ЛОКОМОТИВ
LOCOMOTIVE

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к локомотивам, промышленным тепловозам малой мощности, предназначенным для грузоперевозок, питания электроэнергией технологического оборудования при проведении ремонтных работ.
Известна конструкция локомотива по патенту РФ на полезную модель №117377 от 26.01.2012, состоящего из несущей главной рамы, обмоторенных трехосных тележек, кузова капотного типа, в котором смонтированы холодильная камера, дизельное помещение, аппаратная камера, кабина машиниста и аккумуляторное помещение, в тележках установлены колесно-моторные блоки, в которых тяговые электродвигатели опираются на оси колесных пар через напрессованные на них подшипники качения.
Недостатком его являются сложность конструкции, обусловленная наличием трехосных тележек.
Известны конструкции промышленных тепловозов малой мощности, а именно конструкция тепловоза ТГК-2, выпускаемого на Калужском машиностроительном заводе, состоящая из несущей главной рамы, опирающейся на две колесные пары с осевым редуктором и буксовыми узлами. На раме установлены рабочие органы: двигатель, гидропередача реверсивная двухступенчатая коробка передач. Система карданных валов передает крутящий момент от двигателя до колесных пар через указанные агрегаты. Силовое оборудование и холодильная камера установлены на раме под капотом. Тепловоз имеет системы: охлаждения дизеля, топливную, масляную дизеля, масляную гидропередачи, пневматическую, систему электрооборудования, всасывания и выхлопа для дизеля, контрольно-измерительную аппаратуру и приборы управления.
Недостатками данного типа локомотивов является расположение силового оборудования на раме, при этом отсутствует свободная площадка на раме тепловоза и нет возможности установки дополнительного оборудования. Наличие капота уменьшает видимость из кабины машиниста, чем усложняется проведение маневровых работ. Сторонние потребители не обеспечиваются электроэнергией, так как отсутствует отдельный источник электрической энергии - дизель-генераторная установка, а также нет возможности организации привода для перемещения тепловоза с малой регулируемой скоростью.
Известна также путевая машина, патент РФ на полезную модель №120059 от 03.05.2012 года. Путевая машина содержит установленную на колесных парах раму с настилом, с размещенной на ней кабиной и системами жизнеобеспечения машины, размещенными под настилом рамы. Системы жизнеобеспечения имеют дополнительную силовую установку, передающую крутящий момент на колесные пары через дополнительный привод, который состоит из блока насосов, установленного на дополнительной силовой установке, трубопровода высокого давления, гидромотора, установленного на реверс-редукторе, карданных валов и осевого редуктора.
Недостатком известной конструкции является сложность конструкции дополнительного привода перемещения машины и отсутствие источника электроэнергии.
Задача изобретения заключается в упрощении конструкции с расширением функциональных возможностей за счет размещения вдоль продольной оси локомотива в подрамном пространстве силовой установки с системами жизнеобеспечения и параллельно ей оборудования энергетического модуля-источника электрической энергии переменного тока промышленной частоты. При этом достигается также повышение надежности и снижение массы локомотива.
Техническим результатом изобретения является возможность установки на локомотиве дополнительной электрической дизель-генераторной установки в качестве источника электрической энергии для внешних потребителей и для электрической передачи переменного тока в качестве привода перемещения машины.
Поставленная задача достигается тем, что локомотив содержит несущую главную раму, опирающуюся на две колесные пары с осевыми редукторами и буксовыми узлами. На несущей раме установлена кабина машиниста, силовое оборудование, вспомогательное оборудование, пневмокомпрессор и холодильная установка. Несущая главная рама дополнительно содержит внутреннюю продольную центральную балку, соединенную поперечными балками с боковыми продольными балками. Силовое оборудование расположено под рамой с одной стороны от центральной продольной балки, с другой стороны балки расположен энергетический модуль, регулирующая аппаратура, холодильник, выхлопная и воздушная системы, а в торцевых частях под несущей главной рамой находятся системы жизнеобеспечения локомотива. Силовое оборудование состоит из двигателя, соединенного с гидромеханической передачей и системы карданных валов, передающих крутящий момент через реверсивную коробку и раздаточный редуктор к осевым редукторам колесных пар.
Энергетический модуль состоит из дизель-генераторной установки с электродвигателем, и через электропривод соединяется с реверсивной коробкой. Дизель-генераторная установка через электропривод соединяется с реверсивной коробкой. Система жизнеобеспечения локомотива состоит из пневматической системы, системы автоматики, электрооборудования, системы управления, контроля и диагностики. В торцевых частях под несущей главной рамой установлены системы жизнеобеспечения локомотива, а именно пневматическая система, система автоматики. Оборудование, расположенное под несущей главной рамой, уставлено на кронштейнах. Кабина машиниста расположена на торцевой части несущей главной рамы.
3
Предлагаемую конструкцию локомотива можно охарактеризовать как совмещенный вариант двух технических устройств, а именно локомотива и энергетического модуля. Локомотив выполнен мощностью до 300 л.с. с двигателем внутреннего сгорания, используется в качестве тяговой машины на железных дорогах при выполнении грузоперевозок, продвижений небольших железнодорожных составов на подъездных, внутризаводских путях, в тоннелях и метрополитенах, а также в производстве маневровых работ на промежуточных станциях. Энергетический модуль - это подвижная единица на железнодорожном ходу (на локомотиве) с дизель-генераторной установкой (ДГУ) мощностью 60 кВт и выше, предназначена для питания электрической энергией технологического оборудования (компрессоров производительностью до 5 м/мин, средств малой механизации, электроинструмента, сварочного оборудования), а также для обогрева и освещения в местах производства строительных и ремонтных работ. Энергетический модуль комплектуется вспомогательным электрооборудованием для обеспечения электропривода перемещения локомотива с малой «ползучей» скоростью.
