электроизоляционные панели с отверстиями для отвода атмосферных осадков, конденсата и выхода охлаждающего воздуха.
Причем каркас может быть выполнен сварным и состоять из стальных труб прямоугольного сечения, уголков и швеллеров. Крепежные элементы представляют собой отверстия, выполненные в нижней части каркаса и втулки с внутренней резьбой, приваренные на задней стенке каркаса.
Два кронштейна, приваренных в верхней части каркаса используются для погрузочно-разгрузочных работ, а также монтажа-демонтажа блока ЭДТ в крыше тепловоза.
Техническим результатом, достигаемым всей совокупностью признаков предложенного блока ЭДТ, является улучшение охлаждения резисторов. При этом обеспечивается компактность конструкции и лучшая ремонтопригодность по сравнению с несъемными изделиями.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 - Блок ЭДТ железнодорожного транспортного средства.
Блок ЭДТ железнодорожного транспортного средства (тепловоза), представляет собой каркас в форме правильного параллелепипеда с размещенными в его внутреннем объеме резисторами типа РЛТ-9120, имеющий кронштейны для обеспечения простоты установки и демонтажа блока в тепловозе. Каждый из резисторов закреплен на направляющих, установленных на вертикальных стойках каркаса. На задней стенке блока установлены электроизоляционные панели с отверстиями для отвода атмосферных осадков, конденсата и охлаждающего воздуха из блока ЭДТ.
Блок ЭДТ предусматривает разъемное (болтовое) соединение для установки в крыше тепловоза. Это обеспечивает возможность его монтажа в тепловозе без применения сварки, что исключает нарушение лакокрасочных покрытий и возможных термических повреждений электромонтажных проводов, находящихся вблизи точек сварки при ее применении. Также данное обстоятельство в значительной степени упрощает и ускоряет процесс монтажа блока ЭДТ в тепловозе и его демонтажа из тепловоза при капитальном либо ином ремонте, что является преимуществом перед несъемным соединением.
0
0
Блок ЭДТ имеет 6 групп сопротивлений, состоящих из 4-х последовательно соединенных резисторов, предназначенных для гашения энергии, вырабатываемой каждым электродвигателем секции тепловоза с осевой формулой 3-3. Подключения резисторов между собой выполнены посредством шин, что обеспечивает компактность блока и позволяет устанавливать его в отсек крыши тепловоза с небольшими габаритами.
Охлаждение блока ЭДТ - принудительное, в основе которого лежит принцип так называемого «прямого электрического кардана» (чем больше вырабатывается энергии для гашения на резисторах блока ЭДТ, тем выше частота вращения мотор-вентиляторов охлаждения). Мотор-вентиляторы в состав блока ЭДТ не входят.
Блок ЭДТ железнодорожного транспортного средства представляет собой конструкцию в форме правильного параллелепипеда (фиг. 1), выполненную на сварном стальном каркасе (1) из труб прямоугольного сечения, уголков и швеллеров, имеющий следующие габаритные размеры: длина - 1640 мм, ширина - 685 мм, высота - 1085 мм. В верхней части каркаса приварены кронштейны (2) для установки Блока ЭДТ внутрь крыши тепловоза. В нижней части каркаса (1) выполнены отверстия (3), а на задней стенке приварены втулки с внутренней резьбой (4), предназначенные для установки в них болтов крепления блока к крыше тепловоза. В качестве сопротивлений в данном примере реализации устройства в блоке ЭДТ применены ленточные резисторы типа РЛТ-9120 (5). Во внутреннем объеме каркаса (1) организованы воздуховоды (6), являющиеся частью конструкции резисторов, расположенные по две группы в верхнем и нижнем ярусах каркаса. На задней стенке установлены электроизоляционные панели (7) с отверстиями для отвода атмосферных осадков и конденсата из ЭДТ и выхода охлаждающего воздуха. Каждый из резисторов закреплен на направляющих, установленных на вертикальных стойках каркаса (1). Установка каждого ряда резисторов отличается от установки последующего, тем, что резистор развернут относительно предыдущего на 180° в вертикальной плоскости. За счет данного решения обеспечивается наилучшее охлаждение всей поверхности каждого резистора во всех рядах, и как следствие, отсутствие локальных перегревов.
Блок ЭДТ работает следующим образом. Блок ЭДТ, установленный в качестве блока электродинамического тормоза в крыше тепловоза, включают посредством кабелей в силовую цепь тяговых электродвигателей при реостатных испытаниях или электродинамическом торможении. Охлаждение блока осуществляют установленными перед ним двумя мотор-вентиляторами (на фиг. 1 не показаны), направляющими поток охлаждающего воздуха двумя воздуховодами (на каждый мотор-вентилятор). В процессе работы ток, проходя по каждой группе резисторов блока ЭДТ, нагревает резистивную зигзагообразную ленту, тепло с которой удаляет в окружающую среду равномерно и интенсивно движущийся от мотор-вентиляторов поток охлаждающего воздуха. Этот поток воздуха проходит через 4 отдельных воздуховода, организованных размещением 4-х групп резисторов. Установка каждого ряда резисторов отличается от установки последующего тем, что резистор развернут относительно предыдущего на 180° в вертикальной плоскости. За счет этого обеспечивается интенсивное охлаждение блока ЭДТ, исключающее локальный перегрев отдельных его элементов. Таким образом, в процессе торможения тепловоза выполняется рассеивание избыточной тепловой энергии.
Измерительные шунты (8), установленные в передней части Блока ЭДТ в цепях питания мотор-вентиляторов охлаждения, дают информацию по режиму работы каждого электродвигателя (работает в нормальном режиме, с перегрузкой или не работает). По данным показаниям (контролируются микропроцессорной системой управления тепловоза) можно судить о необходимости технического обслуживания системы электродинамического торможения, либо о ее неисправности.
Предложенная конструкция блока ЭДТ железнодорожного транспортного средства обладает также дополнительными преимуществами по сравнению с известными конструкциями: компактностью, возможностью диагностики пред отказных состояний, ремонтопригодностью за счет модульного исполнения (при выходе из строя блока ЭДТ демонтаж и замена блока производятся в короткие временные сроки с меньшими трудозатратами по сравнению с примененной ранее конструкцией ЭДТ, являющейся неотъемлемой частью крыши тепловоза).
M
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости, поскольку оно изготавливается и используется в железнодорожном транспорте, в составе грузового тепловоза 2ТЭ25К.