БЛОК АППАРАТОВ ЛОКОМОТИВА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРГРУЗ К НЕМУ И СПОСОБ МОНТАЖА

Полезная модель относится к блокам аппаратов железнодорожного транспортного средства, преимущественно к блокам аппаратов электроподвижного состава магистральных железных дорог и способу монтажа блока аппаратов в кузов локомотива.
Известен блок аппаратов электровоза 2ЭС6 (см. «Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями» Руководство по эксплуатации, 2ЭС6.00.000.000 РЭ Часть 1, с. 15-21, Патент на полезную модель №133471 RU, зарегистрированный 20.10.2013, заявка №2012149710/11 от 21.11.2012). Данный блок аппаратов электровоза содержит аппараты, электрические соединительные линии, каркас и элементы строповки. Каркас блока аппаратов состоит из трех самостоятельных компонентов - нижней пространственной и верхней плоской рам и элементов поперечной жесткости, объединяемых в единый узел сварными соединениями, при этом верхняя рама выполнена в виде грузоподъемной траверсы с элементами строповки и крепежными отверстиями для установки аппаратов и прокладки электрических соединительных линий. Элементы строповки выполнены в виде двух монтажных скоб, приваренных в верхних углах верхней плоской рамы. Монтаж блока аппаратов в кузов электровоза производится двухветвевыми канатными, цепными или текстильными стропами. Оптимальный угол между ветвями строп при этом должен находиться в пределах 60-90° (см. Оберман Я.И. “Строповка грузов”, Москва, “Металлургия”, 1990, с. 220). Кузов электровоза сверху имеет съемные и несъемные секции крыши и стационарные арки. Несъемные секции и стационарные арки обеспечивают необходимую эксплуатационную прочность и жесткость кузова. В электровозе 2ЭС6 размещено три блока аппаратов. Некоторые из них расположены под несъемными секциями крыши и арками. Величина беспрепятственного заведения блока аппаратов под несъемные элементы крыши определяется расположением монтажных скоб и углом между ветвями строп. Монтаж блока аппаратов производиться вначале вертикально, потом по мере возможности часть блока аппаратов заводиться горизонтальным движением в воздухе под несъемные элементы крыши пока стропы не подойдут вплотную к несъемным элементам крыши, далее блок аппаратов ставиться на опору, выполненную в электровозе для установки блока аппаратов, а потом задвигается вручную глубже под несъемные элементы крыши электровоза.
Недостатком известных блоков аппаратов электровоза 2ЭС6 является то, что расположение элементов строповки по верхним углам верхней плоской рамы определяет такую схему строповки, при которой образуется треугольник, две стороны которой ветви стропа, а основание треугольника -расстояние между монтажными скобами. Боковые стороны этого своеобразного треугольника позволяют заводить блок аппаратов под несъемные секции крыши и стационарные арки на незначительное расстояние. Приходиться ставить блок аппаратов на основание, выполненное в электровозе для установки блока аппаратов, и перемещать в место позиционирования подручными средствами, например, монтажными ломиками. Такая процедура трудоемкая, небезопасная из-за того, что при перемещении по основанию блок аппаратов может сорваться с него. Также перемещение блока аппаратов по основанию может привести к повреждению сопрягаемых поверхностей и их покрытий.
Проблема заведения крупногабаритных изделий в закрытые сверху пространства, подобные вышеописанному, характерна для конструкции ротора мощного генератора (см. Абалаков Б.В. и др. “Монтаж и наладка турбогенераторов и вспомогательного оборудования машинного зала”, Москва, “Энергия”, 1976, с. 118-120, Гинзбург-Шик Л.Д. “Такелажные работы при монтаже оборудования электростанций”, Москва, “Энергия”, 1970, с. 254-256). Ротор генератора представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело. Цилиндрическая часть с наибольшим диаметром называется бочкой ротора. С двух сторон к бочке ротора примыкают концевые части ротора. На концевых частях ротора выполнены цапфы для установки на подшипниковых опорах в статоре генератора. На бочке ротора выполнена обмотка возбуждения. При установке ротора в статор формируют временную монтажную консольную конструкцию путем установки удлинителя вала на переднюю концевую часть ротора, вводимую в статор генератора. К задней концевой части закрепляют корпус заднего подшипника, выполняющий функцию технологического контргруза, тем самым смещая центр тяжести к задней концевой части. На роторе закрепляют строп, полностью охватывающий бочку ротора. Во избежание повреждения между выступающими пазовыми клиньями ротора прокладывают деревянные рейки. Поверх реек ротор обертывают электрокартоном и стальным листом. Также защищают внутреннюю поверхность статора путем укладки листов электрокартона. Далее консольную часть образованной конструкции вводят в статор до тех пор, пока стропы не подойдут вплотную к корпусу статора и конец удлинителя не выйдет наружу. В процессе введения удлиненной части временной консольной конструкции ротора в статор корпус заднего подшипника скользит по фундаменту генератора. Для исключения повреждения корпуса подшипника и фундамента генератора на них накладываются в месте сопряжения стальные листы, закрепляемые электросваркой. После выхода конца удлинителя стропом перехватывают удлинитель и производят окончательное продвижение в статор, при этом до окончательной установки подшипниковых опор применяют специальные монтажные балки, выполняющие роль временных опор. При монтаже ротора производят вертикально-горизонтальные монтажные перемещения с временными остановками и перестроповками.
