СИСТЕМА АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ И/ИЛИ ПЛАТФОРМ ОТ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и обеспечивает автономное электроснабжение вагонов и/или платформ железнодорожных транспортных средств.
Железнодорожный транспорт является одной из ключевых отраслей экономики России и связывает всю ее производственную сферу. Доля железнодорожного транспорта на рынке грузовых перевозок составляет около 39%. В этой связи важной задачей является модернизация подвижного состава и создание новых образцов рефрижераторных вагонов и контейнеров.
Одним из путей решения этой задачи является совершенствование систем электроснабжения вагонов и контейнеров на основе применения прогрессивных конструкций приводов и генераторов.
Грузовой подвижной состав осуществляет перевозку большой номенклатуры типов грузов, в том числе и скоропортящихся. Причем, на рынке перевозок скоропортящихся грузов с железнодорожным транспортом серьезно конкурирует автомобильный. Одним из факторов, позволяющих усилить позиции железнодорожного транспорта на этом рынке, является модернизация существующего подвижного состава - рефрижераторных вагонов и контейнеров.
Значительная доля контейнерных перевозок за рубежом (до 70%) и интеграция России в мировой рынок транспортных услуг (в частности, развитие транспортного коридора «Восток-Запад) создают предпосылки к росту контейнерных перевозок в нашей стране.
Контейнеры позволяют перевозить различные виды грузов, в том числе и скоропортящиеся. При этом перевозка скоропортящихся грузов контейнерами требует энергооснащенных платформ.
Рефрижераторный подвижной состав и платформы для перевозки рефрижераторных контейнеров должны иметь источник электроснабжения, которым может являться подвагонный генератор с приводом от оси колесной пары.
Известна система автономного электроснабжения пассажирских вагонов железнодорожного транспорта, включающая подвагонный генератор, соединенный подвеской с рамой тележки вагона, ременный привод в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары вагона, ведомого шкива, установленного на валу генератора, приводного ремня и натяжного устройства приводного ремня, (см. Электронный учебник «Вагоны». Электроснабжение вагонов, глава 15.2 «Система автономного электроснабжения», сайт http://rwlib.narod.ru/e book vagonv_15.htm)
Эта система автономного электроснабжения пассажирского вагона обеспечивает его независимость от внешних источников электроэнергии, что является основным ее преимуществом.
Такая система энергоснабжения оказывается возможной из-за наличия у тележки пассажирского вагона рамы, которая обеспечивает постоянство взаимного расположения подвешенного к ней генератора и оси колесной пары тележки вагона в процессе его движения.
В отличие от тележек пассажирских вагонов, у тележек подавляющего большинства эксплуатируемых в настоящее время грузовых вагонов и платформ рамы отсутствуют.
Отсутствие рамы не позволяет подвесить генератор на тележку грузового вагона и осуществить его привод от оси колесной пары по известному для пассажирских вагонов способу. Этим объясняется отсутствие в настоящее время систем автономного электроснабжения грузовых вагонов и платформ от оси колесной пары.
Технической задачей полезной модели является обеспечение возможности бесперебойного автономного электроснабжения вагонов и/или платформ от осей колесных пар грузовых тележек безрамной конструкции при прохождении железнодорожным транспортным средством криволинейных участков пути.
Решение технической задачи достигается тем, что система автономного электроснабжения железнодорожных грузовых вагонов и/или платформ от оси колесной пары, включающая подвагонный генератор, ременный привод в виде ведущего шкива, установленного на оси колесной пары со стороны одного колеса, ведомого шкива, установленного на валу генератора, приводного ремня и натяжного устройства приводного ремня, дополнительно снабжена жесткой рамой, расположенной в подвагонном пространстве и соединенной с одной стороны с хребтовой балкой вагона и/или платформы посредством тяги с двумя сферическими шарнирами по концам и с другой стороны с осью колесной пары при помощи разрезных резиновых втулок, расположенных во внутренней полости разрезного полого вала, причем, на поверхности разрезного полого вала с двух противоположных концов выполнены концентрические проточки, в которых установлены выполненные в виде роликов разъемные опоры с возможностью обеспечения свободного вращения оси колесной пары в жесткой раме, а подвагонный генератор установлен на жесткой раме.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема системы электроснабжения, на фиг.2 - общая схема (вид сверху).
Система автономного электроснабжения содержит подвагонный генератор 1 с валом 2, ременный привод в виде ведущего шкива 3, ведомого шкива 4, приводного ремня 5 и натяжного устройства 6 приводного ремня 5. Подвагонный генератор 1 с валом 2 установлен на жесткой раме 7, которая дополнительно введена в общую схему системы и расположена в подвагонном пространстве. Ведущий шкив 3 ременного привода установлен на оси 8 колесной пары со стороны одного колеса 9. Ведомый шкив 4 установлен на валу 2 подвагонного генератора 1. Ведущий 3 и ведомый 4 шкивы соединены между собой приводным ремнем 5, натяжение которого обеспечивает соединенное с ним натяжное устройство 6. Жесткая рама 7 соединена с одной стороны с хребтовой балкой 10 вагона или платформы посредством тяги 11, на концах которой установлены сферические шарниры 12 и 13, и с другой стороны с осью 8 колеса 9 колесной пары при помощи разрезных резиновых втулок 14, размещенных во внутренней полости разрезного полого вала 15.
Разрезные резиновые втулки 14 обеспечивают центровку оси 8 колеса 9 колесной пары и передачу момента на разрезной полый вал 15, имеющий на концах своей поверхности концентрически проточки 16 для качения вдоль них, выполненных в виде роликов 17 разъемных опор 18, позволяющих оси 8 колеса 9 колесной пары свободно вращаться в жесткой раме 7, создавая тем самым надежное крепление ведущего 3 и ведомого 4 шкивов ременного привода. Сферические шарниры 12 и 13 на концах упругой тяги 11 позволяют за счет вертикальных перемещений жесткой рамы 7 занимать ей любое положение относительно балки 10 вагона и/или платформы, тем самым создавая условия для прохождения вагоном и/или платформой кривых участков пути.
Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.
Непременными условиями работы этой системы энергоснабжения являются параллельность оси 8 колесной пары и вала 2 подвагонного генератора 1 и совпадения плоскостей вращения ведущего 3 и ведомого 4 шкивов.
Во время движения вагона или платформы по железнодорожным путям для выработки электричества вал 2 подвагонного генератора 1 приводится в движение от оси 8 колеса 9 колесной пары через ведущий шкив 3, приводной ремень 5 и ведомый шкив 4. Соединение жесткой рамы 7 с осью 8 колеса 9 при помощи разрезных резиновых втулок 14 обеспечивает центровку оси 8 колеса 9 и передачу момента на разрезной полый вал 15, который посредством роликов 17 разъемных опор 18 позволяет оси 8 колеса 9 свободно вращаться в жесткой раме 7.
Наличие жесткой рамы 7 прочно соединяет подвагонный генератор 1 с осью 8 колеса 9, а значит и ведущий (ось 8) и ведомый (ось 2) валы системы, чем и достигается их работоспособность в любых условиях. Наличие тяги 11 со сферическими шарнирами 12 и 13, соединяющими хребтовую балку 10 с жесткой рамой 7, за счет ее вертикальных перемещений позволяет жесткой раме 7 занимать любое положение относительно хребтовой балки 10, что позволяет платформе или вагону преодолевать криволинейные участки пути.
Таким образом, в предлагаемой конструкции решена задача возможности бесперебойного автономного электроснабжения платформ и/или вагонов от оси колесных пар грузовых тележек при прохождении прямых и криволинейных участков пути.