Сущность технического решения поясняется чертежами
На Фиг.1 и Фиг.2 изображено размещение оборудования локомотива и дополнительного энергетического модуля, Фиг.1 - вид сбоку, Фиг.2 - вид сверху. На Фиг.3 представлена конструкция несущей главной рамы, обеспечивающая размещение в подрамном пространстве силового оборудования и параллельно ему оборудования энергетического модуля. Локомотив выполнен следующим образом.
На задней консоли несущей главной рамы 1 расположена кабина управления 2. Под настилом рамы 1, в двух ее областях, расположены силовая установка системы жизнеобеспечения локомотива и оборудование энергетического модуля. К локомотиву относятся: двигатель 3 гидромеханическая передача 4, карданный вал 5, реверсивная коробка 6, карданный вал 7, раздаточный редуктор 8, карданные валы 9 и 10, колесные пары 11 и 12. По торцам рамы под настилом расположены системы жизнеобеспечения локомотива 13: пневматическая система, топливная и масляная системы, система автоматики, электрооборудование, электрокомпрессор и др. К энергетическому модулю локомотива относится - дизель-генераторная установка 14, по требованию Заказчика устанавливается электрический привод технологического перемещения 15. Особенности конструкции главной рамы 1 локомотива Фиг.3 заключаются в том, что несущая главная рама содержит внутреннюю центральную хребтовую балку 16, соединенную поперечными балками 17 с боковыми продольными балками 18. Таким образом, образованы две области для установки в их подрамных частях при помощи кронштейнов 19 параллельно друг другу силового оборудования и оборудования энергетического модуля.
На свободной площадке главной несущей рамы располагается дополнительное оборудование по требованию Заказчика, например кран-манипулятор или др.
Локомотив - тепловоз мощностью до 300 л.с. с двигателем внутреннего сгорания - используется в качестве тяговой машины на железных дорогах при выполнении грузоперевозок, продвижений небольших железнодорожных составов на подъездных, внутризаводских путях, в тоннелях и метрополитенах, а также в производстве маневровых работ на промежуточных станциях.
3
Энергетический модуль - подвижная единица на железнодорожном ходу (на локомотиве) с дизель-генераторной установкой (ДГУ) мощностью 60 кВт и выше - предназначен для питания электрической энергией технологического оборудования (компрессоров производительностью до 5 м/мин, средств малой механизации, электроинструмента, сварочного оборудования), а также для обогрева и освещения в местах производства строительных и ремонтных работ. По желанию заказчика энергетический модуль комплектуется вспомогательным электрооборудованием для обеспечения электропривода перемещения локомотива с малой «ползучей» скоростью.
Оба технических устройства расположены на кронштейнах под несущей специально разработанной главной рамой 1.
В кабине машиниста 2 два пульта управления расположены по диагонали, оборудованы приборами управления, контроля, диагностики и регистрации обоих технических устройств и локомотива и энергетического модуля.
Крутящий момент двигателя 3 преобразуется и передается прифланцованной к нему гидромеханической передачей 4. Далее посредством карданного вала 5 момент передается в реверсивную коробку 6, предназначенную для изменения направления движения. От реверсивной коробки крутящий момент посредством карданного вала 7 передается на раздаточный редуктор 8, от которого двумя карданными валами 9 и 10 движение передается на два осевых редуктора двух колесных пар 11 и 12.
По торцам локомотива под настилом рамы размещены системы жизнеобеспечения локомотива 13, в том числе автоматики, пневматическая и электрооборудование и др.
Дизель-генераторная установка 14 расположена в главной раме параллельно силовой установке локомотива, тем самым обеспечиваются минимально возможные размеры локомотива по длине (длина по осям автосцепок не более 9000 мм). По желанию Заказчика энергетический модуль комплектуется вспомогательным оборудованием - электроприводом 15 перемещения мотовоза с малой (ползучей) скоростью. Расположение силовых модулей под главной рамой обеспечивают наличие на мотовозе свободной платформы, на которой могут быть расположены дополнительные устройства и перевозиться грузы массой до 5 т.
Конструкция главной рамы, общая кабина машиниста обеспечивают нормальную работу локомотива, определяют его универсальность и многофункциональность.
Локомотив может быть оборудован двигателем мощностью до 300 л.с.
Энергетический модуль - подвижная дизель-генераторная установка на железнодорожном ходу мощностью (60-100) кВт - источник переменного трехфазного тока напряжением 380 В и однофазного - напряжением 220 В промышленной частоты.
Предлагаемая компоновка и размещение силовой установки с системами жизнеобеспечения и параллельно ей оборудования энергетического модуля - источника электрической энергии переменного тока промышленной частоты, вдоль продольной оси локомотива в подрамном пространстве позволило разместить на верхней части рамы дополнительное оборудование.
Конструкция данного локомотива тепловоза привела к упрощению конструкции, что также повысило надежность и, кроме того, позволило снизить массу локомотива.