Создание временной монтажной консольной конструкции ротора мощного генератора с задней подшипниковой опорой в роли технологического контргруза позволяет решить сложную задачу введения ротора в статор генератора. Но решение такой задачи требует больших подготовительных операций с большим расходом стального листа и электрокартона. При этом имеется риск повреждения фундамента генератора и корпуса заднего подшипника. Также это повышает трудоемкость.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели являются временная монтажная конструкция, создаваемая для монтажа приборной рамы в отсек космического аппарата (Беляков И.Т. и др. “Технология сборки и испытаний космических аппаратов”. Учебник для высших технических учебных заведений, Москва, “Машиностроение”, 1990, с. 268-273). Временная конструкция для монтажа приборной рамы состоит из самой приборной рамы, траверсы, контргруза, двухветвевого стропа и двух стяжек. Контргруз и траверса имеют специальные проушины, к которым с помощью стяжек присоединяются концы ветвей стропа. С помощью стяжек регулируется положение ветвей стропа и их слабина. Один из стропов располагается вертикально над центром тяжести созданной временной монтажной конструкцией, другой строп располагается наклонно и исключает раскачку. Собранную временную монтажную конструкцию горизонтальным перемещением приближают к отсеку космического аппарата и осторожно опускают вертикально вниз в отсек космического аппарата. Штатным крепежом закрепляют приборную раму в отсеке, оставшуюся часть временной монтажной конструкции отсоединяют от приборной рамы, осторожно и аккуратно из-за возникающей при отсоединении смещения центра тяжести отводят от отсека космического аппарата.
Недостатком известной временной монтажной конструкции, формируемой при сборке отсека космического аппарата, является то, что конструкция контргруза требует наличия траверсы, имеющая большую длину. Большие размеры траверсы не позволяют использование ее в стесненных условиях, например, в маленьких помещениях. Недостатком также является момент отсоединения траверсы с контргрузом от приборной рамы из возникающего смещения центра тяжести.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является улучшение условий монтажа блока аппаратов в локомотиве, повышение производительности труда, улучшение условий и безопасности труда.
Заявляемый технический результат достигается тем, что известном в блоке аппаратов локомотива, включающем аппараты с электрическими соединительными линиями и каркас с элементами строповки, каркас выполнен с тремя элементами строповки, размещенными в верхних крайних и верхней средней местах каркаса, и с возможностью навешивания смещающего положение центра масс технологического контргруза. При этом технологический контргруз к блоку аппаратов локомотива включает грузы, состоящие из постоянной и переменной части, постоянная часть которой выполнена в виде несущей конструкции с зацепами и стержнем, на конце которого выполнен элемент строповки, а переменная часть - в виде грузовых элементов с отверстиями для насаживания на стержень несущей конструкции. Технологический контргруз предназначен для монтажа блока аппаратов в кузов локомотива, имеющем сверху съемные и несъемные крышевые секции, путем создания временной монтажной конструкции со смещенным центром тяжести и осуществлению вертикально-горизонтальных монтажных перемещений, при этом перед монтажом на блок аппаратов с какой-либо стороны навешивается технологический контргруз, строповка блока аппаратов производится со стороны технологического контргруза с образованием выступающей части относительно расположения ветвей стропового грузозахватного устройства.
На фиг. 1 - приведено аксонометрическое изображение блока аппаратов локомотива с технологическим контргрузом к нему.
В связи с тем, что графическое изображение фигуры заявленной полезной модели плохо читается при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить лист горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертеж.
Блок аппаратов состоит из каркаса 1, выполняющую несущую конструкцию и в котором размещены аппараты 2 с электрическими соединительными линиями 3. Каркас 1 состоит из сочетания линейных элементов и призван выдерживать эксплуатационные и технологические нагрузки, обеспечивать прочность и устойчивость блока аппаратов. В состав каркаса входят элементы строповки 4.1, 4.2 и 5. Элементы строповки 4.1, 4.2 и 5 выполнены в виде монтажных скоб и размещены в верхних крайних и верхней средней местах каркаса 1. Каркас 1 включает также поперечные линейные элементы 6.1 и 6.2. В процессе развития конструкции блока аппаратов состав аппаратов 2 с электрическими соединительными линиями 3 может меняться, что будет влиять на положение центра тяжести блока аппаратов.
Технологический контргруз 7 предназначен для создания временной монтажной конструкции с блоком аппаратов на момент монтажа в кузов локомотива под несъемные секции крыши и стационарные арки. Технологический контргруз 7 имеет несущую конструкцию 8, грузы 9, состоящие из постоянной части 10 и переменной части 11. Переменная часть 11 состоит из грузовых элементов 12, в которых выполнены фигурные отверстия 13. Постоянная часть 10 грузов 9 приварена к несущей конструкции 8 и является ее составной частью. К постоянной части 10 грузов 9 приварен вертикально стержень 14, на конце которого укреплен элемент строповки - рым-болт 15. На стержень 14 надеваются грузовые элементы 12 переменной части 11 грузов 9. Несущая конструкция 8 сверху имеет два зацепа 16.1 и 16.2
Заявленная полезная модель осуществляется следующим образом: создается временная монтажная конструкция блока аппаратов с технологическим контргрузом 7 на момент монтажа в кузов локомотива под несъемные секции крыши и стационарные арки путем соединения зацепами 16.1 и 16.2 за поперечные линейные элементы 6.1 или 6.2 каркаса 1. Предварительно технологический контргруз 7 настраивают путем установки необходимого количества грузовых элементов 12 в переменной части 11 грузов 9 и путем пробных подъемов. Настройка производиться для партии блоков аппаратов. Так как модернизация блока аппаратов в серийном производиться производится редко, то и изменение веса технологического контргруза производиться редко. Технологическим контргрузом 7 добиваются такого положения верхнего элемента строп, предназначенного для зацепа за крюк крана, когда он располагается над смещенным центром тяжести приблизительно посередине между элементами строповки 5 и 4.1 или 4.2. Смещенное положение двухветвевого стропа от середины блока аппаратов за счет образования выступающей части блока аппаратов увеличивает возможности заведения блока аппаратов под закрытые сверху пространства кузова локомотива. Эффективность работы по монтажу блока аппаратов с технологическим контргрузом резко повышается при использовании специального стропа для грузов с несимметричным расположением центра тяжести, имеющий автоматический замок. (Ипатов П.П. и Финкель А.Ф. “Монтажные подъемно-транспортные механизмы и такелажные работы.” Учебное пособие для техникумов, Москва, “Стройиздат”, 1975, с. 57-60). Замок дает возможность ветвям стропа самоустанавливаться по длине при подъеме неуравновешенного груза. Когда усилие в ветвях стропа достигнет примерно 1000 Н, канат в замке автоматически запирается и удерживается в таком положении до установки блока аппаратов с контргрузом на место. Временная монтажная конструкция блока аппаратов с технологическим контргрузом позволяет целиком завести блок аппаратов под неподвижную арку (когда имеются монтажные проемы с обеих сторон от арки) путем установки технологического контргруза с одной стороны блока аппаратов, заведения большей части блока аппаратов под арку, временной установки на фундамент, перенос технологического груза на другую сторону блока аппаратов, перестроповка с другой стороны арки за другую крайнюю монтажную скобу и среднюю монтажную скобу, окончательное позиционирование блока аппаратов в кузове локомотива. Способ монтажа блока аппаратов путем создания временной монтажной конструкции с помощью технологического контргруза дает большую гибкость при монтаже, не требуя создания сложных конструкций кузовов локомотивов со съемными арками и съемными крышевыми секциями с большими площадями. Монтаж блоков аппаратов с технологическим контргрузом в кузове локомотива так же эффективен, как и монтаж оборудования в локомотиве с системой съемных арок и съемных секций, одна из которых выполнена крупноблочной (Патент на полезную модель №134872 RU, зарегистрированный 27.11.2013, заявка №2013133641/11 от 18.07.2013).